プロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法
【課題】プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることが可能なプロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法を提供する。
【解決手段】プロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に画像データを供給するＰＣ２とを備え、プロジェクター１１は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部３を備え、ＰＣ２は、スクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との位置関係に基づいて、投射部３が投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから、投射される範囲を求める範囲検出部２１Ｄと、画像データ２２Ｂから範囲検出部２１Ｄが求めた範囲を抽出して、画像データとしてプロジェクター１１に供給する抽出部２１Ｅとを備える。
【解決手段】プロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に画像データを供給するＰＣ２とを備え、プロジェクター１１は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部３を備え、ＰＣ２は、スクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との位置関係に基づいて、投射部３が投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから、投射される範囲を求める範囲検出部２１Ｄと、画像データ２２Ｂから範囲検出部２１Ｄが求めた範囲を抽出して、画像データとしてプロジェクター１１に供給する抽出部２１Ｅとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにより大型のスクリーンに画像を投射するため、揺動サーボ機構によりプロジェクターを揺動させることで投射方向を変えるようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３０３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のようにプロジェクターの投射面積よりも大型のスクリーンに画像を投射する場合に、投射方向の変化を投射する画像に反映させる方法が無かった。
本発明は、上記の課題に鑑み、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることが可能なプロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、プロジェクターと、前記プロジェクターに画像を表す画像データを供給する画像供給装置とを備え、前記プロジェクターは、投射面に前記画像を投射する投射手段を備え、前記画像供給装置は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターにより投射面に投射する。これにより、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映して全体画像の一部が抽出され、投射されるので、投射画像に、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置が反映される。従って、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることができ、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【０００６】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射範囲が投射面に対して移動した場合に、この移動に合わせて全体画像のうち投射される範囲が移動する。これにより、プロジェクターの投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記プロジェクターは、前記投射手段の向きを変更する投射方向変更手段と、前記プロジェクター本体を基準として前記投射手段の向きを検出する投射方向検出手段とを備え、前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射方向検出手段により検出された前記投射手段の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射方向の変化を容易に、かつ正確に検出できるので、投射範囲の移動に合わせて、全体画像のうち投射される範囲を正確に移動させることができる。これにより、投射範囲の移動を正確に反映して投射画像を変化させることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記投射面は平面または曲面であることを特徴とする。
本発明によれば、平面または曲面で構成される大きな投射面を利用して、広大な画像を投射できる。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射するプロジェクターに前記画像を表す画像データを供給する画像供給装置であって、前記投射面と前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、本発明によれば、プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターに出力することで投射面に投射させることができる。これにより、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映して全体画像の一部を抽出し、投射させることで、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることができ、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射する投射手段と、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出する画像抽出手段と、前記画像抽出手段により抽出された前記画像を前記投射手段により投射させる投射制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像を投射するプロジェクターが、当該プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターにより投射面に投射するので、投射される画像にプロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映させることができる。これにより、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射するプロジェクターによる画像投射方法であって、前記投射面と、前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求め、求めた範囲を前記全体画像から抽出し、抽出した範囲を前記プロジェクターにより投射することを特徴とする。
本発明の方法によれば、プロジェクターによって投射される画像に、当該プロジェクターの投射方向や位置を反映させることができるので、大きな投射面を利用して、投射可能な解像度より大きな解像度を有する広大な画像を投射できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、投射面に投射される画像に、投射面と投射範囲との位置関係が反映されるので、大きな投射面を利用して、投射可能な解像度より大きい解像度を有する広大な画像を投射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成及び表示態様の例を示す図である。
【図２】プロジェクター及びＰＣの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】変化量検出処理におけるスクリーン上の投射画像を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は回動部及び水平回動部の動作後の状態を示す。
【図４】プロジェクションシステムの動作を示すフローチャートであり、変化量検出処理を示す。
【図５】プロジェクションシステムの動作を示すフローチャートであり、ＰＣが有する画像データを投射する動作を示す。
【図６】プロジェクションシステムの第１の変形例の構成を示す図である。
【図７】プロジェクションシステムの第２の変形例の構成を示す図である。
【図８】プロジェクションシステムの第３の変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】プロジェクションシステムの第４の変形例の構成を示す図である。
【図１０】プロジェクションシステムの第５の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用したプロジェクションシステム１０の概略構成を示す図である。プロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に対して画像を表す画像データを供給する画像供給装置としてのＰＣ（Personal Computer）２とを備えて構成される。本実施形態のＰＣ２とプロジェクター１１とは、後述するように画像データを送受信する通信ケーブル、及び、制御データを送受信する通信ケーブルにより有線接続される。ＰＣ２とプロジェクター１１との間の通信はＵＳＢ（Universal Serial Bus）、IEEE1394、ＬＡＮ等の公知の通信規格に準拠した方式とすることができ、１本の通信ケーブルにより画像データと制御データを送受信することも可能である。
【００１５】
プロジェクター１１は、投射面としてのスクリーンＳＣに対して画像を投射（表示）する装置である。プロジェクター１１は、略箱形の本体１５を有し、本体１５の前部には、プロジェクター１１の設置面に対して垂直方向に回動可能な回動部１６が設けられている。回動部１６の上面には水平回動部１７が立設されていて、この水平回動部１７に、スクリーンＳＣに対して画像を投射する投射光学系３３（図２）が収容され、光変調装置３２が投射する画像はスクリーンＳＣ上において投射範囲１００に結像する。回動部１６は、図中符号Ｖで示すように上下に回動可能であり、この回動部１６の回動に伴って投射光学系３３の投射方向は仰角方向に変化する。この回動部１６の動作により、スクリーンＳＣ上に矢印で示したように投射範囲１００は上下に移動する。また、水平回動部１７は、図中符号Ｈで示すように本体１５に対して水平方向に回動可能であり、この水平回動部１７の動作に伴い投射範囲１００は左右に移動する。
【００１６】
スクリーンＳＣは、プロジェクター１１の投射範囲１００に比べて大きな平面であり、部屋の壁面そのものをスクリーンＳＣとすることも可能である。本実施形態では、ほぼ直立して立設された矩形の投射可能領域を有するスクリーンＳＣを例示する。ＰＣ２は、投射範囲１００よりも大きい画像を投射するための画像データを有している。この画像データは、プロジェクター１１の表示解像度（画素数）に比べて数倍またはそれ以上の画素数からなる画像データである。当該画像データの解像度がプロジェクター１１の表示解像度よりも大きいため、プロジェクター１１が画像データの縮小を行わず、縮小に相当する解像度変換も行わない場合（換言すれば、この画像データの解像度を維持したまま、この画像データによって表される画像全体を表示しようとする場合）、プロジェクター１１はこの画像データ全体を表示することはできず、その一部を表示することしかできない。この画像の一部が、投射範囲１００に表示されている画像に相当する。図１中に破線で示す投射範囲２００は、プロジェクター１１が、投射範囲１００に含まれる画像を投射する際の倍率と同様の倍率で画像データに対応する画像全体を投射することができると仮定した場合の、当該画像全体が投射されると推測される領域である。プロジェクター１１が実際に投射可能な投射範囲１００は、投射範囲２００に比べて小さいので、ＰＣ２は、画像データから投射範囲１００に対応する範囲を抽出して、プロジェクター１１に出力する。ＰＣ２が抽出する画像データの解像度は、例えば、プロジェクター１１が画像データの縮小や解像度変換等の処理を行わずに投射した場合に、プロジェクター１１の表示解像度に略一致するような解像度である。ＰＣ２がプロジェクター１１に供給する画像データは動画像であっても静止画像であってもよい。
【００１７】
図２は、プロジェクションシステム１０の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター１１は、ＰＣ２を含む外部の画像供給装置に接続され、デジタル画像データまたはアナログ画像信号が入力されるＩ／Ｆ（インターフェース）１０１を備えている。Ｉ／Ｆ１０１は、上述したようにＵＳＢインターフェース、有線または無線ＬＡＮインターフェース、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター、及び、これらの端子やコネクターを介して信号を入出力するインターフェース回路を備えている。
【００１８】
プロジェクター１１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う投射部３（投射手段）と、この投射部３に入力される画像信号を電気的に処理する画像処理系とからなる。投射部３は、照明光学系３１、液晶パネル等を備えた光変調装置３２、及び投射光学系３３から構成されている。照明光学系３１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる光源を備えている。また、照明光学系３１は、光源が発した光を光変調装置３２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置３２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
【００１９】
光変調装置３２は、例えば透過型液晶パネルを備えて構成され、この液晶パネルに後述する画像処理系からの信号を受けて画像を形成する。この場合、光変調装置３２は、カラーの投影を行うため、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備え、照明光学系３１からの光はＲＧＢの３色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系３３に射出される。
【００２０】
なお、光変調装置３２は、３枚の透過型液晶パネルを用いた構成に限らず、例えば３枚の反射型の液晶パネルを用いることも可能であるし、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（ＤＭＤ）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により構成してもよい。ここで、光変調装置３２として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
【００２１】
投射光学系３３は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系３３は、光変調装置３２で変調された入射光を、ズームレンズを用いてスクリーンＳＣ上に投射し、結像させる。
投射部３には、制御部１０３の制御に従って投射光学系３３が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部１２１、及び、制御部１０３の制御に従って照明光学系３１が備える光源を駆動する光源駆動部１１７が接続されている。
【００２２】
画像処理系は、プロジェクター１１全体を統合的に制御する制御部１０３を中心に構成され、制御部１０３が処理するデータや制御部１０３が実行する制御プログラム１０５Ａを記憶した記憶部１０５、操作パネル４５及びリモコン受光部４１を介した操作を検出する入力処理部１２３、Ｉ／Ｆ１０１から入力される入力画像を処理する画像処理部１１３、及び、画像処理部１１３から出力される画像信号に基づいて光変調装置３２を駆動して描画を行う光変調装置駆動部１１９を備えている。
【００２３】
制御部１０３は、記憶部１０５に記憶された制御プログラム１０５Ａを読み出して実行することにより、プロジェクター１１の各部を制御する。制御部１０３は、入力処理部１２３から入力される操作信号に基づいて、ユーザーが行った操作の内容を検出し、この操作に応じて画像処理部１１３、光変調装置駆動部１１９、投射光学系駆動部１２１及び光源駆動部１１７を制御して、投射部３によりスクリーンＳＣに画像を投射させる。
【００２４】
プロジェクター１１の本体１５には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル４５が配置されている。操作パネル４５は入力処理部１２３に接続されており、入力処理部１２３は、制御部１０３の制御に従い、プロジェクター１１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル４５のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。この操作パネル４５のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部１２３から制御部１０３に出力される。
また、プロジェクター１１は、ユーザーが使用するリモコン（図示略）を有する。リモコンは各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター１１の本体には、リモコンが発する赤外線信号を受光するリモコン受光部４１が配置されている。リモコン受光部４１は、リモコンから受光した赤外線信号をデコードして、リモコンにおける操作内容を示す操作信号を生成し、制御部１０３に出力する。
【００２５】
Ｉ／Ｆ１０１には、画像処理部１１３が接続されている。画像処理部１１３は、ＰＣ２または他の画像供給装置から入力されたアナログ画像信号または画像データを取得し、アナログ画像信号がデジタル画像データかの判別、デジタル画像データのデータフォーマットの識別等を行う。そして、画像処理部１１３は、外部の画像供給装置からアナログ画像信号が入力された場合に、このアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を出力する機能を有する。また、画像処理部１１３は、入力画像の画像データを、光変調装置３２の液晶パネルの仕様に適合した解像度のデータに変換する解像度変換処理等を実行し、光変調装置３２により表示する表示用画像をフレームメモリー１１５に展開し、展開した表示用画像を光変調装置駆動部１１９に出力する。光変調装置駆動部１１９は、画像処理部１１３から入力される表示用画像に基づいて、光変調装置３２を駆動する。これにより、制御部１０３の制御によって、光変調装置３２に画像が描画され、この画像が投射光学系３３を介して、スクリーンＳＣ上に投射画像として投射される。
本実施形態では、ＰＣ２から、光変調装置３２の液晶表示パネルの解像度に合わせて画像データ２２Ｂから抽出された画像データが入力されるので、画像処理部１１３は、解像度変換及び縮小処理を行わずに、フレームメモリー１１５に画像を展開する。
【００２６】
制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで表示制御部１０３Ａとして機能する。表示制御部１０３Ａ（表示制御手段）は、画像処理部１１３を制御して、Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データに基づき、画像処理部１１３によってフレームメモリー１１５に画像を展開させるとともに、光変調装置駆動部１１９を制御して、フレームメモリー１１５に展開された画像を光変調装置３２の液晶パネルに描画させ、投射部３により投射させる。
【００２７】
また、プロジェクター１１は、回動部１６（図１）を本体１５に対して上下方向に回動させるとともに、水平回動部１７（図１）を水平方向に回動させる駆動源としての回転動作部１２５（投射方向変更手段）と、回転動作部１２５によって回動された回動部１６及び水平回動部１７の角度を検出する角度検出部１２７（投射方向検出手段）とを備えている。角度検出部１２７は、本体１５に対する回動部１６及び水平回動部１７の角度を検出するものである。角度検出部１２７が検出する角度は、本体１５をスクリーンＳＣの正面に設置し、本体１５の前面をスクリーンＳＣに正対させた状態を基準とする。この基準の状態において、回動部１６及び水平回動部１７は、投射部３がスクリーンＳＣに対し真正面から投射する位置にある。また、以下の動作において、本体１５の移動及び向きの変更はされないものとする。
回転動作部１２５は、図示しないモーターや減速機等を用いて構成され、後述する駆動制御部１０３Ｂの制御に従って、回動部１６及び水平回動部１７を個別に回動させることが可能である。この回転動作部１２５には、ロータリーエンコーダー等からなる角度検出部１２７が取り付けられ、角度検出部１２７は、回動部１６と水平回動部１７の各々について、基準位置からの回転角度を検出し、検出値を制御部１０３に出力する。
【００２８】
制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで駆動制御部１０３Ｂとして機能する。
駆動制御部１０３Ｂは、リモコンまたは操作パネル４５の操作により回動部１６または水平回動部１７の角度の変更が指示された場合に、当該指示に従って、回動部１６及び水平回動部１７のそれぞれについて回動量（角度）を決定し、回転動作部１２５を動作させるとともに、角度検出部１２７から入力される検出値を取得し、回動部１６または水平回動部１７が目標位置に達したところで回転動作部１２５を停止させる。
【００２９】
制御部１０３には、通信部４７が接続されている。通信部４７は、上述した通信ケーブルによりＰＣ２に有線接続され、制御部１０３の制御に従って、ＰＣ２との間で制御データを送受信する。制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで通信制御部１０３Ｃとして機能し、ＰＣ２からの要求に応じて、角度検出部１２７から入力される検出値を示す制御データをＰＣ２へ送信する。
また、通信制御部１０３Ｃは、回動部１６または水平回動部１７を回動させる動作を指示する制御データがＰＣ２から送信された場合に、この制御データを受信して、当該制御データによる指示を駆動制御部１０３Ｂに出力する。駆動制御部１０３Ｂは、この指示に従って上述したように回転動作部１２５を駆動する。
【００３０】
制御部１０３には、スクリーンＳＣを撮影する撮像部４８が接続されている。撮像部４８は、図１に示したように本体１５の前面側に設けられ、本体１５の前面に正対する方向を撮影するデジタルスチルカメラである。撮像部４８は本体１５に固定されており、回動部１６及び水平回動部１７の動作によっても撮影方向が変化しない。また、撮像部４８の撮影画角は、少なくとも投射範囲１００より大きく、好ましくは、スクリーンＳＣ上の投射範囲を含む大きさである。
【００３１】
ＰＣ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、ＰＣ２の各部を制御する制御部２１を備える。制御部２１には、磁気記録媒体や半導体記憶素子を備えて構成される記憶部２２が接続され、制御部２１は記憶部２２に記憶された制御プログラム２２Ａを読み出して実行することにより、ＰＣ２の各種機能を実現する。
制御部２１には、また、キーボードやマウス等の入力デバイスを有する入力部２３が接続されている。入力部２３は、各入力デバイスに対する操作を検出して操作内容を制御部２１に出力する。また、制御部２１には、制御部２１の制御に従って表示用の画像データを生成する画像出力部２４が接続されている。画像出力部２４には、モニター（図示略）を備えた表示部２５が接続され、制御部２１が処理する画像や処理結果等を上記モニターに表示するための画像データを生成して、表示部２５に出力する。表示部２５は、画像出力部２４から入力される画像データに基づいて表示信号を生成し、この表示信号に基づいて上記モニターを駆動し、表示を実行させる。また、画像出力部２４は、制御部２１により、記憶部２２に記憶された画像データ２２Ｂの一部を抽出して表示するよう指示された場合に、指定された部分を抽出して表示用の画像データを生成し、プロジェクター１１のＩ／Ｆ１０１に出力する。
【００３２】
また、制御部２１には、通信部２６が接続されている。通信部２６は、プロジェクター１１の通信部４７と通信可能に接続され、通信部４７との間で各種データを送受信する。通信部２６は、制御部２１の制御に従って、プロジェクター１１に対して変化量の検出や投射開始を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１から送信される制御データを受信する。
制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することで通信制御部２１Ａとして機能し、プロジェクター１１に対して送信する制御データを生成して、通信部２６により送信させる。また、通信制御部２１Ａは、通信部２６が受信した制御データを取得し、解析する。例えば、プロジェクター１１の駆動制御部１０３Ｂが角度検出部１２７によって検出した回動部１６または水平回動部１７の角度を示す制御データが送信された場合、通信制御部２１Ａは、この制御データを通信部２６によって受信して解析し、回動部１６または水平回動部１７の角度を取得する。
【００３３】
記憶部２２には、制御プログラム２２Ａのほか、プロジェクター１１により投射される画像データ２２Ｂ（全体画像）、プロジェクター１１の投射範囲１００（図１）の変化量を検出する変化量検出処理で使用されるテスト画像データ２２Ｃ、上記の変化量検出処理で得られる変化量データ２２Ｄ、及び、現在のプロジェクター１１の投射方向を示す投射方向データ２２Ｅを記憶している。
画像データ２２Ｂは、上述したように投射範囲２００（図１）に投射されるのに適した画像データである。画像データ２２Ｂは、例えば、プロジェクター１１の表示解像度すなわち投射範囲１００の画素数（光変調装置３２の液晶パネルの画素数）に比べ、例えば数倍以上の画素で構成される画像データであり、縮小や解像度変換を行わずに投射した場合に、投射範囲２００のように広い面積に投射される画像データである。記憶部２２には、複数の画像データ２２Ｂが記憶されていてもよい。なお、画像データ２２Ｂの解像度は、光変調装置３２の液晶表示パネルの解像度より大きければ、特に制限されない。例えば、画像データ２２Ｂの全体を投射する場合に、投射範囲２００がスクリーンＳＣより小さくなったとしても差し支えない。
【００３４】
制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、画像取得部２１Ｂとして機能する。画像取得部２１Ｂは、入力部２３から入力される操作内容に従って、記憶部２２に記憶された画像データ２２Ｂの中から指定された画像データ２２Ｂを選択して読み出す。
また、制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、変化量検出部２１Ｃとして機能する。変化量検出部２１Ｃは、回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させて投射範囲１００が移動した場合に、投射範囲１００の移動量と、この移動量に対応する回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動量との対応関係を求める変化量検出処理を行う。
【００３５】
テスト画像データ２２Ｃは、プロジェクター１１の投射範囲１００に対応した解像度、すなわちプロジェクター１１の表示解像度とほぼ同等の解像度の画像データであり、アスペクト比も投射範囲１００に対応している。テスト画像データ２２Ｃは、例えば光変調装置３２の液晶表示パネルの表示可能領域に合わせて矩形の画像となっている。また、テスト画像データ２２Ｃは、その四隅を他の部分と容易に識別できるように、例えば四隅に暗色の四角形が配置され、その他の部分が明色で構成された画像等、幾何学的な模様を有する画像としてもよい。
【００３６】
図３は、変化量検出処理におけるスクリーンＳＣ上の投射画像を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は回動部１６及び／又は水平回動部１７の動作後の状態を示す。
変化量検出処理では、画像取得部２１Ｂが記憶部２２からテスト画像データ２２Ｃを取得して、通信制御部２１Ａがテスト画像データ２２Ｃの投射を指示する制御データをプロジェクター１１に送信する。この制御データに従って、プロジェクター１１の表示制御部１０３Ａは、テスト画像データ２２Ｃに対応する画像をスクリーンＳＣに投射する。図３（Ａ）にはプロジェクター１１が画像を投射した初期状態を示し、投射範囲１００の四隅を頂点１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄとする。
【００３７】
また、ＰＣ２の変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を指示し、回動開始前から撮像部４８により所定時間毎に撮影を行い、撮影画像データを送信するよう指示する。これらの指示は制御データとしてプロジェクター１１に送信される。プロジェクター１１の駆動制御部１０３Ｂは、制御データに従って、回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させる動作を実行し、動作開始の直前から定期的に撮像部４８による撮影を行い、撮影画像データをＰＣ２へ送信する。撮影周期は、ＰＣ２から送信された制御データにより指定された周期であってもよいし、或いは予めプロジェクター１１に設定された周期であってもよい。
【００３８】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１から撮影画像データを取得し、この撮影画像データにおける投射範囲１００の四隅の位置を検出する。そして、回動部１６及び/又は水平回動部１７の回動により、投射範囲１００が、投射範囲１００の幅に相当する長さだけ移動すると、プロジェクター１１に制御データを送信して、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を停止させる。
図３（Ｂ）には、投射範囲１００が水平方向に、投射範囲１００の幅に相当する長さ分移動した例を示す。移動前の投射範囲１００の頂点１００Ｃ、１００Ｄの位置を、頂点１００Ｃ´、１００Ｄ´として表す。図３（Ｂ）の例では、プロジェクター１１の水平回動部１７（図１）が回動することで投射範囲１００がスクリーンＳＣ上を水平に移動し、頂点１００Ｃ´、１００Ｄ´と１００Ｂ、１００Ａとが重なっている。例えば、投射範囲１００に表示されるテスト画像データ２２Ｃの画素数が横Ｘ画素×縦Ｙ画素であった場合、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態となった場合、水平回動部１７は水平方向にＸ画素分回動したことになる。
【００３９】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して制御データを送信し、角度検出部１２７が検出した水平回動部１７の角度、又は、回動の前後における水平回動部１７の回動量を送信するように指示する。この指示に応じてプロジェクター１１の通信制御部１０３Ｃが角度検出部１２７の検出値または回動量を送信すると、変化量検出部２１Ｃは、送信された角度検出部１２７の検出値または回動量をもとに、水平回動部１７の回動量と、移動する画素数との対応を算出する。
即ち、図３（Ａ）から（Ｂ）の変化において水平回動部１７がＲＸ度回動した場合、水平回動部１７の回動量１度あたりの画素数は、Ｘ÷ＲＸを演算することで求められる。同様に、１画素あたりの回動量をＲＸ÷Ｘを演算することで求めることができる。
【００４０】
また、図３（Ｃ）には、投射範囲１００が水平方向に投射範囲１００の幅に相当する長さだけ移動するとともに、垂直方向に投射範囲１００の高さに相当する長さだけ移動した例を示す。図３（Ｃ）の例は、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７が回動し、投射範囲１００がスクリーンＳＣ上を水平及び垂直に移動して、頂点１００Ｃ´と１００Ａとが重なった例である。
この場合、水平回動部１７は水平方向にＸ画素分、回動部１６は垂直方向にＹ画素分だけ回動したことになる。ここで、図３（Ａ）から（Ｃ）の変化において角度検出部１２７を用いて検出された回動部１６の回動量をＲＹ度、水平回動部１７の回動量をＲＸ度とすると、回動部１６の回動量１度あたりの画素数はＹ÷ＲＹの演算により求められ、水平回動部１７の回動量１度あたりの画素数はＸ÷ＲＸの演算により求められる。同様に、１画素あたりの回動量をＲＹ÷Ｙを演算することで求めることができる。
このように、制御部２１は、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７の回動量と、ＰＣ２がプロジェクター１１に出力する画像データの画素数との比率を求めるので、回動部１６及び／又は水平回動部１７が回動した場合に、その回動量に対応する画素数を求めることができる。
【００４１】
図４は、制御部２１が実行する変化量検出を示すフローチャートである。
ＰＣ２は、入力デバイスの操作等に従って変化量検出処理を開始し（ステップＳ１１）、画像取得部２１Ｂは記憶部２２からテスト画像データ２２Ｃを取得し、画像出力部２４によってテスト画像データ２２Ｃをプロジェクター１１へ出力させる。とともに、画像取得部２１Ｂは通信部２６を介して、画像の投射を指示する制御データをプロジェクター１１に送信する。これにより、プロジェクター１１によってテスト画像データ２２ＣがスクリーンＳＣに投射される（ステップＳ１２）。
ここで、変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して撮影実行と撮影画像の送信を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１は、この制御データに従って撮像部４８により１回目の撮影を行い、撮影画像データをＰＣ２に送信する（ステップＳ１３）。
【００４２】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対し、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１は、この制御データに従って回転動作部１２５により回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させる（ステップＳ１４）。変化量検出部２１Ｃは、投射範囲１００の水平方向の移動に関して変化量を検出する場合は水平回動部１７を動作させ、投射範囲１００の垂直方向の移動に関して変化量を検出する場合は回動部１６を動作させる。
プロジェクター１１の制御部１０３は、ステップＳ１３で受信した制御データまたは事前の設定により指定された周期で２回目以後の撮影を行う。すなわち撮像部４８を制御して撮影を実行し、撮影画像データをＰＣ２に送信する（ステップＳ１５）。
ＰＣ２の変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１から受信した撮影画像データを、ステップＳ１３で受信した１回目の撮影画像データと比較し、投射範囲１００が、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示したように、初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
【００４３】
投射範囲１００が初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、変化量検出部２１Ｃは、ステップＳ１４に戻ってさらに回動部１６と水平回動部１７とを回動させる。これにより、プロジェクター１１は、回動部１６及び水平回動部１７を回動させる動作を、撮影周期に従って繰り返し実行する。
一方、投射範囲１００が初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、変化量検出部２１Ｃは、テスト画像データ２２Ｃの画素と回動部１６及び水平回動部１７の回動量との比率を求める（ステップＳ１７）。
以上の変化量検出処理により得られた画素と回動部１６及び水平回動部１７の回動量との比率は、変化量データ２２Ｄとして記憶部２２に記憶される。
【００４４】
また、図２に示すように、制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、範囲検出部２１Ｄ及び抽出部２１Ｅとして機能する。範囲検出部２１Ｄ（範囲検出手段）は、画像取得部２１Ｂが記憶部２２から取得した画像データ２２Ｂのうち、プロジェクター１１によって投射する範囲を検出する。範囲検出部２１Ｄは、画像データ２２Ｂから、現在のプロジェクター１１の投射方向に適合した範囲を抽出するため、抽出すべき範囲を求める処理を行う。
範囲検出部２１Ｄは、画像投射開始時のプロジェクター１１の投射方向を、画像データ２２Ｂの中央すなわち投射範囲２００の中央に位置していると設定する。この設定は便宜的なものであって、変更は可能であり、例えば、ＰＣ２の入力デバイスやプロジェクター１１の操作パネル４５の操作により設定してもよい。
範囲検出部２１Ｄは、回転動作部１２５によって回動部１６及び／又は水平回動部１７が駆動され、投射方向が変化すると、プロジェクター１１から入力される角度検出部１２７の検出値に基づいて、回動部１６及び水平回動部１７の各々の回動量を求める。さらに、範囲検出部２１Ｄは、回動部１６及び水平回動部１７の回動量に相当する画素数を求め、プロジェクター１１に出力する範囲を、求めた画素数だけ移動する。
【００４５】
抽出部２１Ｅ（画像抽出手段）は、画像取得部２１Ｂが取得した画像データ２２Ｂから、範囲検出部２１Ｄにより検出された範囲を抽出し、抽出した画像データを表示用の画像データとして、画像出力部２４によりプロジェクター１１に出力する。
この範囲検出部２１Ｄと抽出部２１Ｅの動作によって、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７が回動すると、その回動量に対応して、画像データ２２Ｂのうち投射範囲１００に投射される範囲が変化する。従って、スクリーンＳＣには、広大な投射範囲２００のうち投射範囲１００に対応する位置の画像が投射されるので、プロジェクター１１の投射範囲１００を移動させることで画像データ２２Ｂの全体を見ることができる。
【００４６】
図５は、プロジェクションシステム１０の動作を示すフローチャートであり、特に、ＰＣ２が有する画像データ２２Ｂを投射する動作を示す。
ＰＣ２は、入力デバイスの操作等に従って変化量検出処理を開始し（ステップＳ２１）、プロジェクター１１の現在の投射方向及び投射範囲１００の位置を初期値として設定する（ステップＳ２２）。この後、プロジェクター１１が回動部１６及び水平回動部１７を回動させた場合、初期値を基準として、初期値からの回動量により回動部１６及び水平回動部１７の位置が検出される。
ＰＣ２の画像取得部２１Ｂは記憶部２２から画像データ２２Ｂを取得し、範囲検出部２１Ｄは、画像データ２２Ｂにおいて初期値に対応する範囲を検出し、抽出部２１Ｅが画像データ２２Ｂの一部を抽出する（ステップＳ２３）。次いで、抽出部２１Ｅは、抽出した範囲の画像データを画像出力部２４によりプロジェクター１１に出力し（ステップＳ２４）、プロジェクター１１は、ＰＣ２からＩ／Ｆ１０１に入力された画像データを投射部３によりスクリーンＳＣ上に投射する（ステップＳ２５）。
【００４７】
ここで、プロジェクター１１の制御部１０３は、操作パネル４５またはリモコン（図示略）の操作によって、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動が指示された場合に、この指示に応じて回転動作部１２５を駆動する。この際、制御部１０３は、角度検出部１２７の検出値を、回動部１６及び／又は水平回動部１７が所定量回動する毎に、或いは所定時間毎に、ＰＣ２へ出力する。変化量検出部２１Ｃは、角度検出部１２７の検出値に基づき、投射方向の変化があったか否かを判別する（ステップＳ２６）。この判別は、例えば、角度検出部１２７の検出値に基づき、初期値からの回動量がしきい値を超えたか否かをもとに行われる。
変化量検出部２１Ｃは、投射方向の変化がないと判別した場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、投射を終了するか否かを判別し（ステップＳ２９）、投射を終了しない場合は（ステップＳ２９；Ｎｏ）、ステップＳ２６に戻って投射を継続する。
【００４８】
これに対し、投射方向の変化があったと判別した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、変化量検出部２１Ｃは、初期値からの変化量を算出し（ステップＳ２７）、算出された変化量に基づいて範囲検出部２１Ｄが新たに抽出する範囲を検出して更新する（ステップＳ２８）。その後、ステップＳ２３に戻り、更新された範囲に従って抽出部２１Ｅが画像データを抽出し、この抽出された画像データがスクリーンＳＣに投射される。また、この後繰り返し実行されるステップＳ２３〜Ｓ２６の処理では、投射する範囲が更新された時点での投射方向が初期値として再設定される。これにより、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動量がしきい値を超える毎に、抽出する範囲が更新される。
【００４９】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に画像データを供給するＰＣ２とを備え、プロジェクター１１は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部３を備え、ＰＣ２は、スクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との位置関係に基づいて、投射部３が投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから、投射される範囲を求める範囲検出部２１Ｄと、画像データ２２Ｂから範囲検出部２１Ｄが求めた範囲を抽出して、画像データとしてプロジェクター１１に供給する抽出部２１Ｅとを備え、プロジェクター１１が投射範囲１００に投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから一部を抽出してスクリーンＳＣに投射するので、プロジェクター１１の投射方向やプロジェクター１１の位置を反映して画像データ２２Ｂの一部を抽出して投射する。これにより、スクリーンＳＣに投射される画像を、プロジェクター１１の投射方向の変化に合わせて変化させることができ、投射範囲１００より大きなスクリーンＳＣを利用して、投射範囲２００に相当する広大な画像を投射できる。
【００５０】
また、範囲検出部２１Ｄは、回動部１６及び／又はスクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに範囲を求めるので、投射範囲１００の移動に合わせて画像データ２２Ｂのうち投射される範囲を移動させることができる。従って、回動部１６及び水平回動部１７の動作によって、投射範囲１００しか投射できないプロジェクター１１によって投射範囲２００に相当する大きな画像を見ることができる。
【００５１】
プロジェクター１１は、回動部１６及び水平回動部１７を回動させて投射部３の向きを変更し、投射範囲１００を移動させる回転動作部１２５と、プロジェクター１１本体を基準として投射部３の向きの変化すなわち投射範囲１００の移動を検出する角度検出部１２７を備え、範囲検出部２１Ｄは、投射部３の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに範囲を求めるので、投射範囲１００の移動に合わせて、画像データ２２Ｂのうち投射される範囲を正確に移動させることができる。
【００５２】
以下、本実施形態の変形例について説明する。変形例の説明において、上記実施形態と同様に構成される各部には同符号を付して説明を省略する。
【００５３】
［変形例１］
図６は、第１の変形例の構成を示す図である。
上記実施形態のプロジェクター１１は、本体１５に対して回動する回動部１６及び水平回動部１７を備え、これら回動部１６及び水平回動部１７の回動量を角度検出部１２７により検出する構成であった。この変形例では、投射範囲１００を移動させる構成の別の例について説明する。
図６に示すプロジェクター１１Ａは、プロジェクター１１と同様の箱形の本体１５Ａを有する。本体１５Ａの前部には、回動部１６と同様に、図中符号Ｖで示すように上下に回動可能な回動部１６Ａが設けられており、投射部３は回動部１６Ａに搭載されている。このため、回動部１６Ａの動作によって投射範囲１００は上下に移動する。
また、本体１５Ａの底面はベース部１５Ｂに載置されている。平板状のベース部１５Ｂは設置面に静置され、このベース部１５Ｂの上に、本体１５Ａが回動可能に搭載されている。本体１５Ａとベース部１５Ｂとの連結部は、例えば、ベース部１５Ｂに立設された軸（図示略）により本体１５Ａを下方から回動可能に支持し、この軸を中心として本体１５Ａを回動させるモーター（図示略）等を備えて構成される。従って、本体１５Ａは、モーター（図示略）の動力によりベース部１５Ｂに対して、図中符号Ｈで示すように水平面内で回動する。
【００５４】
回動部１６Ａと本体１５Ａとの連結部および本体１５Ａとベース部１５Ｂとの連結部には、角度検出部１２７と同様に基準位置からの角度を検出する検出部が設けられる。プロジェクター１１Ａは、この検出部の検出値をＰＣ２（図１）等の装置に出力し、ＰＣ２は、この検出値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ａを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５５】
［変形例２］
図７は、第２の変形例の構成を示す図である。
この変形例に示すプロジェクター１１Ｂは、箱形の本体１５Ｃを有する。本体１５Ｃは、その前面から投射部３が投射光を放射する構成となっており、投射部３は本体１５Ｃに固定されている。このため、本体１５Ｃを、図中符号Ｖ，Ｈで示す方向に動かすことで、プロジェクター１１ＢがスクリーンＳＣに投射する投射範囲１００を上下左右に移動させることができる。
【００５６】
プロジェクター１１Ｂの近傍には、位置検出装置５０が設置されている。位置検出装置５０は、本体１５Ｃの基準位置からの移動および向きの変化を検出する検出機構を備えている。位置検出装置５０は、プロジェクター１１Ｂの通信部４７との間で無線通信を実行し、当該検出機構で検出した移動量及び向きの変化量をプロジェクター１１Ｂに送信する。位置検出装置５０が備える検出機構は、例えば、プロジェクター１１Ｂが備える通信部４７との間で無線通信を実行して、電波強度に基づいて本体１５Ｃと位置検出装置５０との相対位置を検出する機構である。また、上記検出機構は、本体１５Ｃに無線信号を送信する送信機（図示略）を複数設け、これら複数の送信機が発する無線信号を受信して、本体１５Ｃの移動量及び向きの変化量を検出する機構や、本体１５Ｃを撮影して、この撮影画像に基づいて本体１５Ｃの移動及び向きの変化を検出する機構とすることができる。
プロジェクター１１Ｂは、位置検出装置５０から送信された本体１５Ｃの移動量及び向きの変化量を、ＰＣ２（図１）等の装置に出力し、ＰＣ２は、これらの値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ｂを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５７】
［変形例３］
図８は、第３の変形例の構成を示す図であり、第３の変形例に係るプロジェクター１１Ｃの機能ブロック図である。この図８にはＰＣ２の機能ブロックを合わせて図示する。
第３の変形例に示すプロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１と同様の構成を有するが、回転動作部１２５及び角度検出部１２７を備えていない。即ち、プロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１Ｂ（図７）と同様に、本体に回動部１６や水平回動部１７のような可動部を持たない。
【００５８】
プロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１Ｃ本体の移動及び傾きを検出する各種センサーを備えたセンサー部１２９を具備している。
センサー部１２９は、プロジェクター１１Ｃの本体の移動を検出する加速度センサー、及び、プロジェクター１１Ｃの本体の向きを検出するジャイロセンサー等を備え、これらセンサーの検出値を制御部１０３に出力する。制御部１０３は、センサー部１２９から入力される各センサーの検出値に基づいて、プロジェクター１１Ｃの本体の移動及び向きの変化を検出する。この検出結果を、プロジェクター１１ＣはＰＣ２に出力し、ＰＣ２は、これらの値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ｂを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５９】
［変形例４］
上記実施形態及び各変形例では平面のスクリーンＳＣに投射を行う場合について説明したが、本発明は、曲面や複数の平面に対して画像を投射する場合にも有用である。
図９は、第４の変形例の構成を示す図である。
この図９に示す構成では、半球形状のドームの内面に形成されたスクリーンＳＣ´に対して画像を投射する。プロジェクター１１は半球のドームの底面Ｐに設置され、半球の中心に位置して、スクリーンＳＣ´上の投射範囲１００に画像を投射する。
この図９に示す構成によれば、スクリーンＳＣ´より小さい投射範囲１００に画像を投射するプロジェクター１１を用い、投射範囲１００を移動させながら投射を行うことで、スクリーンＳＣ´の全体にわたる大きな画像を見ることができる。
【００６０】
［変形例５］
図１０は、第５の変形例の構成を示す図である。
この図１０に示す構成では、直方体形状の室Ｒの壁面及び天井面をスクリーンとして、プロジェクター１１が画像を投射する。プロジェクター１１は、室Ｒの床面のほぼ中央に位置し、例えば、プロジェクター１１の本体の前面が天井面を向くよう設置される。図１０の構成によれば、プロジェクター１１を用いて室Ｒの壁面及び天井面にわたる大きな画像を見ることができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態及び変形例は本発明を限定するものではなく、上記実施形態及び変形例とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態及び変形例では、ＰＣ２の通信部２６とプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの通信部４７とが有線接続された構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、無線通信方式によって各種データを送受信可能に接続した構成とすることも可能である。この場合、無線通信方式として、例えば無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、ＵＷＢ、赤外線通信等の近距離無線通信方式や、携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用することができる。また、１台のプロジェクター１１に対し、複数のＰＣ２を、有線または無線で接続した構成とすることも可能である。
さらに、一つのスクリーンＳＣ、ＳＣ´に対して複数のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃから画像を投射してもよく、この場合、投射範囲２００に相当する一つの画像のうち、複数のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃにより各々異なる部分を投射する構成とすることができる。つまり、一つの画像データ２２Ｂから、各プロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの投射方向に対応した部分を抽出して投射すればよい。
【００６２】
また、上記実施形態及び変形例のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃは、投射光とスクリーンＳＣ、ＳＣ´との角度に対応した台形歪み補正を行う構成としてもよい。具体的には、例えば、スクリーンＳＣ、ＳＣ´の投射状態を撮像部４８により撮影し、この撮影画像から台形歪みの状態を検出して、これを補正する構成とすればよい。
【００６３】
また、上記実施形態及び各変形例においては、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１ＣがＰＣ２に接続された構成について説明した。この構成では、ＰＣ２が、記憶部２２に記憶した画像データ２２Ｂの一部を抽出する等の処理を行って画像データを出力し、この画像データをプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが投射する。本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＣ２の機能をプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが一体として備えた構成とすることも可能である。この場合、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１ＣがＰＣ２の機能として説明した全ての機能を具備する構成としてもよい。また、画像データ２２Ｂを記憶する記憶部２２を有する外部装置をプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃに接続して、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが上記外部装置から画像データ２２Ｂを取得し、取得した画像データ２２Ｂの一部を抽出して投射する構成としてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においてプロジェクター１１の記憶部１０５に記憶された制御プログラム１０５Ａ、及び、ＰＣ２の記憶部２２に記憶された制御プログラム２２Ａを図示しない不揮発性メモリーが記憶する構成であってもよいし、可搬型の記録媒体に記憶されている構成であってもよいし、或いは、ＰＣ２が通信ネットワークを介して接続された他の装置にダウンロード可能に記憶されていてもよい。また、図２及び図８に示したＰＣ２及びプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクションシステム１０の具体的な細部構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２…ＰＣ（画像供給装置）、３…投射部、１０…プロジェクションシステム、１１、１１Ａ〜１１Ｃ…プロジェクター、１５、１５Ａ、１５Ｃ…本体、１６、１６Ａ…回動部、１７…水平回動部、２１…制御部、２１Ａ…通信制御部、２１Ｂ…画像取得部、２１Ｃ…変化量検出部、２１Ｄ…範囲検出部（範囲検出手段）、２１Ｅ…抽出部（画像抽出手段）、２２…記憶部、２２Ａ…制御プログラム、２２Ｂ…画像データ（全体画像）、２２Ｃ…テスト画像データ、２２Ｄ…変化量データ、２２Ｅ…投射方向データ、２４…画像出力部、２６…通信部、４７…通信部、４８…撮像部、５０…位置検出装置、１００…投射範囲、１００Ａ〜１００Ｄ、１００Ｃ´、１００Ｄ´…頂点、１０３…制御部、１０３Ａ…表示制御部、１０３Ｂ…駆動制御部、１０３Ｃ…通信制御部、１０５…記憶部、１０５Ａ…制御プログラム、１１３…画像処理部、１２５…回転動作部（投射方向変更手段）、１２７…角度検出部（投射方向検出手段）、１２９…センサー部（投射方向検出手段）、２００…投射範囲、Ｐ…底面、Ｒ…室、ＳＣ、ＳＣ´…スクリーン（投射面）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにより大型のスクリーンに画像を投射するため、揺動サーボ機構によりプロジェクターを揺動させることで投射方向を変えるようにした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３０３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のようにプロジェクターの投射面積よりも大型のスクリーンに画像を投射する場合に、投射方向の変化を投射する画像に反映させる方法が無かった。
本発明は、上記の課題に鑑み、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることが可能なプロジェクションシステム、画像供給装置、プロジェクター、及び、画像投射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、プロジェクターと、前記プロジェクターに画像を表す画像データを供給する画像供給装置とを備え、前記プロジェクターは、投射面に前記画像を投射する投射手段を備え、前記画像供給装置は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターにより投射面に投射する。これにより、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映して全体画像の一部が抽出され、投射されるので、投射画像に、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置が反映される。従って、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることができ、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【０００６】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射範囲が投射面に対して移動した場合に、この移動に合わせて全体画像のうち投射される範囲が移動する。これにより、プロジェクターの投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記プロジェクターは、前記投射手段の向きを変更する投射方向変更手段と、前記プロジェクター本体を基準として前記投射手段の向きを検出する投射方向検出手段とを備え、前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射方向検出手段により検出された前記投射手段の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの投射方向の変化を容易に、かつ正確に検出できるので、投射範囲の移動に合わせて、全体画像のうち投射される範囲を正確に移動させることができる。これにより、投射範囲の移動を正確に反映して投射画像を変化させることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクションシステムにおいて、前記投射面は平面または曲面であることを特徴とする。
本発明によれば、平面または曲面で構成される大きな投射面を利用して、広大な画像を投射できる。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射するプロジェクターに前記画像を表す画像データを供給する画像供給装置であって、前記投射面と前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、本発明によれば、プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターに出力することで投射面に投射させることができる。これにより、プロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映して全体画像の一部を抽出し、投射させることで、プロジェクターの投射方向の変化に合わせて投射する画像を変化させることができ、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射する投射手段と、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出する画像抽出手段と、前記画像抽出手段により抽出された前記画像を前記投射手段により投射させる投射制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像を投射するプロジェクターが、当該プロジェクターの投射範囲と投射面との位置関係に基づいて、投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から一部を抽出して、プロジェクターにより投射面に投射するので、投射される画像にプロジェクターの投射方向やプロジェクターの位置を反映させることができる。これにより、投射範囲より大きな投射面を利用して広大な画像を投射できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、本発明は、投射面に画像を投射するプロジェクターによる画像投射方法であって、前記投射面と、前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求め、求めた範囲を前記全体画像から抽出し、抽出した範囲を前記プロジェクターにより投射することを特徴とする。
本発明の方法によれば、プロジェクターによって投射される画像に、当該プロジェクターの投射方向や位置を反映させることができるので、大きな投射面を利用して、投射可能な解像度より大きな解像度を有する広大な画像を投射できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、投射面に投射される画像に、投射面と投射範囲との位置関係が反映されるので、大きな投射面を利用して、投射可能な解像度より大きい解像度を有する広大な画像を投射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成及び表示態様の例を示す図である。
【図２】プロジェクター及びＰＣの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】変化量検出処理におけるスクリーン上の投射画像を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は回動部及び水平回動部の動作後の状態を示す。
【図４】プロジェクションシステムの動作を示すフローチャートであり、変化量検出処理を示す。
【図５】プロジェクションシステムの動作を示すフローチャートであり、ＰＣが有する画像データを投射する動作を示す。
【図６】プロジェクションシステムの第１の変形例の構成を示す図である。
【図７】プロジェクションシステムの第２の変形例の構成を示す図である。
【図８】プロジェクションシステムの第３の変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】プロジェクションシステムの第４の変形例の構成を示す図である。
【図１０】プロジェクションシステムの第５の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用したプロジェクションシステム１０の概略構成を示す図である。プロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に対して画像を表す画像データを供給する画像供給装置としてのＰＣ（Personal Computer）２とを備えて構成される。本実施形態のＰＣ２とプロジェクター１１とは、後述するように画像データを送受信する通信ケーブル、及び、制御データを送受信する通信ケーブルにより有線接続される。ＰＣ２とプロジェクター１１との間の通信はＵＳＢ（Universal Serial Bus）、IEEE1394、ＬＡＮ等の公知の通信規格に準拠した方式とすることができ、１本の通信ケーブルにより画像データと制御データを送受信することも可能である。
【００１５】
プロジェクター１１は、投射面としてのスクリーンＳＣに対して画像を投射（表示）する装置である。プロジェクター１１は、略箱形の本体１５を有し、本体１５の前部には、プロジェクター１１の設置面に対して垂直方向に回動可能な回動部１６が設けられている。回動部１６の上面には水平回動部１７が立設されていて、この水平回動部１７に、スクリーンＳＣに対して画像を投射する投射光学系３３（図２）が収容され、光変調装置３２が投射する画像はスクリーンＳＣ上において投射範囲１００に結像する。回動部１６は、図中符号Ｖで示すように上下に回動可能であり、この回動部１６の回動に伴って投射光学系３３の投射方向は仰角方向に変化する。この回動部１６の動作により、スクリーンＳＣ上に矢印で示したように投射範囲１００は上下に移動する。また、水平回動部１７は、図中符号Ｈで示すように本体１５に対して水平方向に回動可能であり、この水平回動部１７の動作に伴い投射範囲１００は左右に移動する。
【００１６】
スクリーンＳＣは、プロジェクター１１の投射範囲１００に比べて大きな平面であり、部屋の壁面そのものをスクリーンＳＣとすることも可能である。本実施形態では、ほぼ直立して立設された矩形の投射可能領域を有するスクリーンＳＣを例示する。ＰＣ２は、投射範囲１００よりも大きい画像を投射するための画像データを有している。この画像データは、プロジェクター１１の表示解像度（画素数）に比べて数倍またはそれ以上の画素数からなる画像データである。当該画像データの解像度がプロジェクター１１の表示解像度よりも大きいため、プロジェクター１１が画像データの縮小を行わず、縮小に相当する解像度変換も行わない場合（換言すれば、この画像データの解像度を維持したまま、この画像データによって表される画像全体を表示しようとする場合）、プロジェクター１１はこの画像データ全体を表示することはできず、その一部を表示することしかできない。この画像の一部が、投射範囲１００に表示されている画像に相当する。図１中に破線で示す投射範囲２００は、プロジェクター１１が、投射範囲１００に含まれる画像を投射する際の倍率と同様の倍率で画像データに対応する画像全体を投射することができると仮定した場合の、当該画像全体が投射されると推測される領域である。プロジェクター１１が実際に投射可能な投射範囲１００は、投射範囲２００に比べて小さいので、ＰＣ２は、画像データから投射範囲１００に対応する範囲を抽出して、プロジェクター１１に出力する。ＰＣ２が抽出する画像データの解像度は、例えば、プロジェクター１１が画像データの縮小や解像度変換等の処理を行わずに投射した場合に、プロジェクター１１の表示解像度に略一致するような解像度である。ＰＣ２がプロジェクター１１に供給する画像データは動画像であっても静止画像であってもよい。
【００１７】
図２は、プロジェクションシステム１０の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター１１は、ＰＣ２を含む外部の画像供給装置に接続され、デジタル画像データまたはアナログ画像信号が入力されるＩ／Ｆ（インターフェース）１０１を備えている。Ｉ／Ｆ１０１は、上述したようにＵＳＢインターフェース、有線または無線ＬＡＮインターフェース、アナログ映像信号が入力されるＶＧＡ端子、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター、及び、これらの端子やコネクターを介して信号を入出力するインターフェース回路を備えている。
【００１８】
プロジェクター１１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う投射部３（投射手段）と、この投射部３に入力される画像信号を電気的に処理する画像処理系とからなる。投射部３は、照明光学系３１、液晶パネル等を備えた光変調装置３２、及び投射光学系３３から構成されている。照明光学系３１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる光源を備えている。また、照明光学系３１は、光源が発した光を光変調装置３２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（図示略）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置３２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
【００１９】
光変調装置３２は、例えば透過型液晶パネルを備えて構成され、この液晶パネルに後述する画像処理系からの信号を受けて画像を形成する。この場合、光変調装置３２は、カラーの投影を行うため、ＲＧＢの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備え、照明光学系３１からの光はＲＧＢの３色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系３３に射出される。
【００２０】
なお、光変調装置３２は、３枚の透過型液晶パネルを用いた構成に限らず、例えば３枚の反射型の液晶パネルを用いることも可能であるし、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（ＤＭＤ）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により構成してもよい。ここで、光変調装置３２として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
【００２１】
投射光学系３３は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系３３は、光変調装置３２で変調された入射光を、ズームレンズを用いてスクリーンＳＣ上に投射し、結像させる。
投射部３には、制御部１０３の制御に従って投射光学系３３が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部１２１、及び、制御部１０３の制御に従って照明光学系３１が備える光源を駆動する光源駆動部１１７が接続されている。
【００２２】
画像処理系は、プロジェクター１１全体を統合的に制御する制御部１０３を中心に構成され、制御部１０３が処理するデータや制御部１０３が実行する制御プログラム１０５Ａを記憶した記憶部１０５、操作パネル４５及びリモコン受光部４１を介した操作を検出する入力処理部１２３、Ｉ／Ｆ１０１から入力される入力画像を処理する画像処理部１１３、及び、画像処理部１１３から出力される画像信号に基づいて光変調装置３２を駆動して描画を行う光変調装置駆動部１１９を備えている。
【００２３】
制御部１０３は、記憶部１０５に記憶された制御プログラム１０５Ａを読み出して実行することにより、プロジェクター１１の各部を制御する。制御部１０３は、入力処理部１２３から入力される操作信号に基づいて、ユーザーが行った操作の内容を検出し、この操作に応じて画像処理部１１３、光変調装置駆動部１１９、投射光学系駆動部１２１及び光源駆動部１１７を制御して、投射部３によりスクリーンＳＣに画像を投射させる。
【００２４】
プロジェクター１１の本体１５には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル４５が配置されている。操作パネル４５は入力処理部１２３に接続されており、入力処理部１２３は、制御部１０３の制御に従い、プロジェクター１１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル４５のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。この操作パネル４５のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部１２３から制御部１０３に出力される。
また、プロジェクター１１は、ユーザーが使用するリモコン（図示略）を有する。リモコンは各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター１１の本体には、リモコンが発する赤外線信号を受光するリモコン受光部４１が配置されている。リモコン受光部４１は、リモコンから受光した赤外線信号をデコードして、リモコンにおける操作内容を示す操作信号を生成し、制御部１０３に出力する。
【００２５】
Ｉ／Ｆ１０１には、画像処理部１１３が接続されている。画像処理部１１３は、ＰＣ２または他の画像供給装置から入力されたアナログ画像信号または画像データを取得し、アナログ画像信号がデジタル画像データかの判別、デジタル画像データのデータフォーマットの識別等を行う。そして、画像処理部１１３は、外部の画像供給装置からアナログ画像信号が入力された場合に、このアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を出力する機能を有する。また、画像処理部１１３は、入力画像の画像データを、光変調装置３２の液晶パネルの仕様に適合した解像度のデータに変換する解像度変換処理等を実行し、光変調装置３２により表示する表示用画像をフレームメモリー１１５に展開し、展開した表示用画像を光変調装置駆動部１１９に出力する。光変調装置駆動部１１９は、画像処理部１１３から入力される表示用画像に基づいて、光変調装置３２を駆動する。これにより、制御部１０３の制御によって、光変調装置３２に画像が描画され、この画像が投射光学系３３を介して、スクリーンＳＣ上に投射画像として投射される。
本実施形態では、ＰＣ２から、光変調装置３２の液晶表示パネルの解像度に合わせて画像データ２２Ｂから抽出された画像データが入力されるので、画像処理部１１３は、解像度変換及び縮小処理を行わずに、フレームメモリー１１５に画像を展開する。
【００２６】
制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで表示制御部１０３Ａとして機能する。表示制御部１０３Ａ（表示制御手段）は、画像処理部１１３を制御して、Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データに基づき、画像処理部１１３によってフレームメモリー１１５に画像を展開させるとともに、光変調装置駆動部１１９を制御して、フレームメモリー１１５に展開された画像を光変調装置３２の液晶パネルに描画させ、投射部３により投射させる。
【００２７】
また、プロジェクター１１は、回動部１６（図１）を本体１５に対して上下方向に回動させるとともに、水平回動部１７（図１）を水平方向に回動させる駆動源としての回転動作部１２５（投射方向変更手段）と、回転動作部１２５によって回動された回動部１６及び水平回動部１７の角度を検出する角度検出部１２７（投射方向検出手段）とを備えている。角度検出部１２７は、本体１５に対する回動部１６及び水平回動部１７の角度を検出するものである。角度検出部１２７が検出する角度は、本体１５をスクリーンＳＣの正面に設置し、本体１５の前面をスクリーンＳＣに正対させた状態を基準とする。この基準の状態において、回動部１６及び水平回動部１７は、投射部３がスクリーンＳＣに対し真正面から投射する位置にある。また、以下の動作において、本体１５の移動及び向きの変更はされないものとする。
回転動作部１２５は、図示しないモーターや減速機等を用いて構成され、後述する駆動制御部１０３Ｂの制御に従って、回動部１６及び水平回動部１７を個別に回動させることが可能である。この回転動作部１２５には、ロータリーエンコーダー等からなる角度検出部１２７が取り付けられ、角度検出部１２７は、回動部１６と水平回動部１７の各々について、基準位置からの回転角度を検出し、検出値を制御部１０３に出力する。
【００２８】
制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで駆動制御部１０３Ｂとして機能する。
駆動制御部１０３Ｂは、リモコンまたは操作パネル４５の操作により回動部１６または水平回動部１７の角度の変更が指示された場合に、当該指示に従って、回動部１６及び水平回動部１７のそれぞれについて回動量（角度）を決定し、回転動作部１２５を動作させるとともに、角度検出部１２７から入力される検出値を取得し、回動部１６または水平回動部１７が目標位置に達したところで回転動作部１２５を停止させる。
【００２９】
制御部１０３には、通信部４７が接続されている。通信部４７は、上述した通信ケーブルによりＰＣ２に有線接続され、制御部１０３の制御に従って、ＰＣ２との間で制御データを送受信する。制御部１０３は、制御プログラム１０５Ａを実行することで通信制御部１０３Ｃとして機能し、ＰＣ２からの要求に応じて、角度検出部１２７から入力される検出値を示す制御データをＰＣ２へ送信する。
また、通信制御部１０３Ｃは、回動部１６または水平回動部１７を回動させる動作を指示する制御データがＰＣ２から送信された場合に、この制御データを受信して、当該制御データによる指示を駆動制御部１０３Ｂに出力する。駆動制御部１０３Ｂは、この指示に従って上述したように回転動作部１２５を駆動する。
【００３０】
制御部１０３には、スクリーンＳＣを撮影する撮像部４８が接続されている。撮像部４８は、図１に示したように本体１５の前面側に設けられ、本体１５の前面に正対する方向を撮影するデジタルスチルカメラである。撮像部４８は本体１５に固定されており、回動部１６及び水平回動部１７の動作によっても撮影方向が変化しない。また、撮像部４８の撮影画角は、少なくとも投射範囲１００より大きく、好ましくは、スクリーンＳＣ上の投射範囲を含む大きさである。
【００３１】
ＰＣ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、ＰＣ２の各部を制御する制御部２１を備える。制御部２１には、磁気記録媒体や半導体記憶素子を備えて構成される記憶部２２が接続され、制御部２１は記憶部２２に記憶された制御プログラム２２Ａを読み出して実行することにより、ＰＣ２の各種機能を実現する。
制御部２１には、また、キーボードやマウス等の入力デバイスを有する入力部２３が接続されている。入力部２３は、各入力デバイスに対する操作を検出して操作内容を制御部２１に出力する。また、制御部２１には、制御部２１の制御に従って表示用の画像データを生成する画像出力部２４が接続されている。画像出力部２４には、モニター（図示略）を備えた表示部２５が接続され、制御部２１が処理する画像や処理結果等を上記モニターに表示するための画像データを生成して、表示部２５に出力する。表示部２５は、画像出力部２４から入力される画像データに基づいて表示信号を生成し、この表示信号に基づいて上記モニターを駆動し、表示を実行させる。また、画像出力部２４は、制御部２１により、記憶部２２に記憶された画像データ２２Ｂの一部を抽出して表示するよう指示された場合に、指定された部分を抽出して表示用の画像データを生成し、プロジェクター１１のＩ／Ｆ１０１に出力する。
【００３２】
また、制御部２１には、通信部２６が接続されている。通信部２６は、プロジェクター１１の通信部４７と通信可能に接続され、通信部４７との間で各種データを送受信する。通信部２６は、制御部２１の制御に従って、プロジェクター１１に対して変化量の検出や投射開始を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１から送信される制御データを受信する。
制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することで通信制御部２１Ａとして機能し、プロジェクター１１に対して送信する制御データを生成して、通信部２６により送信させる。また、通信制御部２１Ａは、通信部２６が受信した制御データを取得し、解析する。例えば、プロジェクター１１の駆動制御部１０３Ｂが角度検出部１２７によって検出した回動部１６または水平回動部１７の角度を示す制御データが送信された場合、通信制御部２１Ａは、この制御データを通信部２６によって受信して解析し、回動部１６または水平回動部１７の角度を取得する。
【００３３】
記憶部２２には、制御プログラム２２Ａのほか、プロジェクター１１により投射される画像データ２２Ｂ（全体画像）、プロジェクター１１の投射範囲１００（図１）の変化量を検出する変化量検出処理で使用されるテスト画像データ２２Ｃ、上記の変化量検出処理で得られる変化量データ２２Ｄ、及び、現在のプロジェクター１１の投射方向を示す投射方向データ２２Ｅを記憶している。
画像データ２２Ｂは、上述したように投射範囲２００（図１）に投射されるのに適した画像データである。画像データ２２Ｂは、例えば、プロジェクター１１の表示解像度すなわち投射範囲１００の画素数（光変調装置３２の液晶パネルの画素数）に比べ、例えば数倍以上の画素で構成される画像データであり、縮小や解像度変換を行わずに投射した場合に、投射範囲２００のように広い面積に投射される画像データである。記憶部２２には、複数の画像データ２２Ｂが記憶されていてもよい。なお、画像データ２２Ｂの解像度は、光変調装置３２の液晶表示パネルの解像度より大きければ、特に制限されない。例えば、画像データ２２Ｂの全体を投射する場合に、投射範囲２００がスクリーンＳＣより小さくなったとしても差し支えない。
【００３４】
制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、画像取得部２１Ｂとして機能する。画像取得部２１Ｂは、入力部２３から入力される操作内容に従って、記憶部２２に記憶された画像データ２２Ｂの中から指定された画像データ２２Ｂを選択して読み出す。
また、制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、変化量検出部２１Ｃとして機能する。変化量検出部２１Ｃは、回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させて投射範囲１００が移動した場合に、投射範囲１００の移動量と、この移動量に対応する回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動量との対応関係を求める変化量検出処理を行う。
【００３５】
テスト画像データ２２Ｃは、プロジェクター１１の投射範囲１００に対応した解像度、すなわちプロジェクター１１の表示解像度とほぼ同等の解像度の画像データであり、アスペクト比も投射範囲１００に対応している。テスト画像データ２２Ｃは、例えば光変調装置３２の液晶表示パネルの表示可能領域に合わせて矩形の画像となっている。また、テスト画像データ２２Ｃは、その四隅を他の部分と容易に識別できるように、例えば四隅に暗色の四角形が配置され、その他の部分が明色で構成された画像等、幾何学的な模様を有する画像としてもよい。
【００３６】
図３は、変化量検出処理におけるスクリーンＳＣ上の投射画像を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は回動部１６及び／又は水平回動部１７の動作後の状態を示す。
変化量検出処理では、画像取得部２１Ｂが記憶部２２からテスト画像データ２２Ｃを取得して、通信制御部２１Ａがテスト画像データ２２Ｃの投射を指示する制御データをプロジェクター１１に送信する。この制御データに従って、プロジェクター１１の表示制御部１０３Ａは、テスト画像データ２２Ｃに対応する画像をスクリーンＳＣに投射する。図３（Ａ）にはプロジェクター１１が画像を投射した初期状態を示し、投射範囲１００の四隅を頂点１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄとする。
【００３７】
また、ＰＣ２の変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を指示し、回動開始前から撮像部４８により所定時間毎に撮影を行い、撮影画像データを送信するよう指示する。これらの指示は制御データとしてプロジェクター１１に送信される。プロジェクター１１の駆動制御部１０３Ｂは、制御データに従って、回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させる動作を実行し、動作開始の直前から定期的に撮像部４８による撮影を行い、撮影画像データをＰＣ２へ送信する。撮影周期は、ＰＣ２から送信された制御データにより指定された周期であってもよいし、或いは予めプロジェクター１１に設定された周期であってもよい。
【００３８】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１から撮影画像データを取得し、この撮影画像データにおける投射範囲１００の四隅の位置を検出する。そして、回動部１６及び/又は水平回動部１７の回動により、投射範囲１００が、投射範囲１００の幅に相当する長さだけ移動すると、プロジェクター１１に制御データを送信して、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を停止させる。
図３（Ｂ）には、投射範囲１００が水平方向に、投射範囲１００の幅に相当する長さ分移動した例を示す。移動前の投射範囲１００の頂点１００Ｃ、１００Ｄの位置を、頂点１００Ｃ´、１００Ｄ´として表す。図３（Ｂ）の例では、プロジェクター１１の水平回動部１７（図１）が回動することで投射範囲１００がスクリーンＳＣ上を水平に移動し、頂点１００Ｃ´、１００Ｄ´と１００Ｂ、１００Ａとが重なっている。例えば、投射範囲１００に表示されるテスト画像データ２２Ｃの画素数が横Ｘ画素×縦Ｙ画素であった場合、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態となった場合、水平回動部１７は水平方向にＸ画素分回動したことになる。
【００３９】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して制御データを送信し、角度検出部１２７が検出した水平回動部１７の角度、又は、回動の前後における水平回動部１７の回動量を送信するように指示する。この指示に応じてプロジェクター１１の通信制御部１０３Ｃが角度検出部１２７の検出値または回動量を送信すると、変化量検出部２１Ｃは、送信された角度検出部１２７の検出値または回動量をもとに、水平回動部１７の回動量と、移動する画素数との対応を算出する。
即ち、図３（Ａ）から（Ｂ）の変化において水平回動部１７がＲＸ度回動した場合、水平回動部１７の回動量１度あたりの画素数は、Ｘ÷ＲＸを演算することで求められる。同様に、１画素あたりの回動量をＲＸ÷Ｘを演算することで求めることができる。
【００４０】
また、図３（Ｃ）には、投射範囲１００が水平方向に投射範囲１００の幅に相当する長さだけ移動するとともに、垂直方向に投射範囲１００の高さに相当する長さだけ移動した例を示す。図３（Ｃ）の例は、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７が回動し、投射範囲１００がスクリーンＳＣ上を水平及び垂直に移動して、頂点１００Ｃ´と１００Ａとが重なった例である。
この場合、水平回動部１７は水平方向にＸ画素分、回動部１６は垂直方向にＹ画素分だけ回動したことになる。ここで、図３（Ａ）から（Ｃ）の変化において角度検出部１２７を用いて検出された回動部１６の回動量をＲＹ度、水平回動部１７の回動量をＲＸ度とすると、回動部１６の回動量１度あたりの画素数はＹ÷ＲＹの演算により求められ、水平回動部１７の回動量１度あたりの画素数はＸ÷ＲＸの演算により求められる。同様に、１画素あたりの回動量をＲＹ÷Ｙを演算することで求めることができる。
このように、制御部２１は、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７の回動量と、ＰＣ２がプロジェクター１１に出力する画像データの画素数との比率を求めるので、回動部１６及び／又は水平回動部１７が回動した場合に、その回動量に対応する画素数を求めることができる。
【００４１】
図４は、制御部２１が実行する変化量検出を示すフローチャートである。
ＰＣ２は、入力デバイスの操作等に従って変化量検出処理を開始し（ステップＳ１１）、画像取得部２１Ｂは記憶部２２からテスト画像データ２２Ｃを取得し、画像出力部２４によってテスト画像データ２２Ｃをプロジェクター１１へ出力させる。とともに、画像取得部２１Ｂは通信部２６を介して、画像の投射を指示する制御データをプロジェクター１１に送信する。これにより、プロジェクター１１によってテスト画像データ２２ＣがスクリーンＳＣに投射される（ステップＳ１２）。
ここで、変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対して撮影実行と撮影画像の送信を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１は、この制御データに従って撮像部４８により１回目の撮影を行い、撮影画像データをＰＣ２に送信する（ステップＳ１３）。
【００４２】
変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１に対し、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動を指示する制御データを送信し、プロジェクター１１は、この制御データに従って回転動作部１２５により回動部１６及び／又は水平回動部１７を回動させる（ステップＳ１４）。変化量検出部２１Ｃは、投射範囲１００の水平方向の移動に関して変化量を検出する場合は水平回動部１７を動作させ、投射範囲１００の垂直方向の移動に関して変化量を検出する場合は回動部１６を動作させる。
プロジェクター１１の制御部１０３は、ステップＳ１３で受信した制御データまたは事前の設定により指定された周期で２回目以後の撮影を行う。すなわち撮像部４８を制御して撮影を実行し、撮影画像データをＰＣ２に送信する（ステップＳ１５）。
ＰＣ２の変化量検出部２１Ｃは、プロジェクター１１から受信した撮影画像データを、ステップＳ１３で受信した１回目の撮影画像データと比較し、投射範囲１００が、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示したように、初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
【００４３】
投射範囲１００が初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、変化量検出部２１Ｃは、ステップＳ１４に戻ってさらに回動部１６と水平回動部１７とを回動させる。これにより、プロジェクター１１は、回動部１６及び水平回動部１７を回動させる動作を、撮影周期に従って繰り返し実行する。
一方、投射範囲１００が初期状態の投射範囲１００に隣接する位置に達した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、変化量検出部２１Ｃは、テスト画像データ２２Ｃの画素と回動部１６及び水平回動部１７の回動量との比率を求める（ステップＳ１７）。
以上の変化量検出処理により得られた画素と回動部１６及び水平回動部１７の回動量との比率は、変化量データ２２Ｄとして記憶部２２に記憶される。
【００４４】
また、図２に示すように、制御部２１は、制御プログラム２２Ａを実行することにより、範囲検出部２１Ｄ及び抽出部２１Ｅとして機能する。範囲検出部２１Ｄ（範囲検出手段）は、画像取得部２１Ｂが記憶部２２から取得した画像データ２２Ｂのうち、プロジェクター１１によって投射する範囲を検出する。範囲検出部２１Ｄは、画像データ２２Ｂから、現在のプロジェクター１１の投射方向に適合した範囲を抽出するため、抽出すべき範囲を求める処理を行う。
範囲検出部２１Ｄは、画像投射開始時のプロジェクター１１の投射方向を、画像データ２２Ｂの中央すなわち投射範囲２００の中央に位置していると設定する。この設定は便宜的なものであって、変更は可能であり、例えば、ＰＣ２の入力デバイスやプロジェクター１１の操作パネル４５の操作により設定してもよい。
範囲検出部２１Ｄは、回転動作部１２５によって回動部１６及び／又は水平回動部１７が駆動され、投射方向が変化すると、プロジェクター１１から入力される角度検出部１２７の検出値に基づいて、回動部１６及び水平回動部１７の各々の回動量を求める。さらに、範囲検出部２１Ｄは、回動部１６及び水平回動部１７の回動量に相当する画素数を求め、プロジェクター１１に出力する範囲を、求めた画素数だけ移動する。
【００４５】
抽出部２１Ｅ（画像抽出手段）は、画像取得部２１Ｂが取得した画像データ２２Ｂから、範囲検出部２１Ｄにより検出された範囲を抽出し、抽出した画像データを表示用の画像データとして、画像出力部２４によりプロジェクター１１に出力する。
この範囲検出部２１Ｄと抽出部２１Ｅの動作によって、プロジェクター１１の回動部１６及び水平回動部１７が回動すると、その回動量に対応して、画像データ２２Ｂのうち投射範囲１００に投射される範囲が変化する。従って、スクリーンＳＣには、広大な投射範囲２００のうち投射範囲１００に対応する位置の画像が投射されるので、プロジェクター１１の投射範囲１００を移動させることで画像データ２２Ｂの全体を見ることができる。
【００４６】
図５は、プロジェクションシステム１０の動作を示すフローチャートであり、特に、ＰＣ２が有する画像データ２２Ｂを投射する動作を示す。
ＰＣ２は、入力デバイスの操作等に従って変化量検出処理を開始し（ステップＳ２１）、プロジェクター１１の現在の投射方向及び投射範囲１００の位置を初期値として設定する（ステップＳ２２）。この後、プロジェクター１１が回動部１６及び水平回動部１７を回動させた場合、初期値を基準として、初期値からの回動量により回動部１６及び水平回動部１７の位置が検出される。
ＰＣ２の画像取得部２１Ｂは記憶部２２から画像データ２２Ｂを取得し、範囲検出部２１Ｄは、画像データ２２Ｂにおいて初期値に対応する範囲を検出し、抽出部２１Ｅが画像データ２２Ｂの一部を抽出する（ステップＳ２３）。次いで、抽出部２１Ｅは、抽出した範囲の画像データを画像出力部２４によりプロジェクター１１に出力し（ステップＳ２４）、プロジェクター１１は、ＰＣ２からＩ／Ｆ１０１に入力された画像データを投射部３によりスクリーンＳＣ上に投射する（ステップＳ２５）。
【００４７】
ここで、プロジェクター１１の制御部１０３は、操作パネル４５またはリモコン（図示略）の操作によって、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動が指示された場合に、この指示に応じて回転動作部１２５を駆動する。この際、制御部１０３は、角度検出部１２７の検出値を、回動部１６及び／又は水平回動部１７が所定量回動する毎に、或いは所定時間毎に、ＰＣ２へ出力する。変化量検出部２１Ｃは、角度検出部１２７の検出値に基づき、投射方向の変化があったか否かを判別する（ステップＳ２６）。この判別は、例えば、角度検出部１２７の検出値に基づき、初期値からの回動量がしきい値を超えたか否かをもとに行われる。
変化量検出部２１Ｃは、投射方向の変化がないと判別した場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、投射を終了するか否かを判別し（ステップＳ２９）、投射を終了しない場合は（ステップＳ２９；Ｎｏ）、ステップＳ２６に戻って投射を継続する。
【００４８】
これに対し、投射方向の変化があったと判別した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、変化量検出部２１Ｃは、初期値からの変化量を算出し（ステップＳ２７）、算出された変化量に基づいて範囲検出部２１Ｄが新たに抽出する範囲を検出して更新する（ステップＳ２８）。その後、ステップＳ２３に戻り、更新された範囲に従って抽出部２１Ｅが画像データを抽出し、この抽出された画像データがスクリーンＳＣに投射される。また、この後繰り返し実行されるステップＳ２３〜Ｓ２６の処理では、投射する範囲が更新された時点での投射方向が初期値として再設定される。これにより、回動部１６及び／又は水平回動部１７の回動量がしきい値を超える毎に、抽出する範囲が更新される。
【００４９】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクションシステム１０は、プロジェクター１１と、プロジェクター１１に画像データを供給するＰＣ２とを備え、プロジェクター１１は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部３を備え、ＰＣ２は、スクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との位置関係に基づいて、投射部３が投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから、投射される範囲を求める範囲検出部２１Ｄと、画像データ２２Ｂから範囲検出部２１Ｄが求めた範囲を抽出して、画像データとしてプロジェクター１１に供給する抽出部２１Ｅとを備え、プロジェクター１１が投射範囲１００に投射可能な解像度より大きい解像度を有する画像データ２２Ｂから一部を抽出してスクリーンＳＣに投射するので、プロジェクター１１の投射方向やプロジェクター１１の位置を反映して画像データ２２Ｂの一部を抽出して投射する。これにより、スクリーンＳＣに投射される画像を、プロジェクター１１の投射方向の変化に合わせて変化させることができ、投射範囲１００より大きなスクリーンＳＣを利用して、投射範囲２００に相当する広大な画像を投射できる。
【００５０】
また、範囲検出部２１Ｄは、回動部１６及び／又はスクリーンＳＣと投射部３による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに範囲を求めるので、投射範囲１００の移動に合わせて画像データ２２Ｂのうち投射される範囲を移動させることができる。従って、回動部１６及び水平回動部１７の動作によって、投射範囲１００しか投射できないプロジェクター１１によって投射範囲２００に相当する大きな画像を見ることができる。
【００５１】
プロジェクター１１は、回動部１６及び水平回動部１７を回動させて投射部３の向きを変更し、投射範囲１００を移動させる回転動作部１２５と、プロジェクター１１本体を基準として投射部３の向きの変化すなわち投射範囲１００の移動を検出する角度検出部１２７を備え、範囲検出部２１Ｄは、投射部３の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに範囲を求めるので、投射範囲１００の移動に合わせて、画像データ２２Ｂのうち投射される範囲を正確に移動させることができる。
【００５２】
以下、本実施形態の変形例について説明する。変形例の説明において、上記実施形態と同様に構成される各部には同符号を付して説明を省略する。
【００５３】
［変形例１］
図６は、第１の変形例の構成を示す図である。
上記実施形態のプロジェクター１１は、本体１５に対して回動する回動部１６及び水平回動部１７を備え、これら回動部１６及び水平回動部１７の回動量を角度検出部１２７により検出する構成であった。この変形例では、投射範囲１００を移動させる構成の別の例について説明する。
図６に示すプロジェクター１１Ａは、プロジェクター１１と同様の箱形の本体１５Ａを有する。本体１５Ａの前部には、回動部１６と同様に、図中符号Ｖで示すように上下に回動可能な回動部１６Ａが設けられており、投射部３は回動部１６Ａに搭載されている。このため、回動部１６Ａの動作によって投射範囲１００は上下に移動する。
また、本体１５Ａの底面はベース部１５Ｂに載置されている。平板状のベース部１５Ｂは設置面に静置され、このベース部１５Ｂの上に、本体１５Ａが回動可能に搭載されている。本体１５Ａとベース部１５Ｂとの連結部は、例えば、ベース部１５Ｂに立設された軸（図示略）により本体１５Ａを下方から回動可能に支持し、この軸を中心として本体１５Ａを回動させるモーター（図示略）等を備えて構成される。従って、本体１５Ａは、モーター（図示略）の動力によりベース部１５Ｂに対して、図中符号Ｈで示すように水平面内で回動する。
【００５４】
回動部１６Ａと本体１５Ａとの連結部および本体１５Ａとベース部１５Ｂとの連結部には、角度検出部１２７と同様に基準位置からの角度を検出する検出部が設けられる。プロジェクター１１Ａは、この検出部の検出値をＰＣ２（図１）等の装置に出力し、ＰＣ２は、この検出値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ａを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５５】
［変形例２］
図７は、第２の変形例の構成を示す図である。
この変形例に示すプロジェクター１１Ｂは、箱形の本体１５Ｃを有する。本体１５Ｃは、その前面から投射部３が投射光を放射する構成となっており、投射部３は本体１５Ｃに固定されている。このため、本体１５Ｃを、図中符号Ｖ，Ｈで示す方向に動かすことで、プロジェクター１１ＢがスクリーンＳＣに投射する投射範囲１００を上下左右に移動させることができる。
【００５６】
プロジェクター１１Ｂの近傍には、位置検出装置５０が設置されている。位置検出装置５０は、本体１５Ｃの基準位置からの移動および向きの変化を検出する検出機構を備えている。位置検出装置５０は、プロジェクター１１Ｂの通信部４７との間で無線通信を実行し、当該検出機構で検出した移動量及び向きの変化量をプロジェクター１１Ｂに送信する。位置検出装置５０が備える検出機構は、例えば、プロジェクター１１Ｂが備える通信部４７との間で無線通信を実行して、電波強度に基づいて本体１５Ｃと位置検出装置５０との相対位置を検出する機構である。また、上記検出機構は、本体１５Ｃに無線信号を送信する送信機（図示略）を複数設け、これら複数の送信機が発する無線信号を受信して、本体１５Ｃの移動量及び向きの変化量を検出する機構や、本体１５Ｃを撮影して、この撮影画像に基づいて本体１５Ｃの移動及び向きの変化を検出する機構とすることができる。
プロジェクター１１Ｂは、位置検出装置５０から送信された本体１５Ｃの移動量及び向きの変化量を、ＰＣ２（図１）等の装置に出力し、ＰＣ２は、これらの値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ｂを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５７】
［変形例３］
図８は、第３の変形例の構成を示す図であり、第３の変形例に係るプロジェクター１１Ｃの機能ブロック図である。この図８にはＰＣ２の機能ブロックを合わせて図示する。
第３の変形例に示すプロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１と同様の構成を有するが、回転動作部１２５及び角度検出部１２７を備えていない。即ち、プロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１Ｂ（図７）と同様に、本体に回動部１６や水平回動部１７のような可動部を持たない。
【００５８】
プロジェクター１１Ｃは、プロジェクター１１Ｃ本体の移動及び傾きを検出する各種センサーを備えたセンサー部１２９を具備している。
センサー部１２９は、プロジェクター１１Ｃの本体の移動を検出する加速度センサー、及び、プロジェクター１１Ｃの本体の向きを検出するジャイロセンサー等を備え、これらセンサーの検出値を制御部１０３に出力する。制御部１０３は、センサー部１２９から入力される各センサーの検出値に基づいて、プロジェクター１１Ｃの本体の移動及び向きの変化を検出する。この検出結果を、プロジェクター１１ＣはＰＣ２に出力し、ＰＣ２は、これらの値に基づいて、投射範囲１００の水平方向及び垂直方向における移動を検出できる。従って、プロジェクター１１に代えてプロジェクター１１Ｂを用いてプロジェクションシステム１０を構成した場合も、プロジェクションシステム１０は、投射範囲１００の移動に追従して投射画像を変化させて投射を行うことができ、ユーザーは画像データ２２Ｂ全体を見ることができる。
【００５９】
［変形例４］
上記実施形態及び各変形例では平面のスクリーンＳＣに投射を行う場合について説明したが、本発明は、曲面や複数の平面に対して画像を投射する場合にも有用である。
図９は、第４の変形例の構成を示す図である。
この図９に示す構成では、半球形状のドームの内面に形成されたスクリーンＳＣ´に対して画像を投射する。プロジェクター１１は半球のドームの底面Ｐに設置され、半球の中心に位置して、スクリーンＳＣ´上の投射範囲１００に画像を投射する。
この図９に示す構成によれば、スクリーンＳＣ´より小さい投射範囲１００に画像を投射するプロジェクター１１を用い、投射範囲１００を移動させながら投射を行うことで、スクリーンＳＣ´の全体にわたる大きな画像を見ることができる。
【００６０】
［変形例５］
図１０は、第５の変形例の構成を示す図である。
この図１０に示す構成では、直方体形状の室Ｒの壁面及び天井面をスクリーンとして、プロジェクター１１が画像を投射する。プロジェクター１１は、室Ｒの床面のほぼ中央に位置し、例えば、プロジェクター１１の本体の前面が天井面を向くよう設置される。図１０の構成によれば、プロジェクター１１を用いて室Ｒの壁面及び天井面にわたる大きな画像を見ることができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態及び変形例は本発明を限定するものではなく、上記実施形態及び変形例とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態及び変形例では、ＰＣ２の通信部２６とプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの通信部４７とが有線接続された構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、無線通信方式によって各種データを送受信可能に接続した構成とすることも可能である。この場合、無線通信方式として、例えば無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、ＵＷＢ、赤外線通信等の近距離無線通信方式や、携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用することができる。また、１台のプロジェクター１１に対し、複数のＰＣ２を、有線または無線で接続した構成とすることも可能である。
さらに、一つのスクリーンＳＣ、ＳＣ´に対して複数のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃから画像を投射してもよく、この場合、投射範囲２００に相当する一つの画像のうち、複数のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃにより各々異なる部分を投射する構成とすることができる。つまり、一つの画像データ２２Ｂから、各プロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの投射方向に対応した部分を抽出して投射すればよい。
【００６２】
また、上記実施形態及び変形例のプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃは、投射光とスクリーンＳＣ、ＳＣ´との角度に対応した台形歪み補正を行う構成としてもよい。具体的には、例えば、スクリーンＳＣ、ＳＣ´の投射状態を撮像部４８により撮影し、この撮影画像から台形歪みの状態を検出して、これを補正する構成とすればよい。
【００６３】
また、上記実施形態及び各変形例においては、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１ＣがＰＣ２に接続された構成について説明した。この構成では、ＰＣ２が、記憶部２２に記憶した画像データ２２Ｂの一部を抽出する等の処理を行って画像データを出力し、この画像データをプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが投射する。本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＣ２の機能をプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが一体として備えた構成とすることも可能である。この場合、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１ＣがＰＣ２の機能として説明した全ての機能を具備する構成としてもよい。また、画像データ２２Ｂを記憶する記憶部２２を有する外部装置をプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃに接続して、プロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃが上記外部装置から画像データ２２Ｂを取得し、取得した画像データ２２Ｂの一部を抽出して投射する構成としてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においてプロジェクター１１の記憶部１０５に記憶された制御プログラム１０５Ａ、及び、ＰＣ２の記憶部２２に記憶された制御プログラム２２Ａを図示しない不揮発性メモリーが記憶する構成であってもよいし、可搬型の記録媒体に記憶されている構成であってもよいし、或いは、ＰＣ２が通信ネットワークを介して接続された他の装置にダウンロード可能に記憶されていてもよい。また、図２及び図８に示したＰＣ２及びプロジェクター１１、１１Ａ〜１１Ｃの各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクションシステム１０の具体的な細部構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２…ＰＣ（画像供給装置）、３…投射部、１０…プロジェクションシステム、１１、１１Ａ〜１１Ｃ…プロジェクター、１５、１５Ａ、１５Ｃ…本体、１６、１６Ａ…回動部、１７…水平回動部、２１…制御部、２１Ａ…通信制御部、２１Ｂ…画像取得部、２１Ｃ…変化量検出部、２１Ｄ…範囲検出部（範囲検出手段）、２１Ｅ…抽出部（画像抽出手段）、２２…記憶部、２２Ａ…制御プログラム、２２Ｂ…画像データ（全体画像）、２２Ｃ…テスト画像データ、２２Ｄ…変化量データ、２２Ｅ…投射方向データ、２４…画像出力部、２６…通信部、４７…通信部、４８…撮像部、５０…位置検出装置、１００…投射範囲、１００Ａ〜１００Ｄ、１００Ｃ´、１００Ｄ´…頂点、１０３…制御部、１０３Ａ…表示制御部、１０３Ｂ…駆動制御部、１０３Ｃ…通信制御部、１０５…記憶部、１０５Ａ…制御プログラム、１１３…画像処理部、１２５…回転動作部（投射方向変更手段）、１２７…角度検出部（投射方向検出手段）、１２９…センサー部（投射方向検出手段）、２００…投射範囲、Ｐ…底面、Ｒ…室、ＳＣ、ＳＣ´…スクリーン（投射面）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクターと、前記プロジェクターに画像を表す画像データを供給する画像供給装置とを備え、
前記プロジェクターは、投射面に前記画像を投射する投射手段を備え、
前記画像供給装置は、
前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えること、
を特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項２】
前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする請求項１記載のプロジェクションシステム。
【請求項３】
前記プロジェクターは、
前記投射手段の向きを変更する投射方向変更手段と、
前記プロジェクター本体を基準として前記投射手段の向きを検出する投射方向検出手段とを備え、
前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射方向検出手段により検出された前記投射手段の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする請求項２記載のプロジェクションシステム。
【請求項４】
前記投射面は平面または曲面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクションシステム。
【請求項５】
投射面に画像を投射するプロジェクターに前記画像を表す画像データを供給する画像供給装置であって、
前記投射面と前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像供給装置。
【請求項６】
投射面に画像を投射する投射手段と、
前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出する画像抽出手段と、
前記画像抽出手段により抽出された前記画像を前記投射手段により投射させる投射制御手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
投射面に画像を投射するプロジェクターによる画像投射方法であって、
前記投射面と、前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求め、
求めた範囲を前記全体画像から抽出し、
抽出した範囲を前記プロジェクターにより投射すること、
を特徴とする画像投射方法。
【請求項１】
プロジェクターと、前記プロジェクターに画像を表す画像データを供給する画像供給装置とを備え、
前記プロジェクターは、投射面に前記画像を投射する投射手段を備え、
前記画像供給装置は、
前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段とを備えること、
を特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項２】
前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射面と前記投射手段による投射範囲との相対位置が変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする請求項１記載のプロジェクションシステム。
【請求項３】
前記プロジェクターは、
前記投射手段の向きを変更する投射方向変更手段と、
前記プロジェクター本体を基準として前記投射手段の向きを検出する投射方向検出手段とを備え、
前記画像供給装置が備える前記範囲検出手段は、前記投射方向検出手段により検出された前記投射手段の向きが変化した場合に、この変化に追従して新たに前記範囲を求めることを特徴とする請求項２記載のプロジェクションシステム。
【請求項４】
前記投射面は平面または曲面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクションシステム。
【請求項５】
投射面に画像を投射するプロジェクターに前記画像を表す画像データを供給する画像供給装置であって、
前記投射面と前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出して、前記画像データとして前記プロジェクターに供給する画像抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像供給装置。
【請求項６】
投射面に画像を投射する投射手段と、
前記投射面と前記投射手段による投射範囲との位置関係に基づいて、前記投射手段が投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求める範囲検出手段と、
前記全体画像から前記範囲検出手段が求めた範囲を抽出する画像抽出手段と、
前記画像抽出手段により抽出された前記画像を前記投射手段により投射させる投射制御手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
投射面に画像を投射するプロジェクターによる画像投射方法であって、
前記投射面と、前記プロジェクターの投射範囲との位置関係に基づいて、前記プロジェクターが投射可能な解像度より大きい解像度を有する全体画像から、投射される範囲を求め、
求めた範囲を前記全体画像から抽出し、
抽出した範囲を前記プロジェクターにより投射すること、
を特徴とする画像投射方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２０１９９（Ｐ２０１３−２０１９９Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５４６９（Ｐ２０１１−１５５４６９）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]