光投影装置
【課題】簡単な構成によって特定の形状で光を投影することができる光投影装置を提供する。
【解決手段】光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体１０に光を投影するために、光を投影する光投影部１と、光投影部１から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光部２と、光投影部１の投影可能エリア１Ａのうち、投影光分割遮光部２により投影光１ａを通過させる投影範囲と、投影光分割遮光部２により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段２０とを備えたことを特徴とするものである。
【解決手段】光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体１０に光を投影するために、光を投影する光投影部１と、光投影部１から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光部２と、光投影部１の投影可能エリア１Ａのうち、投影光分割遮光部２により投影光１ａを通過させる投影範囲と、投影光分割遮光部２により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段２０とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の場所に光を投影する光投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、投影光の形を変化させる照明装置としては、下記の非特許文献１に記載されているように、投影機器にゴボやマスクなどと呼ばれるフィルタを設置し、当該投影機器から投影光が出射される投影部を遮光している。これにより、フィルタを通過した投影光は、特定の形に切り抜かれた状態となる。具体的には、従来の照明システムでは、丸、三角、四角などで構成されるベース形状で切り抜かれたフィルタ（ゴボなど）を投影機器に取り付けて、投影光の輪郭に形をつけている。
【０００３】
また、従来の照明システムにおいて、特定の形状に沿って投影したい場合は、投影機器から出射された投影光の投影位置を当該特定の場所に合わせた後、投影機器の絞り機能やズーム機能によって大まかな投影光の形状合わせを行っている。
【０００４】
更に、従来においては、投影機器であるプロジェクタを照明器具（ライト）の代わりに使用して、空間演出を行う照明システムがある。この照明システムに使用される照明器具は、ムービングプロジェクタとも呼ばれる。このムービングプロジェクタは、投影光として映像光を出射する。このため、投影光の形、色を自由に設定して、動画として変化させることが可能である。
【０００５】
しかしながら、この照明システムであっても、投影光に形をつける場合は、従来の照明システムと同様に、ベース形状を用いて、大まかに被投影物体の形状に投影光の輪郭を合わせる手法が採用されている。
【０００６】
更にまた、従来においては、立体形状モデルに物体の表面テクスチャを効果的に表現することができる立体表示装置として、下記の特許文献１等に記載された技術が知られている。
【０００７】
更にまた、従来においては、特許文献２のように、投影光の形状を制御することによってユーザが希望する形状で光を投影することができる光投影装置、照明装置が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】http://www.egghouse.com/gobo/about.htm
【非特許文献２】http://www.ushiolighting.co.jp/product/productimage/pdf/dl2.pdf
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３３８１８１号公報
【特許文献２】特開２００９−２２５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の照明システムにおいては、予め用意しておいた形状フィルタや絞り、ズームを用いるので、被投影物体に対して大まかに投影光の形状をあわせることしかできない。また、ベース形状を映像に重ね合わせるマスク処理では、ベース形状を被投影物体の形状にあわせて作成することにより精度の高い形状あわせが可能であるが、ベース形状は２次元形状で作成される。このため、任意形状の被投影物体を異なる方向から見た場合には、異なるベース形状を用いる必要があり、異なる位置に配置された複数の投影装置によって、同時に被投影物体に向けて投影光を投影する技術には転用しがたい。
【００１１】
また、特許文献２の発明では、自動的に投影光の形状を制御できるものの、誰でも簡単に設定することは困難な場合があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、簡単な構成によって特定の形状で光を投影することができる光投影装置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】
【００１３】
上記の課題を解決する第１の発明に係る光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体に光を投影する光投影装置であって、光を投影する光投影手段と、前記光投影手段から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光手段と、前記光投影手段の投影可能範囲のうち、前記投影光分割遮光手段により投影光を通過させる投影範囲と、前記投影光分割遮光手段により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
第１の発明に係る光投影装置であって、第２の発明は、ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データを生成する形状描画手段を更に備え、前記投影範囲設定手段は、前記形状描画手段により生成された形状データに基づく形状を前記投影範囲とすることを特徴とするものである。
【００１５】
第２の発明に係る光投影装置であって、第３の発明は、前記形状描画手段は、ユーザの操作に従った描画軌跡データを生成し、当該描画軌跡データを前記投影範囲設定手段にリアルタイムに出力し、前記投影範囲設定手段は、前記出力された描画軌跡データに基づいて前記投影範囲を設定して、前記光投影手段から前記投影光分割遮光手段を介してリアルタイムに投影光を投影させることを特徴とするものである。
【００１６】
第１の発明乃至第３の発明の何れかに係る光投影装置であって、第４の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲の位置又は形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整手段を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１の発明乃至第４の発明の何れかに係る光投影装置であって、第５の発明は、前記投影光分割遮光手段を振動させる駆動手段を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第１の発明乃至第５の発明の何れかに係る光投影装置であって、第６の発明は、前記光投影手段と前記投影光分割遮光手段とを複数備え、各光投影手段により被照射体を投影することを特徴とするものである。
【００１９】
第１の発明乃至第６の発明の何れかに係る光投影装置であって、第７の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データを格納するデータ格納手段と、前記記憶手段に記憶された投影範囲データの更新順序を時間軸上で設定するタイムライン設定手段とを備え、前記投影範囲設定手段は、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された投影範囲データを前記データ格納手段から読み出して、前記投影範囲及び前記非投影範囲を更新することを特徴とするものである。
【００２０】
第７の発明に係る光投影装置であって、第８の発明は、前記データ格納手段は、任意の音楽データを記憶し、前記タイムライン設定手段は、前記音楽データの更新順序を前記時間軸上で設定し、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された音楽データを前記データ格納手段から読み出して、前記音楽を更新する音声生成手段を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
第７の発明又は第８の発明に係る光投影装置であって、第９の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データ又は音楽データを格納するサーバと通信を行う通信手段を備え、前記タイムライン設定手段は、前記サーバから受信された投影範囲データ又は音楽データを時間軸上に設定することを特徴とするものである。
【００２２】
第１の発明乃至第９の発明の何れかに係る光投影装置であって、第１０の発明は、前記光投影手段の投影可能範囲を含む空間を撮像範囲とする撮影手段と、前記撮像手段により撮像された画像データを生成する撮像画像生成手段と、前記撮像画像生成手段により生成された撮像画像における画像位置と、前記投影光分割遮光手段における各分割領域との対応関係を記述した変換テーブルを生成する変換テーブル生成手段と、投影光が投影される投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、前記投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って前記撮像画像格納手段で格納された撮像画像データを解析して、投影部分と非投影部分とを分別する投影範囲分別手段と、前記変換テーブル生成手段で生成された変換テーブルを参照して、前記投影範囲分別手段によって投影範囲に分別された撮像画像データの画素位置を、前記各分割領域に変換する投影範囲抽出手段とを備え、前記投影範囲設定手段は、前記投影範囲抽出手段により変換された分割領域により投影光を投影させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、投影範囲と非投影範囲とを投影範囲設定手段によって設定して投影光分割遮光手段を動作させるので、投影光分割遮光手段により透過させた部分のみを投影範囲とすることができ、簡単な構成によって特定の形状で光を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図２】光投影部から被照射体に対して直接に投影光を投影した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部により一部の投影光を遮蔽した透過光を投影した状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部の一構成例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部により一部の投影光を遮蔽した透過光を投影した状態を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態として示す光投影装置において、撮像部を備えた一構成例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１２】本発明の第５実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第５実施形態として示す光投影装置において、振動させた投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第６実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１５】本発明の第７実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１６】本発明の第７実施形態として示す他の光投影装置のブロック図である。
【図１７】本発明の第８実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１８】本発明の第８実施形態として示す光投影装置において、各光遮光部により透過光を透過し、当該透過光を撮像して、変換テーブルを作成する様子を示す斜視図である。
【図１９】（ａ）はパネルの一部のみに透過光を投影した正面図であり、（ｂ）本発明を適用した光投影装置における他の投影光分割遮光部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明を適用した第１実施形態に係る光投影装置は、例えば図１に示すような機能的な構成を有する。この光投影装置は、例えば図３，図４に示すように、光投影部１から投影された投影光を投影光分割遮光部２により分割して、被照射体１０に対して投影光を投影する。
【００２７】
この光投影装置は、光投影部１として、例えばスポットライトなどの光源を用いる。光投影装置は、投影光分割遮光部２により、光投影部１から投影された投影光１ａを格子状に分割する。光投影装置は、任意の分割領域を遮光することによって、簡単に、高性能なトリミング照明を実現する。
【００２８】
なお、光投影部１は、スポットライトであることが望ましいが、プロジェクタなどであっても良い。例えば、光投影部１として、単色かつ単形状の投影光１ａしか投影できない一般的なスポットライトを使用する。プロジェクタは、一般的なスポットライトと比較して、輝度が低く、色温度が高い。スポットライトを光投影部１として用いることにより、光投影装置は、プロジェクタでは実現できなかった輝度や照明温度の投影光１ａを投影できる。
【００２９】
光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体１０に光を投影する。このために、光投影装置は、図１に示すように、光投影部１と、投影光分割遮光部２と、投影範囲設定部３とを備える。
【００３０】
投影光分割遮光部２は、光投影部１から投影された投影光を分割する分割領域を複数有する。投影光分割遮光部２は、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる（投影光分割遮光手段）。これにより、投影光分割遮光部２は、投影光１ａを透過した透過光１ｂにする。この透過光１ｂは、任意の空間に向けて投影される。
【００３１】
投影光分割遮光部２は、例えば、図５に示すように構成されている。投影光分割遮光部２は、複数の光遮光部２ａと、回転支持機構２ｂとを備える。光遮光部２ａは、各分割領域に対応して設けられている。回転支持機構２ｂは、図示しないモータ等の駆動機構を有し、各光遮光部２ａにより投影光１ａを透過光１ｂとして通過させる方向に回転させるトルクを発生させる。
【００３２】
光遮光部２ａは、回転支持機構２ｂにより、非投影範囲を形成する光遮蔽状態２ａ−１と、投影範囲を形成する光透過状態２ａ−２とで切り替えられる。光遮光部２ａは、回転支持機構２ｂに対して直立した状態が光を遮蔽する状態２ａ−１であり、回転支持機構２ｂにより回転されて光入射方向と平行とされた状態が投影光１ａを透過する状態２ａ−２となる。
【００３３】
投影範囲設定部３は、投影光分割遮光部２のうち、透過光１ｂを投影させる投影範囲と、透過光１ｂを投影させない非投影範囲とを設定する（投影範囲設定手段）。投影範囲は、投影光分割遮光部２により投影光１ａを通過させる。非投影範囲は、投影光分割遮光部２により投影光１ａを遮光させる。投影範囲設定部３は、投影範囲を表す投影範囲データ３ａを投影光分割遮光部２に供給する。これにより、投影範囲設定部３は、投影範囲に対応した光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２するよう回転支持機構２ｂを駆動させる。投影範囲設定部３は、図３及び図４に示すように、投影範囲データ３ａを出力する出力回路等を備える制御装置２０に内蔵される。
【００３４】
投影光分割遮光部２がない場合において、被照射体１０Ａ、１０Ｂ（以下、総称する場合には単に「被照射体１０」と呼ぶ。）を光照射しようとすると、光投影部１から投影される投影光１ａは、図２に示すようになる。すなわち、被照射体１０の全面及びその背景の投影可能エリア１Ａに対して投影光１ａが投影される。
【００３５】
光投影部１と被照射体１０との間に投影光分割遮光部２を設置し、投影光分割遮光部２の全ての分割領域に対応した光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２にした場合、図３に示すように、投影可能エリア１Ａの全面が光投影エリア１Ｂとなる。なお、図３に示す点線は、分割領域を表している。投影光分割遮光部２の分割領域のうち、被照射体１０に対応する光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とした場合、図４に示すように、透過光１ｂによって、被照射体１０の表面のみを光投影エリア１Ｂとでき、その他の部分を非光投影エリア１Ｃとできる。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した第１実施形態として示す光投影装置によれば、光投影エリア１Ｂに対応する光遮光部２ａと非光投影エリア１Ｃに対応する光遮光部２ａとを投影範囲設定部３によって設定して投影光分割遮光部２を動作させる。これにより、光投影装置によれば、投影可能エリア１Ａのうち投影光分割遮光部２により透過させた部分のみを光投影エリア１Ｂとすることができ、簡単な構成によってユーザが希望する形状で光を投影することができる。
【００３７】
また、光投影部１としては、スポットライトなどの一般的な照明器具で良い。これにより、光投影装置は、一般的な照明器具を用いて被照射体１０のみを照射できるような高性能なトリミング効果を実現する。光投影部１がプロジェクタである場合、投影範囲データ３ａは、映像データで構成する必要がある。このため、光投影エリア１Ｂの形状や色の設定、歪み補正処理を映像技術で実現していた。しかし、本発明を適用した光投影装置によれば、映像データを用いないので、分割された投影可能エリア１Ａのうちの光投影エリア１Ｂとする光遮光部２ａの位置（投影範囲）又は非光投影エリア１Ｃとする光遮光部２ａの位置（非投影範囲）を決定するのみで、被照射体１０のみを明るく照射できる。
【００３８】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３９】
第２実施形態として示す光投影装置は、図６に示すように、形状描画部３０を備える点で、第１実施形態として示した光投影装置とは異なる。
【００４０】
形状描画部３０は、ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データ３０ａを生成する（形状描画手段）。この形状データ３０ａは、投影可能エリア１Ａ内においてユーザがどのような形状を描画したかの座標情報である。この形状データ３０ａは、投影範囲設定部３に供給される。
【００４１】
投影範囲設定部３は、形状描画部３０により生成された形状データ３０ａに基づく形状を光投影エリア１Ｂとするために光を透過する光遮光部２ａを特定する投影範囲データ３ａを生成する。この投影範囲データ３ａは、描画された座標情報に対応して光透過状態２ａ−２とされる光遮光部２ａの識別情報を含む。この形状データ３０ａは、投影光分割遮光部２に供給される。
【００４２】
投影光分割遮光部２は、投影範囲データ３ａを受信して、当該投影範囲データ３ａで指定された光投影エリア１Ｂに相当する光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とするよう動作する。これにより、光投影装置は、形状描画部３０により描画された形状に応じた光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とすることができる。
【００４３】
具体的には、図７に示すように、形状描画部３０は、マウス等のポインティングデバイス、モニタ装置の表示部として構成された液晶パネル３０ｂとユーザが操作するペン３０ｃとからなるペンタブレットシステムで構成されている。ここで、液晶パネル３０ｂの全画面が、投影可能エリア１Ａの全範囲に対応していることが望ましい。
【００４４】
また、液晶パネル３０ｂには、投影光分割遮光部２の分割領域と一致するように設定された升目が描かれていることが望ましい。ユーザは、光透過状態２ａ−２（投影範囲）としたい分割領域又は光遮蔽状態２ａ−１（非投影範囲）としたい分割領域を選択する操作を行う。これにより、形状描画部３０は、ユーザにより選択された分割領域に対応した光遮光部２ａを特定する形状データ３０ａを生成することができる。
【００４５】
更に、形状描画部３０をパーソナルコンピュータ等で構成した場合、分割領域に対応する升目を、液晶パネル３０ｂ上に表示しても良い。この構成であっても、パーソナルコンピュータに接続されたマウス等のポインティングデバイスや、液晶パネル３０ｂに直接接触するペンタブレットシステムのペン３０ｃの操作に応じて、光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２（投影範囲）又は光遮蔽状態２ａ−１（非投影範囲）を指定する形状データ３０ａを生成できる。
【００４６】
以上説明したように、第２実施形態として示した光投影装置によれば、形状描画部３０によってユーザが入力した形状に基づいて、各光遮光部２ａを投影範囲又は非投影範囲とするかを決定する。そして、投影光分割遮光部２は、当該決定された投影範囲となるように光遮光部２ａを動作する。これにより、光投影装置は、ユーザが入力した形状に応じて投影光１ａをトリミングして、透過光１ｂを被照射体１０に投影できる。したがって、この光投影装置によれば、ユーザが直感的に、まるで絵を描くように光投影エリア１Ｂを設定できる。
【００４７】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態として示す光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４８】
第３実施形態として示す光投影装置は、図８に示すように、形状描画部３０が、ユーザの操作に従った描画軌跡データ３０ｄを生成し、当該描画軌跡データ３０ｄを投影範囲設定部３にリアルタイムに出力する。
【００４９】
投影範囲設定部３は、出力された描画軌跡データ３０ｄに基づいて光投影エリア１Ｂに対応する投影光分割遮光部２を設定して、光投影部１から投影光分割遮光部２を介してリアルタイムに透過光１ｂを投影させる。リアルタイムに透過光１ｂを投影させるとは、ユーザにより指定された分割領域が更新される度又は所定時間ごとに、形状描画部３０は、描画軌跡データ３０ｄを投影範囲設定部３に出力して、投影範囲設定部３により投影光分割遮光部２の状態を更新する。これにより、ユーザが入力した分割領域の描画軌跡を、直ぐに透過光１ｂに反映させる。ユーザは、被照射体１０に投影される透過光１ｂを確認しながら、分割領域の軌跡を描画できる。
【００５０】
形状描画部３０は、ペンタブレットシステムの場合、ペン３０ｃによって液晶パネル３０ｂに与えられた筆圧の軌跡情報を生成する。この筆圧の軌跡情報は、光投影部１による光投影エリア１Ｂ（トリミング領域）の輪郭を表す描画軌跡データ３０ｄに変換される。この描画軌跡データ３０ｄは、投影範囲データ３ａとして投影範囲設定部３から投影光分割遮光部２に供給される。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲データ３ａに基づいて、光遮光部２ａの投影範囲、非投影範囲を変更することによって、光投影エリア１Ｂ、非光投影エリア１Ｃを変更できる。
【００５１】
また、この光投影装置において、ユーザが形状描画部３０によって光投影エリア１Ｂを指定する時に、形状描画部３０の操作に対して、手探り点を液晶パネル３０ｂに表示しても良い。また、光投影部１は、投影光分割遮光部２によって手探り点に対応した透過光１ｂを透過しても良い。例えば、被照射体１０の左上端部を正確に指定したい場合、任意に形状描画部３０の液晶パネル３０ｂに触れた時に、当該任意の点に対応した投影可能エリア１Ａ内の位置を照らすように投影光分割遮光部２の一部を光透過状態２ａ−２とする。これによって、光投影装置は、より簡単に光投影エリア１Ｂを指定させる操作をさせることができる。
【００５２】
以上説明したように、第３実施形態として示した光投影装置によれば、ユーザの操作に応じてリアルタイムに描画軌跡データ３０ｄを生成して、投影光分割遮光部２の状態を更新することができる。光投影装置は、ユーザ操作による描画軌跡を光遮光部２ａの投影範囲に変換して、光投影エリア１Ｂとして投影することにより、ユーザは実際の被照射体１０に対する照射の様子を確認しながら光投影エリア１Ｂの設定ができる。
【００５３】
なお、形状描画部３０は、ユーザが分割領域の軌跡を描いている最中には描画軌跡データ３０ｄを出力し、当該描画軌跡により閉じた領域が設定されたときに形状データ３０ａを出力しても良い。これにより、描画軌跡により閉じた領域が設定されていない場合には、線図により描画軌跡を投影し、描画軌跡により閉じた領域が設定された時には、当該閉じた領域全体を光投影エリア１Ｂに設定することができる。
【００５４】
［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００５５】
第４実施形態として示す光投影装置は、図９に示すように、投影範囲設定部３により設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置及び形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整部４８を更に備えている。
【００５６】
投影範囲調整部４８は、投影範囲設定部３から投影範囲データ３ａを入力する。投影範囲調整部４８は、入力した投影範囲データ３ａによって設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置及び形状を調整した投影範囲調整データ４８ａを投影光分割遮光部２に供給する。投影光分割遮光部２は、投影範囲調整データ４８ａが供給されると、調整された結果に応じて光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２に変更する。これにより、光投影装置は、投影範囲データ３ａにて設定された光投影エリア１Ｂの位置及び形状の少なくとも一方を調整できる。
【００５７】
また、投影範囲調整部４８は、形状描画部３０により生成されたユーザの操作に応じた形状データ３０ａに基づいて投影範囲データ３ａにて設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置又は形状を調整しても良い。また、投影範囲調整部４８は、ユーザの操作によらず自動的に設定された範囲の光遮光部２ａを調整しても良い。
【００５８】
自動的に光遮光部２ａを調整して光投影エリア１Ｂを設定する構成は、撮像部４１、撮像画像生成部４２、撮像画像格納部４３、撮像画像分割部４４、投影範囲抽出設定部４５、投影範囲分別部４６、投影範囲補正部４７を備える。
【００５９】
この光投影装置は、図１０に示すように、撮像部４１としてのビデオカメラを備えている。撮像部４１は、その撮像範囲が光投影部１の投影可能エリア１Ａを含むように設置されている。撮像部４１は、光学系やＣＣＤ等の撮像素子を含む。撮像部４１は、撮像素子により撮像した撮像画像信号を撮像画像生成部４２に供給する。
【００６０】
撮像画像生成部４２は、撮像部４１に対するＩ／Ｏインターフェースからなる。撮像画像生成部４２は、撮像部４１から出力された撮像画像信号を処理可能なデータ形式に変換して、撮像画像データ４２ａを生成して、撮像画像格納部４３に供給する。
【００６１】
撮像画像格納部４３は、例えばハードディスク装置からなる。撮像画像格納部４３は、撮像画像生成部４２により生成された撮像画像データ４２ａを格納する。この撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４２ａは、図示しないディスプレイに対して出力して撮像部４１の撮像状態を視認可能としても良い。撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａは、投影範囲分別部４６及び撮像画像分割部４４に読み取られる。
【００６２】
撮像画像分割部４４は、撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａを分割する。撮像画像分割部４４は、投影光分割遮光部２の分割領域に対応して、撮像画像データ４３ａを分割する。分割された各撮像画像分割データ４４ａは、投影範囲補正部４７に供給される。
【００６３】
投影範囲抽出設定部４５は、光投影エリア１Ｂを抽出する条件を設定する（投影範囲抽出設定手段）。投影範囲抽出設定部４５は、撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａを解析して、透過光１ｂを投影する光投影エリア１Ｂを抽出するための条件を設定する。投影範囲抽出設定部４５は、例えば、色によって光投影エリア１Ｂを抽出する近似色抽出、形状によって光投影エリア１Ｂを抽出する形状抽出、明度によって光投影エリア１Ｂを抽出する明度抽出などの抽出方法、当該抽出方法における閾値等を設定する。
【００６４】
投影範囲抽出設定部４５は、例えば、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースや、各種パラメータが格納された記録媒体を読み取る機構、外部から送信された各種パラメータを受信する機構などで構成される。投影範囲抽出設定部４５により設定された光投影エリア１Ｂの抽出条件は、投影範囲抽出パラメータとして、投影範囲分別部４６に供給される。
【００６５】
投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出設定部４５により設定された条件に従って撮像画像生成部４２により生成されて格納された撮像画像データ４３ａを解析して、光投影エリア１Ｂと当該光投影エリア１Ｂ以外の非光投影エリア１Ｃとを分別する（分別手段）。
【００６６】
投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出設定部４５から供給された投影範囲抽出パラメータに従って、撮像画像格納部４３から供給された撮像画像データ４３ａを解析する。この解析の結果、投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出パラメータに合致した光投影エリア１Ｂを表す座標情報としての投影範囲分別データ４６ａを投影範囲補正部４７に供給する。投影範囲分別部４６は、投影範囲分別データ４６ａと、撮像画像分割データ４４ａとを比較する。これにより、投影範囲分別部４６は、投影範囲分別データ４６ａで示されている光投影エリア１Ｂの座標情報が、どの撮像画像分割データ４４ａに該当するかを調べる。すなわち、光投影エリア１Ｂの座標情報が、どの光遮光部２ａに相当するかを調べる。これにより光投影装置は、投影範囲補正部４７によって、投影範囲抽出設定部４５が設定した抽出条件に合致した光投影エリア１Ｂを構成するための投影範囲補正データ４７ａを作成する。投影範囲補正データ４７ａは、投影光分割遮光部２に含まれる光投影エリア１Ｂに相当する各光遮光部２ａの識別情報である。
【００６７】
投影範囲設定部３は、投影範囲補正データ４７ａが供給されると、当該投影範囲補正データ４７ａに識別情報が含まれる光遮光部２ａを、光透過状態２ａ−２とする。これにより、投影範囲設定部３は、投影範囲分別部４６により光投影エリア１Ｂと判断された領域にのみ透過光１ｂを投影する光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とすることができる。 具体的には、図４に示すように、被照射体１０Ａ，１０Ｂに対して光投影エリア１Ｂを設定するために、撮像画像生成部４２は、被照射体１０Ａ，１０Ｂを含む撮像画像データ４２ａを生成し、撮像画像格納部４３に供給する。
【００６８】
一方、投影範囲分別部４６は、撮像画像データ４３ａを入力すると、当該撮像画像データ４３ａを、投影範囲抽出設定部４５により設定された投影範囲抽出パラメータに従って解析して、光投影エリア１Ｂと非光投影エリア１Ｃとを分別する。
【００６９】
ここで、光投影エリア１Ｂの抽出条件が、「形状抽出処理」、「立方体領域を光投影エリア１Ｂ、立方体領域以外を非光投影エリア１Ｃ」にする投影範囲抽出パラメータが投影範囲分別部４６に供給されているものとする。
【００７０】
このような環境下において、投影範囲分別部４６は、立方体の被照射体１０を含む撮像画像データ４３ａが供給される。そして、投影範囲分別部４６は、エッジ抽出処理によって撮像画像データ４３ａの全体に亘る形状エッジを認識し、立方体領域を光投影エリア１Ｂとし立方体領域以外を非光投影エリア１Ｃとする。
【００７１】
これによって、光投影装置は、投影範囲分別データ４６ａに従って投影範囲補正部４７が、光投影エリア１Ｂに向けて透過光１ｂを投影するために光透過状態２ａ−２とする光遮光部２ａの識別情報を含む投影範囲補正データ４７ａを作成する。
【００７２】
また、自動的に光投影エリア１Ｂを識別するデータを作成する処理は、被照射体１０Ａ，１０Ｂの後方に、色抽出処理の抽出精度を高めるためのブルーシートを配置しても良い。この場合、投影範囲抽出設定部４５は、光投影エリア１Ｂの抽出条件が、「色抽出処理」、「青領域を非光投影エリア１Ｃ、青領域以外を光投影エリア１Ｂ」する投影範囲抽出パラメータを設定して、投影範囲分別部４６に供給する。その結果、投影範囲分別部４６は、撮像画像データ４３ａに対して青領域と青領域以外とを分別する色抽出処理を施して、被照射体１０Ａ，１０Ｂの輪郭情報を投影範囲分別データ４６ａとして作成することができる。
【００７３】
このように、自動的に取得された光投影エリア１Ｂを表すデータに基づいて、投影範囲設定部３は、投影範囲データ３ａを生成して、投影範囲調整部４８に供給する。投影範囲調整部４８は、例えば、光投影エリア１Ｂの範囲を調整できる。具体的には、投影範囲調整部４８は、投影範囲設定部３により設定された光投影エリア１Ｂに対して、水平移動、回転移動、変形及びスケール変換等の形状変更、特定範囲の追加、特定範囲の削除などの処理する。
【００７４】
以上説明したように、第４実施形態として示した光投影装置によれば、ユーザの操作又は自動的に設定された光投影エリア１Ｂに対応する光遮光部２ａを表す投影範囲データ３ａを、投影範囲調整部４８により調整することができる。これにより、光投影装置によれば、光投影エリア１Ｂを容易に修正することができる。
【００７５】
［第５実施形態］
つぎに、第５実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００７６】
第５実施形態として示す光投影装置は、上述した実施形態における光投影装置に加えて、図１１に示すように、投影光分割遮光部２を振動させる駆動部５１を更に備える。
【００７７】
駆動部５１を備えない光投影装置は、図１２に示すように、全ての光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２としていても、回転支持機構２ｂにより、透過光１ｂには、鮮明に影１ｃが含まれてしまう。第５実施形態として示す光投影装置は、駆動部５１を備えることにより、当該影１ｃを目立たなくする。
【００７８】
この光投影装置は、投影光分割遮光部２に対して微小振動を投影光分割遮光部２に対して与える。駆動部５１による投影光分割遮光部２の振動幅は、回転支持機構２ｂの幅、光遮光部２ａ間の隙間を超えない範囲内とする。このように投影光分割遮光部２を振動することにより、回転支持機構２ｂ、光遮光部２ａ間の隙間も振動する。これにより、透過光１ｂに含まれる影１ｃも振動させることができ、図１３に示すように、影１ｃをぼかすことができる。
【００７９】
また、投影光分割遮光部２を微小振動させることにより、被照射体１０の形状にトリミングされた透過光１ｂを照射する場合に、被照射体１０の背面に発生する漏れ光を振動させることができる。これにより、光投影装置は、被照射体１０の背後に存在する壁に漏れ光が投影されても、当該漏れ光を振動させて、目立たなくさせることができる。
【００８０】
［第６実施形態］
つぎに、第６実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００８１】
第６実施形態として示す光投影装置は、図１４に示すように、光投影部１，１’と投影光分割遮光部２，２’を複数備える。この光投影装置は、各光投影部１，１’により被照射体１０を投影する。
【００８２】
光投影部１から投影された投影光１ａは、投影光分割遮光部２に透過され、透過光１ｂとして被照射体１０に投影される。同様に、光投影部１’から投影された投影光１ａ’は、投影光分割遮光部２’に透過され、透過光１ｂ’として被照射体１０に投影される。
【００８３】
このような光投影装置は、所謂マルチプロジェクション方式と称される技術である。複数の光投影部１，１’を備えることにより、複数の透過光１ｂ，１ｂ’を被照射体１０に投影できる。これにより、光投影装置は、一つの光投影部１により透過光１ｂを投影する場合と比較して、より広い範囲の透過光１ｂを被照射体１０に投影できる。
【００８４】
この光投影装置において、投影範囲設定部３’は、投影光分割遮光部２，２’に対して投影範囲データ３ａ，３ａ’を供給すると共に、投影光分割遮光部２’に対して投影範囲データ３ａ’を供給する。これにより、光投影装置、光投影部１，１’ごとに、投影範囲データ３ａ、３ａ’の生成を行う。
【００８５】
また、投影範囲設定部３’は、投影光分割遮光部２，２’の動作の同期をとるように投影範囲データ３ａ，３ａを供給する必要がある。これによって、光投影装置は、複数の被照射体１０に対して同期が取れた透過光１ｂ，１ｂ’を投影することができる。
【００８６】
更に、光投影装置は、光投影部１と投影光分割遮光部２との組み合わせと、他の光投影部１’と投影光分割遮光部２’との組み合わせとを任意の位置に設置しても良い。これにより、光投影装置は、それぞれの光投影部１，１’から見た投影範囲データ３ａ，３ａ’を設定して、被照射体１０を投影できる。これにより、光投影装置は、被照射体１０を覆うような複数の透過光１ｂ，１ｂ’を投影できる。
【００８７】
［第７実施形態］
つぎに、第７実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００８８】
第７実施形態として示す光投影装置は、上述した第１乃至第６実施形態として示した光投影装置に加えて、時間軸に沿って透過光１ｂ又は音楽データを変更することができるものである。この光投影装置は、時間軸に沿って設定された透過光１ｂ又は音楽データを更新することによって、様々な演出効果を発揮できる。
【００８９】
この光投影装置は、図１５に示すように、タイムライン設定部６１、データ格納部６２を更に備える。データ格納部６２は、投影範囲設定部３により設定される投影範囲データを格納する。この投影範囲データ６２ａは、投影範囲設定部３に供給され、投影範囲設定部３により、投影範囲データ３ａとして投影光分割遮光部２に供給される。
【００９０】
タイムライン設定部６１は、データ格納部６２に記憶された投影範囲データ６２ａのうち、ユーザによって設定された任意の投影範囲データ６２ａを任意のタイムスケジュールで自動的に更新させる。
【００９１】
データ格納部６２は、データ格納部６２に記憶された投影範囲データ６２ａの更新順序（タイムスケジュール）を時間軸上で設定する（タイムライン設定手段）。このタイムライン設定部６１により設定された時間軸上に沿って、投影範囲データ６２ａが配置される。データ格納部６２は、時間軸上に設定された出力タイミングに合わせて投影範囲データ６２ａを投影範囲設定部３に出力する。
【００９２】
投影範囲設定部３は、タイムライン設定部６１により設定された時間軸上に設定された投影範囲データ６２ａをデータ格納部６２から読み出して、投影範囲とする光遮光部２ａ及び非投影範囲とする光遮光部２ａを更新することにより、光投影エリア１Ｂ及び非光投影エリア１Ｃを更新する。すなわち、投影範囲設定部３から時間軸上に沿って投影範囲データ３ａを投影光分割遮光部２に供給する。これにより、投影光分割遮光部２は、回転支持機構２ｂにより、時間軸上の投影範囲データ３ａに合わせて、光遮光部２ａを光遮蔽状態２ａ−１と光透過状態２ａ−２との間で切り替え動作する。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲を、被照射体１０に向けて投影される透過光１ｂを時間軸上に沿って更新できる。
【００９３】
また、この第７実施形態として示す光投影装置は、図１５の構成に加え、データ格納部６２に任意の音楽データを記憶しても良い。この音楽データは、投影範囲データ３ａの更新順序により光投影部１により投影される透過光１ｂの動的表示状態に対応した音声であることが望ましい。
【００９４】
タイムライン設定部６１は、音楽データの更新順序を時間軸上で設定する。この時間軸は、上記のように、投影範囲データ３ａの時間軸と同じものを用いる。また、光投影装置は、スピーカ等の音声生成部６３を備える。この光投影装置によれば、タイムライン設定部６１でタイムスケジュールが設定されると共に、ユーザの操作に応じて図示しない音声ファイル等を用いて、タイムスケジュールと同じ時間軸状で音声データを設定することができる。
【００９５】
この音声生成部６３は、光投影部１、制御装置２０と別体であっても良く、パーソナルコンピュータとしての機能を利用してスピーカから音声を放音させる構成であっても良い。音声生成部６３は、タイムライン設定部６１により設定された時間軸上に設定された音楽データをデータ格納部６２から読み出す。音声生成部６３は、時間軸上で、音楽を更新する。これにより、光投影装置は、投影範囲データ６２ａに加えて音楽を時間軸上に配置し、透過光１ｂと音楽とを同期して更新できる。
【００９６】
以上のように、この光投影装置によれば、被照射体１０に対して透過光１ｂを投影して視覚的な演出に加えて、当該視覚的な演出のタイムスケジュールに同期して音楽ＢＧＭを設定でき、聴覚的な演出も実現できる。これにより、光投影装置は、例えば商品としての被照射体１０のプロモーションや商品説明、観賞用展示などコンセプトを持ったコンテンツを作成して、空間演出ができる。
【００９７】
また、タイムライン設定部６１は、ユーザの操作に応じたタイムスケジュールに限らず、投影範囲データ６２ａをランダムに更新させるタイムスケジュールであっても良い。これにより、ユーザの意志を反映させない更新での演出を表現可能となる。
【００９８】
更に、この第７実施形態として示す光投影装置は、図１６に示すように、投影範囲データ６２ａ又は音楽データを格納するサーバ６５と通信を行う通信部６４を備える。この光投影装置は、通信部６４により、ユーザが指定する又は任意の投影範囲データ３ａ又は音楽データを、通信回線を介してダウンロードする。そして、タイムライン設定部６１は、サーバ６５から受信された投影範囲データ３ａ又は音楽データを時間軸上に設定する。
【００９９】
また、サーバ６５は、時間軸上に設定された投影範囲データ３ａ又は音楽データのファイルデータを記憶していても良い。これにより、通信部６４は、サーバ６５から、既に時間軸上の透過光１ｂ又は音楽のタイムスケジュールが設定されたファイルをデータ格納部６２に格納できる。
【０１００】
以上のように、この光投影装置によれば、ユーザによって所望する投影範囲データ３ａ、音楽データをダウンロードできる。また、サーバ６５から光投影装置に、自動的に最新情報などをダウンロードできる。したがって、光投影装置は、あらゆる投影範囲データ３ａから任意のものを選択又は自動的に受信でき、膨大なデータを記憶しておく必要がない。また、光投影装置は、データ格納部６２のデータを更新したい場合に、通信部６４がサーバ６５から投影範囲データ３ａ、音楽データをダウンロードして、遠隔操作によるデータの更新ができる。
【０１０１】
［第８実施形態］
つぎに、第８実施形態に係る光投影装置ついて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
第８実施形態として示す光投影装置は、図１７に示すように、第４実施形態として示した光投影装置の撮像画像分割部４４及び投影範囲補正部４７に代えて、変換テーブル生成部７１及び投影範囲抽出部７２を備える。この光投影装置は、上述した第４実施形態を除く第１乃至第７実施形態として示した光投影装置に対して、撮像部４１、撮像画像生成部４２、撮像画像格納部４３、投影範囲抽出設定部４５、投影範囲分別部４６、変換テーブル生成部７１及び投影範囲抽出部７２を備えることができる。
【０１０３】
変換テーブル生成部７１は、撮像画像生成部４２により生成されて撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａが供給される。変換テーブル生成部７１は、撮像画像データ４３ａにおける画像位置と、投影光分割遮光部２における各分割領域（光遮光部２ａ）との対応関係を記述した変換テーブル７１ａを生成する。変換テーブル７１ａを参照すれば、光投影装置は、撮像部４１により撮像して撮像画像生成部４２により生成した撮像画像データ４２ａの画像位置が、投影光分割遮光部２におけるどの光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２にすれば透過光１ｂが投影できるかを認識できる。
【０１０４】
変換テーブル生成部７１は、変換テーブル７１ａを生成する時には、以下の動作を行う。この動作は、新たに被照射体１０を設置した場合などに行われる。
【０１０５】
変換テーブル生成部７１は、投影光分割遮光部２の各光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とし、当該光遮光部２ａのみで分割された各分割光を順に投影する。具体的には、図１８に示すように、ある光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とし、当該部分２ｃのみから透過光１ｂを透過させる。すると、投影可能エリア１Ａのうち、光透過状態２ａ−２とされている光遮光部２ａに対応した部分のみに透過光１ｂが投影される。
【０１０６】
撮像部４１は、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされて透過された分割光が投影されている様子を撮像する。これにより、撮像画像生成部４２は、光遮光部２ａに対応した数の撮像画像データ４２ａを生成して、撮像画像格納部４３に格納できる。例えば、撮像画像データ４２ａは、表示モニタ７３により表示すると、表示画面７３ａのうち、透過光１ｂが投影された部分だけに照射領域７３ｂが現れる画像である。
【０１０７】
変換テーブル生成部７１は、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされた撮像画像データ４３ａを読み出す。撮像画像データ４３ａには、光遮光部２ａに対応した照射領域７３ｂが含まれる。変換テーブル生成部７１は、各撮像画像データ４３ａに対応した光遮光部２ａの識別情報と、撮像画像データ４３ａ内の照射領域７３ｂの画像位置とを対応付けて変換テーブル７１ａに登録する。変換テーブル生成部７１は、全光遮光部２ａについて、光遮光部２ａの識別情報と、撮像画像データ４３ａ内の照射領域７３ｂの画像位置とを対応付けて変換テーブル７１ａを完成させる。
【０１０８】
なお、投影された照射領域７３ｂと撮像画像との関係において、画素位置の対応関係は、１画素ごとに検出してもよく、ある程度の画素を統合した画素の塊や線で検出してもよく、さらには離散的な位置の画素の対応関係を検出した後に画素間を補間しても良い。
【０１０９】
投影範囲抽出部７２は、投影範囲分別部４６から、投影可能エリア１Ａにおけるどの領域を光投影エリア１Ｂとするかを分別した投影範囲分別データ４６ａが供給される。また、投影範囲抽出部７２は、変換テーブル生成部７１により生成された変換テーブル７１ａを読み込み可能となっている。投影範囲抽出部７２は、投影範囲分別データ４６ａにより示された光投影エリア１Ｂとすべき画像位置が、投影光分割遮光部２におけるどの光遮光部２ａかを、変換テーブル７１ａを参照して認識する。すなわち、投影範囲抽出部７２は、光投影エリア１Ｂとすべき画像位置を、光遮光部２ａの識別情報に変換する。投影範囲抽出部７２は、光投影エリア１Ｂに透過光１ｂを投影するために光透過状態２ａ−２とされる光遮光部２ａを示す投影範囲抽出データ７２ａを生成して、投影範囲設定部３に供給する。
【０１１０】
投影範囲設定部３は、投影範囲抽出部７２から供給された投影範囲抽出データ７２ａによって、光透過状態２ａ−２（投影範囲）とすべき光遮光部２ａを示す投影範囲データ３ａを生成する。この投影範囲データ３ａは、投影光分割遮光部２に供給される。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲抽出データ７２ａにより光透過状態２ａ−２とされる光透過状態２ａ−２のみが、光透過状態２ａ−２に動作する。
【０１１１】
以上説明したように、第８実施形態として示した光投影装置によれば、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされた状態で、どの位置に透過光１ｂが投影されるかが不明であっても、変換テーブル生成部７１によって、変換テーブル７１ａを作成できる。これにより、光投影装置は、透過光１ｂの投影位置と光遮光部２ａとの対応関係を自動的に取得できる。
【０１１２】
これにより、光投影装置によれば、自動的に投影範囲分別部４６により光投影エリア１Ｂを抽出すれば、投影範囲抽出部７２によって、どの光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とすれば当該光投影エリア１Ｂに対してのみ透過光１ｂを投影できるかを抽出できる。したがって、この光投影装置によれば、被照射体１０に対応した投影範囲の自動抽出を実現できる。
【０１１３】
また、光投影装置によれば、さらに、所定時間ごとに透過光１ｂを投影する非光投影範囲１Ｃの自動抽出処理を更新することにより、 被照射体１０の移動や変形など時間経過による変化に対応して光遮光部２ａの投影範囲を追従させることができる。すなわち、光投影装置は、上述した構成において、投影範囲分別部４６が、被照射体１０の移動又は変形を含む時間経過に伴う変化を検出し、当該投影範囲分別部４６により検出された被照射体１０の変化に応答して、投影範囲抽出部７２が、光遮光部２ａの投影範囲を変化させ、投影範囲設定部３が、投影範囲抽出部７２により変化された光遮光部２ａの投影範囲により透過光１ｂを投影させる。このとき、光投影装置は、投影範囲抽出設定部４５の設定条件により、投影光分割遮光部２の透過光１ｂが被照射体１０を覆うように光遮光部２ａの投影範囲を制御することもできる。
【０１１４】
［その他の実施形態］
つぎに、投影光分割遮光部２における他の構成について説明する。なお、この投影光分割遮光部２は、上述した全ての実施形態に適用できるものである。
【０１１５】
例えば図１９（ａ）に示すように、平面パネル１００に描かれた一部の文字「ＡＢＣパネル」の部分に透過光１ｂを投影する場合を考える。また、文字「ＡＢＣパネル」を含む領域を光投影エリア１Ｂとし、当該光投影エリア１Ｂを８つの分割領域ａ〜ｈを組み合わせて構成するとする。
【０１１６】
このような場面において、投影光分割遮光部２は、図１９（ｂ）に示すように、少なくとも、２−ａ〜２−ｈのフィルム群を含んで構成される。これらフィルム群２−ａ〜２−ｈは、各フィルムにそれぞれ位置が異なる透過領域ａ〜ｈが形成されている。また、フィルム群は、透過領域ａ〜ｈ以外は遮光領域となっている。投影光分割遮光部２は、フィルム群ａ〜ｈを重ね合わせて光投影部１の投影光１ａの出射方向に配置する。これにより、投影光分割遮光部２は、図１９（ａ）に示す分割領域ａ〜ｈのみに透過光１ｂを透過できる。
【０１１７】
ここで、投影光分割遮光部２を構成するフィルムは、８枚に限らず、更に他の部分が透過領域になっている更に多数のフィルムを備えていても良い。透過領域の位置に応じて、ユーザが投影光分割遮光部２を構成するフィルムを選択することにより、投影光分割遮光部２は、様々な形状の光投影エリア１Ｂを形成できる。
【０１１８】
これにより、投影光分割遮光部２は、図５に示した構成に限らず、このような構成であっても、ユーザが所望する又は自動的に抽出された領域を光投影エリア１Ｂに設定して、透過光１ｂを投影することができる。
【０１１９】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 光投影部
１Ａ 投影可能範囲
１Ｂ 光投影範囲
１Ｃ 非光投影範囲
１ａ 投影光
１ｂ 透過光
２ 投影光分割遮光部
２−ａ〜２−ｈ フィルム群
２ａ 光遮光部
２ａ−１ 光遮蔽状態
２ａ−２ 光透過状態
２ｂ 回転支持機構
３ 投影範囲設定部
１０Ａ，１０Ｂ 被照射体
２０ 制御装置
３０ 形状描画部
３０ｂ 液晶パネル
３０ｃ ペン
４１ 撮像部
４２ 撮像画像生成部
４３ 撮像画像格納部
４４ 撮像画像分割部
４５ 投影範囲抽出設定部
４６ 投影範囲分別部
４７ 投影範囲補正部
４８ 投影範囲調整部
５１ 駆動部
６１ タイムライン設定部
６２ データ格納部
６３ 音声生成部
６４ 通信部
６５ サーバ
７１ 変換テーブル生成部
７２ 投影範囲抽出部
７３ 表示モニタ
１００ 平面パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の場所に光を投影する光投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、投影光の形を変化させる照明装置としては、下記の非特許文献１に記載されているように、投影機器にゴボやマスクなどと呼ばれるフィルタを設置し、当該投影機器から投影光が出射される投影部を遮光している。これにより、フィルタを通過した投影光は、特定の形に切り抜かれた状態となる。具体的には、従来の照明システムでは、丸、三角、四角などで構成されるベース形状で切り抜かれたフィルタ（ゴボなど）を投影機器に取り付けて、投影光の輪郭に形をつけている。
【０００３】
また、従来の照明システムにおいて、特定の形状に沿って投影したい場合は、投影機器から出射された投影光の投影位置を当該特定の場所に合わせた後、投影機器の絞り機能やズーム機能によって大まかな投影光の形状合わせを行っている。
【０００４】
更に、従来においては、投影機器であるプロジェクタを照明器具（ライト）の代わりに使用して、空間演出を行う照明システムがある。この照明システムに使用される照明器具は、ムービングプロジェクタとも呼ばれる。このムービングプロジェクタは、投影光として映像光を出射する。このため、投影光の形、色を自由に設定して、動画として変化させることが可能である。
【０００５】
しかしながら、この照明システムであっても、投影光に形をつける場合は、従来の照明システムと同様に、ベース形状を用いて、大まかに被投影物体の形状に投影光の輪郭を合わせる手法が採用されている。
【０００６】
更にまた、従来においては、立体形状モデルに物体の表面テクスチャを効果的に表現することができる立体表示装置として、下記の特許文献１等に記載された技術が知られている。
【０００７】
更にまた、従来においては、特許文献２のように、投影光の形状を制御することによってユーザが希望する形状で光を投影することができる光投影装置、照明装置が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】http://www.egghouse.com/gobo/about.htm
【非特許文献２】http://www.ushiolighting.co.jp/product/productimage/pdf/dl2.pdf
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３３８１８１号公報
【特許文献２】特開２００９−２２５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の照明システムにおいては、予め用意しておいた形状フィルタや絞り、ズームを用いるので、被投影物体に対して大まかに投影光の形状をあわせることしかできない。また、ベース形状を映像に重ね合わせるマスク処理では、ベース形状を被投影物体の形状にあわせて作成することにより精度の高い形状あわせが可能であるが、ベース形状は２次元形状で作成される。このため、任意形状の被投影物体を異なる方向から見た場合には、異なるベース形状を用いる必要があり、異なる位置に配置された複数の投影装置によって、同時に被投影物体に向けて投影光を投影する技術には転用しがたい。
【００１１】
また、特許文献２の発明では、自動的に投影光の形状を制御できるものの、誰でも簡単に設定することは困難な場合があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、簡単な構成によって特定の形状で光を投影することができる光投影装置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】
【００１３】
上記の課題を解決する第１の発明に係る光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体に光を投影する光投影装置であって、光を投影する光投影手段と、前記光投影手段から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光手段と、前記光投影手段の投影可能範囲のうち、前記投影光分割遮光手段により投影光を通過させる投影範囲と、前記投影光分割遮光手段により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
第１の発明に係る光投影装置であって、第２の発明は、ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データを生成する形状描画手段を更に備え、前記投影範囲設定手段は、前記形状描画手段により生成された形状データに基づく形状を前記投影範囲とすることを特徴とするものである。
【００１５】
第２の発明に係る光投影装置であって、第３の発明は、前記形状描画手段は、ユーザの操作に従った描画軌跡データを生成し、当該描画軌跡データを前記投影範囲設定手段にリアルタイムに出力し、前記投影範囲設定手段は、前記出力された描画軌跡データに基づいて前記投影範囲を設定して、前記光投影手段から前記投影光分割遮光手段を介してリアルタイムに投影光を投影させることを特徴とするものである。
【００１６】
第１の発明乃至第３の発明の何れかに係る光投影装置であって、第４の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲の位置又は形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整手段を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１の発明乃至第４の発明の何れかに係る光投影装置であって、第５の発明は、前記投影光分割遮光手段を振動させる駆動手段を更に備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
第１の発明乃至第５の発明の何れかに係る光投影装置であって、第６の発明は、前記光投影手段と前記投影光分割遮光手段とを複数備え、各光投影手段により被照射体を投影することを特徴とするものである。
【００１９】
第１の発明乃至第６の発明の何れかに係る光投影装置であって、第７の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データを格納するデータ格納手段と、前記記憶手段に記憶された投影範囲データの更新順序を時間軸上で設定するタイムライン設定手段とを備え、前記投影範囲設定手段は、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された投影範囲データを前記データ格納手段から読み出して、前記投影範囲及び前記非投影範囲を更新することを特徴とするものである。
【００２０】
第７の発明に係る光投影装置であって、第８の発明は、前記データ格納手段は、任意の音楽データを記憶し、前記タイムライン設定手段は、前記音楽データの更新順序を前記時間軸上で設定し、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された音楽データを前記データ格納手段から読み出して、前記音楽を更新する音声生成手段を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
第７の発明又は第８の発明に係る光投影装置であって、第９の発明は、前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データ又は音楽データを格納するサーバと通信を行う通信手段を備え、前記タイムライン設定手段は、前記サーバから受信された投影範囲データ又は音楽データを時間軸上に設定することを特徴とするものである。
【００２２】
第１の発明乃至第９の発明の何れかに係る光投影装置であって、第１０の発明は、前記光投影手段の投影可能範囲を含む空間を撮像範囲とする撮影手段と、前記撮像手段により撮像された画像データを生成する撮像画像生成手段と、前記撮像画像生成手段により生成された撮像画像における画像位置と、前記投影光分割遮光手段における各分割領域との対応関係を記述した変換テーブルを生成する変換テーブル生成手段と、投影光が投影される投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、前記投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って前記撮像画像格納手段で格納された撮像画像データを解析して、投影部分と非投影部分とを分別する投影範囲分別手段と、前記変換テーブル生成手段で生成された変換テーブルを参照して、前記投影範囲分別手段によって投影範囲に分別された撮像画像データの画素位置を、前記各分割領域に変換する投影範囲抽出手段とを備え、前記投影範囲設定手段は、前記投影範囲抽出手段により変換された分割領域により投影光を投影させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、投影範囲と非投影範囲とを投影範囲設定手段によって設定して投影光分割遮光手段を動作させるので、投影光分割遮光手段により透過させた部分のみを投影範囲とすることができ、簡単な構成によって特定の形状で光を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図２】光投影部から被照射体に対して直接に投影光を投影した状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部により一部の投影光を遮蔽した透過光を投影した状態を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部の一構成例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部により一部の投影光を遮蔽した透過光を投影した状態を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図９】本発明の第４実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態として示す光投影装置において、撮像部を備えた一構成例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１２】本発明の第５実施形態として示す光投影装置において、投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第５実施形態として示す光投影装置において、振動させた投影光分割遮光部を介して透過光を投影した状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第６実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１５】本発明の第７実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１６】本発明の第７実施形態として示す他の光投影装置のブロック図である。
【図１７】本発明の第８実施形態として示す光投影装置のブロック図である。
【図１８】本発明の第８実施形態として示す光投影装置において、各光遮光部により透過光を透過し、当該透過光を撮像して、変換テーブルを作成する様子を示す斜視図である。
【図１９】（ａ）はパネルの一部のみに透過光を投影した正面図であり、（ｂ）本発明を適用した光投影装置における他の投影光分割遮光部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明を適用した第１実施形態に係る光投影装置は、例えば図１に示すような機能的な構成を有する。この光投影装置は、例えば図３，図４に示すように、光投影部１から投影された投影光を投影光分割遮光部２により分割して、被照射体１０に対して投影光を投影する。
【００２７】
この光投影装置は、光投影部１として、例えばスポットライトなどの光源を用いる。光投影装置は、投影光分割遮光部２により、光投影部１から投影された投影光１ａを格子状に分割する。光投影装置は、任意の分割領域を遮光することによって、簡単に、高性能なトリミング照明を実現する。
【００２８】
なお、光投影部１は、スポットライトであることが望ましいが、プロジェクタなどであっても良い。例えば、光投影部１として、単色かつ単形状の投影光１ａしか投影できない一般的なスポットライトを使用する。プロジェクタは、一般的なスポットライトと比較して、輝度が低く、色温度が高い。スポットライトを光投影部１として用いることにより、光投影装置は、プロジェクタでは実現できなかった輝度や照明温度の投影光１ａを投影できる。
【００２９】
光投影装置は、任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体１０に光を投影する。このために、光投影装置は、図１に示すように、光投影部１と、投影光分割遮光部２と、投影範囲設定部３とを備える。
【００３０】
投影光分割遮光部２は、光投影部１から投影された投影光を分割する分割領域を複数有する。投影光分割遮光部２は、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる（投影光分割遮光手段）。これにより、投影光分割遮光部２は、投影光１ａを透過した透過光１ｂにする。この透過光１ｂは、任意の空間に向けて投影される。
【００３１】
投影光分割遮光部２は、例えば、図５に示すように構成されている。投影光分割遮光部２は、複数の光遮光部２ａと、回転支持機構２ｂとを備える。光遮光部２ａは、各分割領域に対応して設けられている。回転支持機構２ｂは、図示しないモータ等の駆動機構を有し、各光遮光部２ａにより投影光１ａを透過光１ｂとして通過させる方向に回転させるトルクを発生させる。
【００３２】
光遮光部２ａは、回転支持機構２ｂにより、非投影範囲を形成する光遮蔽状態２ａ−１と、投影範囲を形成する光透過状態２ａ−２とで切り替えられる。光遮光部２ａは、回転支持機構２ｂに対して直立した状態が光を遮蔽する状態２ａ−１であり、回転支持機構２ｂにより回転されて光入射方向と平行とされた状態が投影光１ａを透過する状態２ａ−２となる。
【００３３】
投影範囲設定部３は、投影光分割遮光部２のうち、透過光１ｂを投影させる投影範囲と、透過光１ｂを投影させない非投影範囲とを設定する（投影範囲設定手段）。投影範囲は、投影光分割遮光部２により投影光１ａを通過させる。非投影範囲は、投影光分割遮光部２により投影光１ａを遮光させる。投影範囲設定部３は、投影範囲を表す投影範囲データ３ａを投影光分割遮光部２に供給する。これにより、投影範囲設定部３は、投影範囲に対応した光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２するよう回転支持機構２ｂを駆動させる。投影範囲設定部３は、図３及び図４に示すように、投影範囲データ３ａを出力する出力回路等を備える制御装置２０に内蔵される。
【００３４】
投影光分割遮光部２がない場合において、被照射体１０Ａ、１０Ｂ（以下、総称する場合には単に「被照射体１０」と呼ぶ。）を光照射しようとすると、光投影部１から投影される投影光１ａは、図２に示すようになる。すなわち、被照射体１０の全面及びその背景の投影可能エリア１Ａに対して投影光１ａが投影される。
【００３５】
光投影部１と被照射体１０との間に投影光分割遮光部２を設置し、投影光分割遮光部２の全ての分割領域に対応した光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２にした場合、図３に示すように、投影可能エリア１Ａの全面が光投影エリア１Ｂとなる。なお、図３に示す点線は、分割領域を表している。投影光分割遮光部２の分割領域のうち、被照射体１０に対応する光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とした場合、図４に示すように、透過光１ｂによって、被照射体１０の表面のみを光投影エリア１Ｂとでき、その他の部分を非光投影エリア１Ｃとできる。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した第１実施形態として示す光投影装置によれば、光投影エリア１Ｂに対応する光遮光部２ａと非光投影エリア１Ｃに対応する光遮光部２ａとを投影範囲設定部３によって設定して投影光分割遮光部２を動作させる。これにより、光投影装置によれば、投影可能エリア１Ａのうち投影光分割遮光部２により透過させた部分のみを光投影エリア１Ｂとすることができ、簡単な構成によってユーザが希望する形状で光を投影することができる。
【００３７】
また、光投影部１としては、スポットライトなどの一般的な照明器具で良い。これにより、光投影装置は、一般的な照明器具を用いて被照射体１０のみを照射できるような高性能なトリミング効果を実現する。光投影部１がプロジェクタである場合、投影範囲データ３ａは、映像データで構成する必要がある。このため、光投影エリア１Ｂの形状や色の設定、歪み補正処理を映像技術で実現していた。しかし、本発明を適用した光投影装置によれば、映像データを用いないので、分割された投影可能エリア１Ａのうちの光投影エリア１Ｂとする光遮光部２ａの位置（投影範囲）又は非光投影エリア１Ｃとする光遮光部２ａの位置（非投影範囲）を決定するのみで、被照射体１０のみを明るく照射できる。
【００３８】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３９】
第２実施形態として示す光投影装置は、図６に示すように、形状描画部３０を備える点で、第１実施形態として示した光投影装置とは異なる。
【００４０】
形状描画部３０は、ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データ３０ａを生成する（形状描画手段）。この形状データ３０ａは、投影可能エリア１Ａ内においてユーザがどのような形状を描画したかの座標情報である。この形状データ３０ａは、投影範囲設定部３に供給される。
【００４１】
投影範囲設定部３は、形状描画部３０により生成された形状データ３０ａに基づく形状を光投影エリア１Ｂとするために光を透過する光遮光部２ａを特定する投影範囲データ３ａを生成する。この投影範囲データ３ａは、描画された座標情報に対応して光透過状態２ａ−２とされる光遮光部２ａの識別情報を含む。この形状データ３０ａは、投影光分割遮光部２に供給される。
【００４２】
投影光分割遮光部２は、投影範囲データ３ａを受信して、当該投影範囲データ３ａで指定された光投影エリア１Ｂに相当する光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とするよう動作する。これにより、光投影装置は、形状描画部３０により描画された形状に応じた光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とすることができる。
【００４３】
具体的には、図７に示すように、形状描画部３０は、マウス等のポインティングデバイス、モニタ装置の表示部として構成された液晶パネル３０ｂとユーザが操作するペン３０ｃとからなるペンタブレットシステムで構成されている。ここで、液晶パネル３０ｂの全画面が、投影可能エリア１Ａの全範囲に対応していることが望ましい。
【００４４】
また、液晶パネル３０ｂには、投影光分割遮光部２の分割領域と一致するように設定された升目が描かれていることが望ましい。ユーザは、光透過状態２ａ−２（投影範囲）としたい分割領域又は光遮蔽状態２ａ−１（非投影範囲）としたい分割領域を選択する操作を行う。これにより、形状描画部３０は、ユーザにより選択された分割領域に対応した光遮光部２ａを特定する形状データ３０ａを生成することができる。
【００４５】
更に、形状描画部３０をパーソナルコンピュータ等で構成した場合、分割領域に対応する升目を、液晶パネル３０ｂ上に表示しても良い。この構成であっても、パーソナルコンピュータに接続されたマウス等のポインティングデバイスや、液晶パネル３０ｂに直接接触するペンタブレットシステムのペン３０ｃの操作に応じて、光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２（投影範囲）又は光遮蔽状態２ａ−１（非投影範囲）を指定する形状データ３０ａを生成できる。
【００４６】
以上説明したように、第２実施形態として示した光投影装置によれば、形状描画部３０によってユーザが入力した形状に基づいて、各光遮光部２ａを投影範囲又は非投影範囲とするかを決定する。そして、投影光分割遮光部２は、当該決定された投影範囲となるように光遮光部２ａを動作する。これにより、光投影装置は、ユーザが入力した形状に応じて投影光１ａをトリミングして、透過光１ｂを被照射体１０に投影できる。したがって、この光投影装置によれば、ユーザが直感的に、まるで絵を描くように光投影エリア１Ｂを設定できる。
【００４７】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態として示す光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４８】
第３実施形態として示す光投影装置は、図８に示すように、形状描画部３０が、ユーザの操作に従った描画軌跡データ３０ｄを生成し、当該描画軌跡データ３０ｄを投影範囲設定部３にリアルタイムに出力する。
【００４９】
投影範囲設定部３は、出力された描画軌跡データ３０ｄに基づいて光投影エリア１Ｂに対応する投影光分割遮光部２を設定して、光投影部１から投影光分割遮光部２を介してリアルタイムに透過光１ｂを投影させる。リアルタイムに透過光１ｂを投影させるとは、ユーザにより指定された分割領域が更新される度又は所定時間ごとに、形状描画部３０は、描画軌跡データ３０ｄを投影範囲設定部３に出力して、投影範囲設定部３により投影光分割遮光部２の状態を更新する。これにより、ユーザが入力した分割領域の描画軌跡を、直ぐに透過光１ｂに反映させる。ユーザは、被照射体１０に投影される透過光１ｂを確認しながら、分割領域の軌跡を描画できる。
【００５０】
形状描画部３０は、ペンタブレットシステムの場合、ペン３０ｃによって液晶パネル３０ｂに与えられた筆圧の軌跡情報を生成する。この筆圧の軌跡情報は、光投影部１による光投影エリア１Ｂ（トリミング領域）の輪郭を表す描画軌跡データ３０ｄに変換される。この描画軌跡データ３０ｄは、投影範囲データ３ａとして投影範囲設定部３から投影光分割遮光部２に供給される。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲データ３ａに基づいて、光遮光部２ａの投影範囲、非投影範囲を変更することによって、光投影エリア１Ｂ、非光投影エリア１Ｃを変更できる。
【００５１】
また、この光投影装置において、ユーザが形状描画部３０によって光投影エリア１Ｂを指定する時に、形状描画部３０の操作に対して、手探り点を液晶パネル３０ｂに表示しても良い。また、光投影部１は、投影光分割遮光部２によって手探り点に対応した透過光１ｂを透過しても良い。例えば、被照射体１０の左上端部を正確に指定したい場合、任意に形状描画部３０の液晶パネル３０ｂに触れた時に、当該任意の点に対応した投影可能エリア１Ａ内の位置を照らすように投影光分割遮光部２の一部を光透過状態２ａ−２とする。これによって、光投影装置は、より簡単に光投影エリア１Ｂを指定させる操作をさせることができる。
【００５２】
以上説明したように、第３実施形態として示した光投影装置によれば、ユーザの操作に応じてリアルタイムに描画軌跡データ３０ｄを生成して、投影光分割遮光部２の状態を更新することができる。光投影装置は、ユーザ操作による描画軌跡を光遮光部２ａの投影範囲に変換して、光投影エリア１Ｂとして投影することにより、ユーザは実際の被照射体１０に対する照射の様子を確認しながら光投影エリア１Ｂの設定ができる。
【００５３】
なお、形状描画部３０は、ユーザが分割領域の軌跡を描いている最中には描画軌跡データ３０ｄを出力し、当該描画軌跡により閉じた領域が設定されたときに形状データ３０ａを出力しても良い。これにより、描画軌跡により閉じた領域が設定されていない場合には、線図により描画軌跡を投影し、描画軌跡により閉じた領域が設定された時には、当該閉じた領域全体を光投影エリア１Ｂに設定することができる。
【００５４】
［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００５５】
第４実施形態として示す光投影装置は、図９に示すように、投影範囲設定部３により設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置及び形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整部４８を更に備えている。
【００５６】
投影範囲調整部４８は、投影範囲設定部３から投影範囲データ３ａを入力する。投影範囲調整部４８は、入力した投影範囲データ３ａによって設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置及び形状を調整した投影範囲調整データ４８ａを投影光分割遮光部２に供給する。投影光分割遮光部２は、投影範囲調整データ４８ａが供給されると、調整された結果に応じて光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２に変更する。これにより、光投影装置は、投影範囲データ３ａにて設定された光投影エリア１Ｂの位置及び形状の少なくとも一方を調整できる。
【００５７】
また、投影範囲調整部４８は、形状描画部３０により生成されたユーザの操作に応じた形状データ３０ａに基づいて投影範囲データ３ａにて設定された投影光分割遮光部２の投影範囲、非投影範囲の位置又は形状を調整しても良い。また、投影範囲調整部４８は、ユーザの操作によらず自動的に設定された範囲の光遮光部２ａを調整しても良い。
【００５８】
自動的に光遮光部２ａを調整して光投影エリア１Ｂを設定する構成は、撮像部４１、撮像画像生成部４２、撮像画像格納部４３、撮像画像分割部４４、投影範囲抽出設定部４５、投影範囲分別部４６、投影範囲補正部４７を備える。
【００５９】
この光投影装置は、図１０に示すように、撮像部４１としてのビデオカメラを備えている。撮像部４１は、その撮像範囲が光投影部１の投影可能エリア１Ａを含むように設置されている。撮像部４１は、光学系やＣＣＤ等の撮像素子を含む。撮像部４１は、撮像素子により撮像した撮像画像信号を撮像画像生成部４２に供給する。
【００６０】
撮像画像生成部４２は、撮像部４１に対するＩ／Ｏインターフェースからなる。撮像画像生成部４２は、撮像部４１から出力された撮像画像信号を処理可能なデータ形式に変換して、撮像画像データ４２ａを生成して、撮像画像格納部４３に供給する。
【００６１】
撮像画像格納部４３は、例えばハードディスク装置からなる。撮像画像格納部４３は、撮像画像生成部４２により生成された撮像画像データ４２ａを格納する。この撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４２ａは、図示しないディスプレイに対して出力して撮像部４１の撮像状態を視認可能としても良い。撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａは、投影範囲分別部４６及び撮像画像分割部４４に読み取られる。
【００６２】
撮像画像分割部４４は、撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａを分割する。撮像画像分割部４４は、投影光分割遮光部２の分割領域に対応して、撮像画像データ４３ａを分割する。分割された各撮像画像分割データ４４ａは、投影範囲補正部４７に供給される。
【００６３】
投影範囲抽出設定部４５は、光投影エリア１Ｂを抽出する条件を設定する（投影範囲抽出設定手段）。投影範囲抽出設定部４５は、撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａを解析して、透過光１ｂを投影する光投影エリア１Ｂを抽出するための条件を設定する。投影範囲抽出設定部４５は、例えば、色によって光投影エリア１Ｂを抽出する近似色抽出、形状によって光投影エリア１Ｂを抽出する形状抽出、明度によって光投影エリア１Ｂを抽出する明度抽出などの抽出方法、当該抽出方法における閾値等を設定する。
【００６４】
投影範囲抽出設定部４５は、例えば、ユーザが操作するキーボード及び当該キーボード操作を認識する入力インターフェースや、各種パラメータが格納された記録媒体を読み取る機構、外部から送信された各種パラメータを受信する機構などで構成される。投影範囲抽出設定部４５により設定された光投影エリア１Ｂの抽出条件は、投影範囲抽出パラメータとして、投影範囲分別部４６に供給される。
【００６５】
投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出設定部４５により設定された条件に従って撮像画像生成部４２により生成されて格納された撮像画像データ４３ａを解析して、光投影エリア１Ｂと当該光投影エリア１Ｂ以外の非光投影エリア１Ｃとを分別する（分別手段）。
【００６６】
投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出設定部４５から供給された投影範囲抽出パラメータに従って、撮像画像格納部４３から供給された撮像画像データ４３ａを解析する。この解析の結果、投影範囲分別部４６は、投影範囲抽出パラメータに合致した光投影エリア１Ｂを表す座標情報としての投影範囲分別データ４６ａを投影範囲補正部４７に供給する。投影範囲分別部４６は、投影範囲分別データ４６ａと、撮像画像分割データ４４ａとを比較する。これにより、投影範囲分別部４６は、投影範囲分別データ４６ａで示されている光投影エリア１Ｂの座標情報が、どの撮像画像分割データ４４ａに該当するかを調べる。すなわち、光投影エリア１Ｂの座標情報が、どの光遮光部２ａに相当するかを調べる。これにより光投影装置は、投影範囲補正部４７によって、投影範囲抽出設定部４５が設定した抽出条件に合致した光投影エリア１Ｂを構成するための投影範囲補正データ４７ａを作成する。投影範囲補正データ４７ａは、投影光分割遮光部２に含まれる光投影エリア１Ｂに相当する各光遮光部２ａの識別情報である。
【００６７】
投影範囲設定部３は、投影範囲補正データ４７ａが供給されると、当該投影範囲補正データ４７ａに識別情報が含まれる光遮光部２ａを、光透過状態２ａ−２とする。これにより、投影範囲設定部３は、投影範囲分別部４６により光投影エリア１Ｂと判断された領域にのみ透過光１ｂを投影する光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とすることができる。 具体的には、図４に示すように、被照射体１０Ａ，１０Ｂに対して光投影エリア１Ｂを設定するために、撮像画像生成部４２は、被照射体１０Ａ，１０Ｂを含む撮像画像データ４２ａを生成し、撮像画像格納部４３に供給する。
【００６８】
一方、投影範囲分別部４６は、撮像画像データ４３ａを入力すると、当該撮像画像データ４３ａを、投影範囲抽出設定部４５により設定された投影範囲抽出パラメータに従って解析して、光投影エリア１Ｂと非光投影エリア１Ｃとを分別する。
【００６９】
ここで、光投影エリア１Ｂの抽出条件が、「形状抽出処理」、「立方体領域を光投影エリア１Ｂ、立方体領域以外を非光投影エリア１Ｃ」にする投影範囲抽出パラメータが投影範囲分別部４６に供給されているものとする。
【００７０】
このような環境下において、投影範囲分別部４６は、立方体の被照射体１０を含む撮像画像データ４３ａが供給される。そして、投影範囲分別部４６は、エッジ抽出処理によって撮像画像データ４３ａの全体に亘る形状エッジを認識し、立方体領域を光投影エリア１Ｂとし立方体領域以外を非光投影エリア１Ｃとする。
【００７１】
これによって、光投影装置は、投影範囲分別データ４６ａに従って投影範囲補正部４７が、光投影エリア１Ｂに向けて透過光１ｂを投影するために光透過状態２ａ−２とする光遮光部２ａの識別情報を含む投影範囲補正データ４７ａを作成する。
【００７２】
また、自動的に光投影エリア１Ｂを識別するデータを作成する処理は、被照射体１０Ａ，１０Ｂの後方に、色抽出処理の抽出精度を高めるためのブルーシートを配置しても良い。この場合、投影範囲抽出設定部４５は、光投影エリア１Ｂの抽出条件が、「色抽出処理」、「青領域を非光投影エリア１Ｃ、青領域以外を光投影エリア１Ｂ」する投影範囲抽出パラメータを設定して、投影範囲分別部４６に供給する。その結果、投影範囲分別部４６は、撮像画像データ４３ａに対して青領域と青領域以外とを分別する色抽出処理を施して、被照射体１０Ａ，１０Ｂの輪郭情報を投影範囲分別データ４６ａとして作成することができる。
【００７３】
このように、自動的に取得された光投影エリア１Ｂを表すデータに基づいて、投影範囲設定部３は、投影範囲データ３ａを生成して、投影範囲調整部４８に供給する。投影範囲調整部４８は、例えば、光投影エリア１Ｂの範囲を調整できる。具体的には、投影範囲調整部４８は、投影範囲設定部３により設定された光投影エリア１Ｂに対して、水平移動、回転移動、変形及びスケール変換等の形状変更、特定範囲の追加、特定範囲の削除などの処理する。
【００７４】
以上説明したように、第４実施形態として示した光投影装置によれば、ユーザの操作又は自動的に設定された光投影エリア１Ｂに対応する光遮光部２ａを表す投影範囲データ３ａを、投影範囲調整部４８により調整することができる。これにより、光投影装置によれば、光投影エリア１Ｂを容易に修正することができる。
【００７５】
［第５実施形態］
つぎに、第５実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００７６】
第５実施形態として示す光投影装置は、上述した実施形態における光投影装置に加えて、図１１に示すように、投影光分割遮光部２を振動させる駆動部５１を更に備える。
【００７７】
駆動部５１を備えない光投影装置は、図１２に示すように、全ての光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２としていても、回転支持機構２ｂにより、透過光１ｂには、鮮明に影１ｃが含まれてしまう。第５実施形態として示す光投影装置は、駆動部５１を備えることにより、当該影１ｃを目立たなくする。
【００７８】
この光投影装置は、投影光分割遮光部２に対して微小振動を投影光分割遮光部２に対して与える。駆動部５１による投影光分割遮光部２の振動幅は、回転支持機構２ｂの幅、光遮光部２ａ間の隙間を超えない範囲内とする。このように投影光分割遮光部２を振動することにより、回転支持機構２ｂ、光遮光部２ａ間の隙間も振動する。これにより、透過光１ｂに含まれる影１ｃも振動させることができ、図１３に示すように、影１ｃをぼかすことができる。
【００７９】
また、投影光分割遮光部２を微小振動させることにより、被照射体１０の形状にトリミングされた透過光１ｂを照射する場合に、被照射体１０の背面に発生する漏れ光を振動させることができる。これにより、光投影装置は、被照射体１０の背後に存在する壁に漏れ光が投影されても、当該漏れ光を振動させて、目立たなくさせることができる。
【００８０】
［第６実施形態］
つぎに、第６実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００８１】
第６実施形態として示す光投影装置は、図１４に示すように、光投影部１，１’と投影光分割遮光部２，２’を複数備える。この光投影装置は、各光投影部１，１’により被照射体１０を投影する。
【００８２】
光投影部１から投影された投影光１ａは、投影光分割遮光部２に透過され、透過光１ｂとして被照射体１０に投影される。同様に、光投影部１’から投影された投影光１ａ’は、投影光分割遮光部２’に透過され、透過光１ｂ’として被照射体１０に投影される。
【００８３】
このような光投影装置は、所謂マルチプロジェクション方式と称される技術である。複数の光投影部１，１’を備えることにより、複数の透過光１ｂ，１ｂ’を被照射体１０に投影できる。これにより、光投影装置は、一つの光投影部１により透過光１ｂを投影する場合と比較して、より広い範囲の透過光１ｂを被照射体１０に投影できる。
【００８４】
この光投影装置において、投影範囲設定部３’は、投影光分割遮光部２，２’に対して投影範囲データ３ａ，３ａ’を供給すると共に、投影光分割遮光部２’に対して投影範囲データ３ａ’を供給する。これにより、光投影装置、光投影部１，１’ごとに、投影範囲データ３ａ、３ａ’の生成を行う。
【００８５】
また、投影範囲設定部３’は、投影光分割遮光部２，２’の動作の同期をとるように投影範囲データ３ａ，３ａを供給する必要がある。これによって、光投影装置は、複数の被照射体１０に対して同期が取れた透過光１ｂ，１ｂ’を投影することができる。
【００８６】
更に、光投影装置は、光投影部１と投影光分割遮光部２との組み合わせと、他の光投影部１’と投影光分割遮光部２’との組み合わせとを任意の位置に設置しても良い。これにより、光投影装置は、それぞれの光投影部１，１’から見た投影範囲データ３ａ，３ａ’を設定して、被照射体１０を投影できる。これにより、光投影装置は、被照射体１０を覆うような複数の透過光１ｂ，１ｂ’を投影できる。
【００８７】
［第７実施形態］
つぎに、第７実施形態に係る光投影装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００８８】
第７実施形態として示す光投影装置は、上述した第１乃至第６実施形態として示した光投影装置に加えて、時間軸に沿って透過光１ｂ又は音楽データを変更することができるものである。この光投影装置は、時間軸に沿って設定された透過光１ｂ又は音楽データを更新することによって、様々な演出効果を発揮できる。
【００８９】
この光投影装置は、図１５に示すように、タイムライン設定部６１、データ格納部６２を更に備える。データ格納部６２は、投影範囲設定部３により設定される投影範囲データを格納する。この投影範囲データ６２ａは、投影範囲設定部３に供給され、投影範囲設定部３により、投影範囲データ３ａとして投影光分割遮光部２に供給される。
【００９０】
タイムライン設定部６１は、データ格納部６２に記憶された投影範囲データ６２ａのうち、ユーザによって設定された任意の投影範囲データ６２ａを任意のタイムスケジュールで自動的に更新させる。
【００９１】
データ格納部６２は、データ格納部６２に記憶された投影範囲データ６２ａの更新順序（タイムスケジュール）を時間軸上で設定する（タイムライン設定手段）。このタイムライン設定部６１により設定された時間軸上に沿って、投影範囲データ６２ａが配置される。データ格納部６２は、時間軸上に設定された出力タイミングに合わせて投影範囲データ６２ａを投影範囲設定部３に出力する。
【００９２】
投影範囲設定部３は、タイムライン設定部６１により設定された時間軸上に設定された投影範囲データ６２ａをデータ格納部６２から読み出して、投影範囲とする光遮光部２ａ及び非投影範囲とする光遮光部２ａを更新することにより、光投影エリア１Ｂ及び非光投影エリア１Ｃを更新する。すなわち、投影範囲設定部３から時間軸上に沿って投影範囲データ３ａを投影光分割遮光部２に供給する。これにより、投影光分割遮光部２は、回転支持機構２ｂにより、時間軸上の投影範囲データ３ａに合わせて、光遮光部２ａを光遮蔽状態２ａ−１と光透過状態２ａ−２との間で切り替え動作する。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲を、被照射体１０に向けて投影される透過光１ｂを時間軸上に沿って更新できる。
【００９３】
また、この第７実施形態として示す光投影装置は、図１５の構成に加え、データ格納部６２に任意の音楽データを記憶しても良い。この音楽データは、投影範囲データ３ａの更新順序により光投影部１により投影される透過光１ｂの動的表示状態に対応した音声であることが望ましい。
【００９４】
タイムライン設定部６１は、音楽データの更新順序を時間軸上で設定する。この時間軸は、上記のように、投影範囲データ３ａの時間軸と同じものを用いる。また、光投影装置は、スピーカ等の音声生成部６３を備える。この光投影装置によれば、タイムライン設定部６１でタイムスケジュールが設定されると共に、ユーザの操作に応じて図示しない音声ファイル等を用いて、タイムスケジュールと同じ時間軸状で音声データを設定することができる。
【００９５】
この音声生成部６３は、光投影部１、制御装置２０と別体であっても良く、パーソナルコンピュータとしての機能を利用してスピーカから音声を放音させる構成であっても良い。音声生成部６３は、タイムライン設定部６１により設定された時間軸上に設定された音楽データをデータ格納部６２から読み出す。音声生成部６３は、時間軸上で、音楽を更新する。これにより、光投影装置は、投影範囲データ６２ａに加えて音楽を時間軸上に配置し、透過光１ｂと音楽とを同期して更新できる。
【００９６】
以上のように、この光投影装置によれば、被照射体１０に対して透過光１ｂを投影して視覚的な演出に加えて、当該視覚的な演出のタイムスケジュールに同期して音楽ＢＧＭを設定でき、聴覚的な演出も実現できる。これにより、光投影装置は、例えば商品としての被照射体１０のプロモーションや商品説明、観賞用展示などコンセプトを持ったコンテンツを作成して、空間演出ができる。
【００９７】
また、タイムライン設定部６１は、ユーザの操作に応じたタイムスケジュールに限らず、投影範囲データ６２ａをランダムに更新させるタイムスケジュールであっても良い。これにより、ユーザの意志を反映させない更新での演出を表現可能となる。
【００９８】
更に、この第７実施形態として示す光投影装置は、図１６に示すように、投影範囲データ６２ａ又は音楽データを格納するサーバ６５と通信を行う通信部６４を備える。この光投影装置は、通信部６４により、ユーザが指定する又は任意の投影範囲データ３ａ又は音楽データを、通信回線を介してダウンロードする。そして、タイムライン設定部６１は、サーバ６５から受信された投影範囲データ３ａ又は音楽データを時間軸上に設定する。
【００９９】
また、サーバ６５は、時間軸上に設定された投影範囲データ３ａ又は音楽データのファイルデータを記憶していても良い。これにより、通信部６４は、サーバ６５から、既に時間軸上の透過光１ｂ又は音楽のタイムスケジュールが設定されたファイルをデータ格納部６２に格納できる。
【０１００】
以上のように、この光投影装置によれば、ユーザによって所望する投影範囲データ３ａ、音楽データをダウンロードできる。また、サーバ６５から光投影装置に、自動的に最新情報などをダウンロードできる。したがって、光投影装置は、あらゆる投影範囲データ３ａから任意のものを選択又は自動的に受信でき、膨大なデータを記憶しておく必要がない。また、光投影装置は、データ格納部６２のデータを更新したい場合に、通信部６４がサーバ６５から投影範囲データ３ａ、音楽データをダウンロードして、遠隔操作によるデータの更新ができる。
【０１０１】
［第８実施形態］
つぎに、第８実施形態に係る光投影装置ついて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
第８実施形態として示す光投影装置は、図１７に示すように、第４実施形態として示した光投影装置の撮像画像分割部４４及び投影範囲補正部４７に代えて、変換テーブル生成部７１及び投影範囲抽出部７２を備える。この光投影装置は、上述した第４実施形態を除く第１乃至第７実施形態として示した光投影装置に対して、撮像部４１、撮像画像生成部４２、撮像画像格納部４３、投影範囲抽出設定部４５、投影範囲分別部４６、変換テーブル生成部７１及び投影範囲抽出部７２を備えることができる。
【０１０３】
変換テーブル生成部７１は、撮像画像生成部４２により生成されて撮像画像格納部４３に格納された撮像画像データ４３ａが供給される。変換テーブル生成部７１は、撮像画像データ４３ａにおける画像位置と、投影光分割遮光部２における各分割領域（光遮光部２ａ）との対応関係を記述した変換テーブル７１ａを生成する。変換テーブル７１ａを参照すれば、光投影装置は、撮像部４１により撮像して撮像画像生成部４２により生成した撮像画像データ４２ａの画像位置が、投影光分割遮光部２におけるどの光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２にすれば透過光１ｂが投影できるかを認識できる。
【０１０４】
変換テーブル生成部７１は、変換テーブル７１ａを生成する時には、以下の動作を行う。この動作は、新たに被照射体１０を設置した場合などに行われる。
【０１０５】
変換テーブル生成部７１は、投影光分割遮光部２の各光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とし、当該光遮光部２ａのみで分割された各分割光を順に投影する。具体的には、図１８に示すように、ある光遮光部２ａのみを光透過状態２ａ−２とし、当該部分２ｃのみから透過光１ｂを透過させる。すると、投影可能エリア１Ａのうち、光透過状態２ａ−２とされている光遮光部２ａに対応した部分のみに透過光１ｂが投影される。
【０１０６】
撮像部４１は、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされて透過された分割光が投影されている様子を撮像する。これにより、撮像画像生成部４２は、光遮光部２ａに対応した数の撮像画像データ４２ａを生成して、撮像画像格納部４３に格納できる。例えば、撮像画像データ４２ａは、表示モニタ７３により表示すると、表示画面７３ａのうち、透過光１ｂが投影された部分だけに照射領域７３ｂが現れる画像である。
【０１０７】
変換テーブル生成部７１は、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされた撮像画像データ４３ａを読み出す。撮像画像データ４３ａには、光遮光部２ａに対応した照射領域７３ｂが含まれる。変換テーブル生成部７１は、各撮像画像データ４３ａに対応した光遮光部２ａの識別情報と、撮像画像データ４３ａ内の照射領域７３ｂの画像位置とを対応付けて変換テーブル７１ａに登録する。変換テーブル生成部７１は、全光遮光部２ａについて、光遮光部２ａの識別情報と、撮像画像データ４３ａ内の照射領域７３ｂの画像位置とを対応付けて変換テーブル７１ａを完成させる。
【０１０８】
なお、投影された照射領域７３ｂと撮像画像との関係において、画素位置の対応関係は、１画素ごとに検出してもよく、ある程度の画素を統合した画素の塊や線で検出してもよく、さらには離散的な位置の画素の対応関係を検出した後に画素間を補間しても良い。
【０１０９】
投影範囲抽出部７２は、投影範囲分別部４６から、投影可能エリア１Ａにおけるどの領域を光投影エリア１Ｂとするかを分別した投影範囲分別データ４６ａが供給される。また、投影範囲抽出部７２は、変換テーブル生成部７１により生成された変換テーブル７１ａを読み込み可能となっている。投影範囲抽出部７２は、投影範囲分別データ４６ａにより示された光投影エリア１Ｂとすべき画像位置が、投影光分割遮光部２におけるどの光遮光部２ａかを、変換テーブル７１ａを参照して認識する。すなわち、投影範囲抽出部７２は、光投影エリア１Ｂとすべき画像位置を、光遮光部２ａの識別情報に変換する。投影範囲抽出部７２は、光投影エリア１Ｂに透過光１ｂを投影するために光透過状態２ａ−２とされる光遮光部２ａを示す投影範囲抽出データ７２ａを生成して、投影範囲設定部３に供給する。
【０１１０】
投影範囲設定部３は、投影範囲抽出部７２から供給された投影範囲抽出データ７２ａによって、光透過状態２ａ−２（投影範囲）とすべき光遮光部２ａを示す投影範囲データ３ａを生成する。この投影範囲データ３ａは、投影光分割遮光部２に供給される。これにより、投影光分割遮光部２は、投影範囲抽出データ７２ａにより光透過状態２ａ−２とされる光透過状態２ａ−２のみが、光透過状態２ａ−２に動作する。
【０１１１】
以上説明したように、第８実施形態として示した光投影装置によれば、各光遮光部２ａが光透過状態２ａ−２とされた状態で、どの位置に透過光１ｂが投影されるかが不明であっても、変換テーブル生成部７１によって、変換テーブル７１ａを作成できる。これにより、光投影装置は、透過光１ｂの投影位置と光遮光部２ａとの対応関係を自動的に取得できる。
【０１１２】
これにより、光投影装置によれば、自動的に投影範囲分別部４６により光投影エリア１Ｂを抽出すれば、投影範囲抽出部７２によって、どの光遮光部２ａを光透過状態２ａ−２とすれば当該光投影エリア１Ｂに対してのみ透過光１ｂを投影できるかを抽出できる。したがって、この光投影装置によれば、被照射体１０に対応した投影範囲の自動抽出を実現できる。
【０１１３】
また、光投影装置によれば、さらに、所定時間ごとに透過光１ｂを投影する非光投影範囲１Ｃの自動抽出処理を更新することにより、 被照射体１０の移動や変形など時間経過による変化に対応して光遮光部２ａの投影範囲を追従させることができる。すなわち、光投影装置は、上述した構成において、投影範囲分別部４６が、被照射体１０の移動又は変形を含む時間経過に伴う変化を検出し、当該投影範囲分別部４６により検出された被照射体１０の変化に応答して、投影範囲抽出部７２が、光遮光部２ａの投影範囲を変化させ、投影範囲設定部３が、投影範囲抽出部７２により変化された光遮光部２ａの投影範囲により透過光１ｂを投影させる。このとき、光投影装置は、投影範囲抽出設定部４５の設定条件により、投影光分割遮光部２の透過光１ｂが被照射体１０を覆うように光遮光部２ａの投影範囲を制御することもできる。
【０１１４】
［その他の実施形態］
つぎに、投影光分割遮光部２における他の構成について説明する。なお、この投影光分割遮光部２は、上述した全ての実施形態に適用できるものである。
【０１１５】
例えば図１９（ａ）に示すように、平面パネル１００に描かれた一部の文字「ＡＢＣパネル」の部分に透過光１ｂを投影する場合を考える。また、文字「ＡＢＣパネル」を含む領域を光投影エリア１Ｂとし、当該光投影エリア１Ｂを８つの分割領域ａ〜ｈを組み合わせて構成するとする。
【０１１６】
このような場面において、投影光分割遮光部２は、図１９（ｂ）に示すように、少なくとも、２−ａ〜２−ｈのフィルム群を含んで構成される。これらフィルム群２−ａ〜２−ｈは、各フィルムにそれぞれ位置が異なる透過領域ａ〜ｈが形成されている。また、フィルム群は、透過領域ａ〜ｈ以外は遮光領域となっている。投影光分割遮光部２は、フィルム群ａ〜ｈを重ね合わせて光投影部１の投影光１ａの出射方向に配置する。これにより、投影光分割遮光部２は、図１９（ａ）に示す分割領域ａ〜ｈのみに透過光１ｂを透過できる。
【０１１７】
ここで、投影光分割遮光部２を構成するフィルムは、８枚に限らず、更に他の部分が透過領域になっている更に多数のフィルムを備えていても良い。透過領域の位置に応じて、ユーザが投影光分割遮光部２を構成するフィルムを選択することにより、投影光分割遮光部２は、様々な形状の光投影エリア１Ｂを形成できる。
【０１１８】
これにより、投影光分割遮光部２は、図５に示した構成に限らず、このような構成であっても、ユーザが所望する又は自動的に抽出された領域を光投影エリア１Ｂに設定して、透過光１ｂを投影することができる。
【０１１９】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 光投影部
１Ａ 投影可能範囲
１Ｂ 光投影範囲
１Ｃ 非光投影範囲
１ａ 投影光
１ｂ 透過光
２ 投影光分割遮光部
２−ａ〜２−ｈ フィルム群
２ａ 光遮光部
２ａ−１ 光遮蔽状態
２ａ−２ 光透過状態
２ｂ 回転支持機構
３ 投影範囲設定部
１０Ａ，１０Ｂ 被照射体
２０ 制御装置
３０ 形状描画部
３０ｂ 液晶パネル
３０ｃ ペン
４１ 撮像部
４２ 撮像画像生成部
４３ 撮像画像格納部
４４ 撮像画像分割部
４５ 投影範囲抽出設定部
４６ 投影範囲分別部
４７ 投影範囲補正部
４８ 投影範囲調整部
５１ 駆動部
６１ タイムライン設定部
６２ データ格納部
６３ 音声生成部
６４ 通信部
６５ サーバ
７１ 変換テーブル生成部
７２ 投影範囲抽出部
７３ 表示モニタ
１００ 平面パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体に光を投影する光投影装置であって、
光を投影する光投影手段と、
前記光投影手段から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光手段と、
前記投影光分割遮光手段により投影光を通過させる投影範囲と、前記投影光分割遮光手段により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段と
を備えたことを特徴とする光投影装置。
【請求項２】
ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データを生成する形状描画手段を更に備え、
前記投影範囲設定手段は、前記形状描画手段により生成された形状データに基づく形状を前記投影範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の光投影装置。
【請求項３】
前記形状描画手段は、ユーザの操作に従った描画軌跡データを生成し、当該描画軌跡データを前記投影範囲設定手段にリアルタイムに出力し、
前記投影範囲設定手段は、前記出力された描画軌跡データに基づいて前記投影範囲を設定して、前記光投影手段から前記投影光分割遮光手段を介してリアルタイムに投影光を投影させることを特徴とする請求項２に記載の光投影装置。
【請求項４】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲の位置又は形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項５】
前記投影光分割遮光手段を振動させる駆動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項６】
前記光投影手段と前記投影光分割遮光手段とを複数備え、
各光投影手段により被照射体を投影することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項７】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データを格納するデータ格納手段と、
前記記憶手段に記憶された投影範囲データの更新順序を時間軸上で設定するタイムライン設定手段とを備え、
前記投影範囲設定手段は、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された投影範囲データを前記データ格納手段から読み出して、前記投影範囲及び前記非投影範囲を更新すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項８】
前記データ格納手段は、任意の音楽データを記憶し、
前記タイムライン設定手段は、前記音楽データの更新順序を前記時間軸上で設定し、
前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された音楽データを前記データ格納手段から読み出して、前記音楽を更新する音声生成手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の光投影装置。
【請求項９】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データ又は音楽データを格納するサーバと通信を行う通信手段を備え、
前記タイムライン設定手段は、前記サーバから受信された投影範囲データ又は音楽データを時間軸上に設定することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の光投影装置。
【請求項１０】
前記光投影手段の投影可能範囲を含む空間を撮像範囲とする撮影手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データを生成する撮像画像生成手段と、
前記撮像画像生成手段により生成された撮像画像における画像位置と、前記投影光分割遮光手段における各分割領域との対応関係を記述した変換テーブルを生成する変換テーブル生成手段と、
投影光が投影される投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、
前記投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って前記撮像画像格納手段で格納された撮像画像データを解析して、投影部分と非投影部分とを分別する投影範囲分別手段と、
前記変換テーブル生成手段で生成された変換テーブルを参照して、前記投影範囲分別手段によって投影範囲に分別された撮像画像データの画素位置を、前記各分割領域に変換する投影範囲抽出手段とを備え、
前記投影範囲設定手段は、前記投影範囲抽出手段により変換された分割領域により投影光を投影させること
を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項１】
任意の空間及び当該空間内に設置された被照射体に光を投影する光投影装置であって、
光を投影する光投影手段と、
前記光投影手段から投影された投影光を分割する分割領域を複数有し、各分割領域により投影光を遮光又は通過させる投影光分割遮光手段と、
前記投影光分割遮光手段により投影光を通過させる投影範囲と、前記投影光分割遮光手段により投影光を遮光させる非投影範囲とを設定する投影範囲設定手段と
を備えたことを特徴とする光投影装置。
【請求項２】
ユーザの操作に従って任意の形状が描画され、当該描画された形状に基づく形状データを生成する形状描画手段を更に備え、
前記投影範囲設定手段は、前記形状描画手段により生成された形状データに基づく形状を前記投影範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の光投影装置。
【請求項３】
前記形状描画手段は、ユーザの操作に従った描画軌跡データを生成し、当該描画軌跡データを前記投影範囲設定手段にリアルタイムに出力し、
前記投影範囲設定手段は、前記出力された描画軌跡データに基づいて前記投影範囲を設定して、前記光投影手段から前記投影光分割遮光手段を介してリアルタイムに投影光を投影させることを特徴とする請求項２に記載の光投影装置。
【請求項４】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲の位置又は形状の少なくとも一方を調整する投影範囲調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項５】
前記投影光分割遮光手段を振動させる駆動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項６】
前記光投影手段と前記投影光分割遮光手段とを複数備え、
各光投影手段により被照射体を投影することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項７】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データを格納するデータ格納手段と、
前記記憶手段に記憶された投影範囲データの更新順序を時間軸上で設定するタイムライン設定手段とを備え、
前記投影範囲設定手段は、前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された投影範囲データを前記データ格納手段から読み出して、前記投影範囲及び前記非投影範囲を更新すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の光投影装置。
【請求項８】
前記データ格納手段は、任意の音楽データを記憶し、
前記タイムライン設定手段は、前記音楽データの更新順序を前記時間軸上で設定し、
前記タイムライン設定手段により設定された時間軸上に設定された音楽データを前記データ格納手段から読み出して、前記音楽を更新する音声生成手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の光投影装置。
【請求項９】
前記投影範囲設定手段により設定された投影範囲データ又は音楽データを格納するサーバと通信を行う通信手段を備え、
前記タイムライン設定手段は、前記サーバから受信された投影範囲データ又は音楽データを時間軸上に設定することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の光投影装置。
【請求項１０】
前記光投影手段の投影可能範囲を含む空間を撮像範囲とする撮影手段と、
前記撮像手段により撮像された画像データを生成する撮像画像生成手段と、
前記撮像画像生成手段により生成された撮像画像における画像位置と、前記投影光分割遮光手段における各分割領域との対応関係を記述した変換テーブルを生成する変換テーブル生成手段と、
投影光が投影される投影範囲を抽出する条件を設定する投影範囲抽出設定手段と、
前記投影範囲抽出設定手段により設定された条件に従って前記撮像画像格納手段で格納された撮像画像データを解析して、投影部分と非投影部分とを分別する投影範囲分別手段と、
前記変換テーブル生成手段で生成された変換テーブルを参照して、前記投影範囲分別手段によって投影範囲に分別された撮像画像データの画素位置を、前記各分割領域に変換する投影範囲抽出手段とを備え、
前記投影範囲設定手段は、前記投影範囲抽出手段により変換された分割領域により投影光を投影させること
を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の光投影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−１７０２９６（Ｐ２０１１−１７０２９６Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６６０５（Ｐ２０１０−３６６０５）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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