JP2009271161A - 画像投射装置、および画像投射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像に写っている被写体の実際の位置の変化を投射画像によって体感することはできなかった。
【解決手段】投射画像の合焦位置の調節機能を有し、投射画像を投射する画像投射装置であって、投射画像に附帯する合焦位置情報を取得する取得部と、合焦位置情報に基づいて投射画像の合焦位置を設定する設定部と、投射画像の合焦位置を、調節機能を用いて、設定された合焦位置に調節する調節部と、を備えた。この構成によれば、投射画像の合焦位置を、投射画像に附帯する合焦位置情報に基づいて設定する。この結果、鑑賞者は、スクリーンを移動させて、合焦した投射画像をスクリーン上に写すことによって、スクリーンの実際の移動距離から、投射画像の合焦位置の空間的な変化を確かめることができる。つまり、鑑賞者は、投射画像に写っている被写体の空間的な位置の変化を、スクリーンの位置によって体感することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置、および画像投射方法に関し、特に、投射画像の合焦位置の調節技術に関する。

プロジェクタは、画像を所定の距離を隔てて設置されたスクリーンに投射する画像投射装置として使用される。そして、プロジェクタの使用時において、スクリーン上に投射される画像がボケないように、スクリーン上に画像を正しく合焦させる技術が、従来から多数提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特開平６−３５７７号公報 特開平６−２７４３１号公報

ところで、デジタルカメラなどの撮影装置を用いて被写体を撮影した画像においては、撮影された被写体の位置が撮影装置から異なる距離に存在する場合が多々存在する。このように撮影された被写体までの距離が異なる画像をプロジェクタで投射画像として投射した場合、例えば特許文献１に開示された技術などを用いてスクリーン上で正しく焦点が合うように画像を投射するのが通常である。従って、投射画像がスクリーン上で正しく焦点が合うようにされていると、プロジェクタから投射した時の被写体の結像位置は、常にプロジェクタから所定の距離を隔てて設置されたスクリーンの位置に固定される。

すると、撮像した被写体の位置が実際には投射画像の鑑賞者に対して近づいたり遠ざかっていたりしているにも関わらず、被写体は常にスクリーンの位置に留まっていることになる。このため、鑑賞者は、画像に写っている被写体について生じている実際の位置の変化を、投射画像によって体感することはできなかった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］投射画像の合焦位置の調節機能を有し、前記投射画像を投射する画像投射装置であって、前記投射画像に附帯する合焦位置情報を取得する取得部と、前記合焦位置情報に基づいて前記投射画像の合焦位置を設定する設定部と、前記投射画像の合焦位置を、前記調節機能を用いて、前記設定された合焦位置に調節する調節部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、投射画像の合焦位置を、投射画像に附帯する合焦位置情報に基づいて設定する。この結果、鑑賞者は、スクリーンを移動させて、合焦した投射画像をスクリーン上に写すことによって、スクリーンの実際の移動距離から、投射画像の合焦位置の空間的な変化を確かめることができる。つまり、鑑賞者は、投射画像に写っている被写体の空間的な位置の変化を、スクリーンの位置によって体感することができるのである。

［適用例２］上記画像投射装置であって、前記投射画像は、撮像装置を用いて被写体を撮像した撮像画像であり、前記取得部は、前記被写体の前記撮影装置からの距離を特定する前記撮像画像の画像データを、前記合焦位置情報として取得することを特徴とする。

例えばＥｘｉｆ（登録商標）などのように、撮影した時の被写体までの距離を含む撮影情報をメタデータとして保持するフォーマットで記録されたデータが、撮影画像の画像データに附帯されることがある。従って、投射画像が撮影画像である場合、このように被写体までの撮像距離を特定する距離データをメタデータとして記録することが可能である。そこで、投射画像の画像データが、被写体の距離データが記録された画像データであった場合、記録された距離データを画像データから読み出すことによって、投射画像における被写体までの撮影距離を取得することができる。この結果、取得された被写体までの撮影距離に応じて投影画像の合焦位置を設定することによって、鑑賞者は、画像に写っている被写体の位置の変化を投射画像によって体感することが可能となる。

［適用例３］上記画像投射装置であって、前記投射画像は、撮像装置を用いて被写体を撮像した撮像画像であり、前記取得部は、前記撮像画像の画像データを用いて前記撮影画像に対する前記被写体の画像の大きさを示す画像比率を算出し、算出した前記画像比率を前記合焦位置情報として取得することを特徴とする。

原理的に、被写体が撮像装置に近づけば、撮影画像の画面全体の大きさに対して被写体の画像が大きくなり、逆に、被写体が撮像装置から遠くなれば、被写体の画像は小さくなる。そこで、画像データを用いて、撮影画像に対する被写体画像の大きさを示す画像比率（例えば面積比率）を算出すれば、算出した画像比率に基づいて、被写体までの撮影距離の変化を取得することができる。この結果、取得された被写体までの撮影距離の変化に応じて投影画像の合焦位置を調節することによって、鑑賞者は、画像に写っている被写体の位置の変化を投射画像によって体感することが可能となる。

［適用例４］投射画像の合焦位置の調節機能を有する画像投射装置において、前記投射画像を投射する画像投射方法であって、前記投射画像に附帯する合焦位置情報を取得する工程と、前記合焦位置情報に基づいて前記投射画像の合焦位置を設定する工程と、前記投射画像の合焦位置を、前記調節機能を用いて、前記設定された合焦位置に調節する工程と、を備えたことを特徴とする。

この方法によれば、投射画像の合焦位置を、投射画像に附帯する合焦位置情報に基づいて設定する。この結果、鑑賞者は、スクリーンを移動させて、スクリーン上に合焦した投射画像を写すことによって、スクリーンの実際の移動距離から、投射画像の合焦位置の空間的な変化を確かめることができる。つまり、鑑賞者は、投射画像に写っている被写体の空間的な位置の変化を、スクリーンの位置によって体感することができるのである。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明を具現化した一実施例となる画像投射装置としてのプロジェクタ１００の概要を説明する説明図である。

このプロジェクタ１００は、画像をスクリーン９１に投射するための光源としてのランプ２０と、ランプ２０からの出力光を制御する光変調素子としての液晶表示体（以下、ＬＣＤ）３０と、投射する画像の合焦位置を調節する所謂フォーカス調整機能を有し、ＬＣＤ３０に表示する画像を、投射画像としてスクリーン９１上に拡大投射する投射レンズ８０とを備えている。もとより、プロジェクタ１００は、ランプ２０からの出力光を分光し、各分光光を複数（例えば３枚）のＬＣＤ３０によって光変調し、その後各光変調された分光を集光して投射する構成を採用することも可能である。

投射レンズ８０は、投射レンズ８０を構成する鏡筒部分（不図示）の回転によって、投射する画像の合焦位置を調節する所謂フォーカス調整機能を有している。鏡筒の回転はモータ４０によって行われる。つまり、鏡筒部分に形成された歯車（不図示）と、モータ４０によって回転する歯車４１とが係合し、モータ４０の回転（正回転、逆回転を含む）に従って回転する歯車４１の回転によって、鏡筒が回転し、フォーカス調整が行われる。

プロジェクタ１００には、ランプ２０、ＬＣＤ３０、モータ４０のそれぞれについて、ランプ２０の点灯および消灯、ＬＣＤ３０への画像表示、モータ４０の正逆回転をそれぞれ実行するためのランプ駆動部１２０、ＬＣＤ駆動部１３０、モータ駆動部１４０が設けられている。

また、プロジェクタ１００は、投射画像をプロジェクタ１００での処理に適した画像データとして取り込む入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０と、取り込んだ画像データをＬＣＤ３０に表示する表示用の画像データに加工処理をしたり、所定の画像データ領域を抽出したりする画像データ処理部１５０とを備えている。そして、この表示用画像データはＬＣＤ駆動部１３０を介してＬＣＤ３０を駆動し、ＬＣＤ３０に投射画像を表示する。

さらに、プロジェクタ１００は、プロジェクタ全体の動作をコントロールするコントローラ１１０が備えられている。コントローラ１１０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを含むコンピュータで構成されている。そして、必要に応じてＲＡＭにデータを保存したり読み出したりしながらＲＯＭ内に格納されたプログラムに従って、上述したランプ駆動部１２０、ＬＣＤ駆動部１３０、モータ駆動部１４０、画像データ処理部１５０をそれぞれ制御する。

特に、コントローラ１１０は、モータ駆動部１４０と画像データ処理部１５０とを制御して、取得部１６０、設定部１７０、調節部１８０として機能する。取得部１６０は、投射画像に附帯する投射画像の合焦位置に関する情報（以降「合焦位置情報」と呼ぶ）を、投射画像の画像データから取得する。設定部１７０は、取得された合焦位置情報に基づいて、投射画像の合焦位置を設定する。調節部１８０は、モータ４０を駆動して、投射画像の合焦位置を、設定された合焦位置に調節する。こうして、コントローラ１１０は、投射画像の合焦位置の調節処理を実行するのである。

なお、コントローラ１１０は、必要に応じて上記以外のプロジェクタ１００に設けられた機能に関する処理を司ることは勿論である。例えば、ランプ２０やＬＣＤ３０に対する冷却機能、あるいは、前述した特許文献１または特許文献２に開示された技術、すなわちスクリーン上に投射された画像が正しく合焦しているか否かの判定機能などである。

次に、プロジェクタ１００が実施する投射画像の投射処理についての理解を容易にするために、コントローラ１１０が行う合焦位置の設定の様子を、図２および図３を用いて前もって説明する。図２は、２つの投射画像を撮影装置によって撮影する様子を説明するための模式図である。図３は、撮影された２つの投射画像について、その合焦位置を設定する様子を説明するための模式図である。

図２に示すように、本実施例では一例として、撮影装置としてのデジタルカメラ（以降単に「カメラ」）ＤＣに対して回転して近づく野球ボール（以降単に「ボール」）ＢＬを被写体として撮影する場合を想定した。そして、カメラＤＣが撮影した撮影画像を、プロジェクタ１００から投射する投射画像とするものである。

図示するように、投射画像ＴＧ１は、カメラＤＣまでの距離が距離ＦＬ１の位置に存在するボールＢＬを撮影したものである。また、２つ目の投射画像ＴＧ２は、カメラＤＣまでの距離が距離ＦＬ１よりも距離△ＦＬ分近い距離ＦＬ２の位置に存在するボールＢＬを撮影したものである。

なお、カメラＤＣは、２つの投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２の撮影において、画角を変更しない、つまりズーミングを行わないで撮影するものとする。従って、被写体となるボールＢＬがカメラＤＣに近づくと、撮影画像の画面内におけるボールＢＬの画像は大きくなることから、投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２とにそれぞれ写っているボールＢＬの大きさは異なる。すなわち、図２の下側に示したように、投射画像ＴＧ２におけるボールＢＬの画像ＢＬ２の方が、投射画像ＴＧ１におけるボールＢＬの画像ＢＬ１よりも大きな画像となる。

次に、図３を参照して、２つの投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２とをプロジェクタ１００から投射する際のそれぞれの合焦位置を、どのように設定するのかについて説明する。

図示するように、本実施例では、ボールＢＬがカメラＤＣに対して遠い方の位置にある投射画像ＴＧ１を、プロジェクタ１００から距離Ｌ１離れたところに設置されたスクリーン９１において合焦状態となるように投射する。このとき、スクリーン９１上に写った投射画像ＴＧ１の画面の縦寸法は長さＨ１、その投射画像ＴＧ１に写っている画像ＢＬ１の大きさは、縦寸法（つまり直径）が長さｈ１であったとする。

次に、投射画像ＴＧ２を、仮にスクリーン９１上に投射したとすると、投射された投射画像ＴＧ２における画像ＢＬ２は、図２において説明したように、投射画像ＴＧ１における画像ＢＬ１よりも大きな画像となる。従って、スクリーン９１上に写った投射画像ＴＧ２の画面の縦寸法は投射画像ＴＧ１と同じ長さＨ１であるが、このとき、投射画像ＴＧ２における画像ＢＬ２のスクリーン９１上での大きさは、画像ＢＬ１の縦寸法よりも大きく、ここでは長さｈ２であるものとする。

前述したように、被写体であるボールＢＬの大きさは実際には変化せず同じ大きさである。そこで、画像ＢＬ２のスクリーン上での大きさが、画像ＢＬ１と同じ大きさとなる位置に、投射画像ＴＧ２の合焦位置を設定する。すなわち、本実施例では、図示するように、プロジェクタ１００からの距離が、距離Ｌ１よりも距離△Ｌ短い距離Ｌ２離れた位置に、合焦位置を設定するのである。

こうすれば、設定された合焦位置に例えばスクリーン９２を設置すると、投射画像ＴＧ２は、設置したスクリーン９２上に、画面の縦寸法が長さＨ１よりも短い長さＨ２の投射画像ＴＧ２ａとして結像する。従って、投射画像ＴＧ２の画面の縦寸法が、投射画像ＴＧ２ａとして長さＨ１から長さＨ２に短くなるのに伴って、画像ＢＬ２ａの縦寸法が、画像ＢＬ１の縦寸法の長さｈ１と同じになるのである。

距離Ｌ２は、図３に示した模式図から容易に理解できるように、Ｌ２＝（ｈ１／ｈ２）×Ｌ１で算出することができる。この結果、プロジェクタ１００から投射される投射画像ＴＧ２の合焦位置にスクリーン９２を設置したとき、スクリーン９１とスクリーン９２との間の距離は距離△Ｌ（＝Ｌ１−Ｌ２）となり、この距離△Ｌによって、ボールＢＬの移動を実際に体感することができるのである。

それでは、プロジェクタ１００が実施する投射画像の投射処理について、図４の処理フローチャートを用いて説明する。本実施例では、使用者がプロジェクタ１００に備えられた入力手段（図示せず）を用いて処理の開始入力を行うことによって処理が開始されるものとする。

ここでの処理が開始されると、まずステップＳ１１０にて投射画像の画像データを取得処理する。コントローラ１１０は、入力Ｉ／Ｆ１０を介して、投射画像の画像データをメモリに記録格納する。本実施例では、上述した２つの投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２が記録格納されるものとする。なお、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２は、縦横それぞれ所定の画素数で構成される画像であり、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２の画像データは、各画素ごとにＲＧＢ各８ビットの階調値で表されたデータであるものとする。

次にステップＳ１２０にて、投射画像について合焦位置情報を取得処理する。本実施例では、格納された各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２の画像データを用いて、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２の画面全体に対する被写体画像の大きさを示すデータを、合焦位置情報として取得する。ステップＳ１２０において行われる処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１２１にて、合焦位置の調節対象となる被写体を特定処理する。本実施例では、前述したように、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２において合焦位置の調節対象となる被写体はボールＢＬである。したがって、プロジェクタ１００の使用者が、プロジェクタ１００に備えられた入力手段（図示せず）を用いて、予めボールＢＬを示す各Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎の所定の階調値を有する画像データを入力する。もとより、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２の画像データに、予め合焦位置の調節対象となる被写体であることを示す符号を付したラベリング処理が行われたデータの場合は、このラベリングされた画素を読み取ることによって、被写体（ボールＢＬ）を特定するようにしてもよい。

次に、ステップＳ１２２にて、被写体に相当する投射画像の画像データを抽出処理する。本実施例では、投射画像において、各階調データがボールＢＬを示す各Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の所定の階調値を有する画像データを、被写体に相当する画像データとして抽出する。

次に、ステップＳ１２３にて被写体の画像面積を算出処理する。コントローラ１１０は、被写体に相当する画像データを有する画素を計数し、計数した画素の総数を被写体の画像面積として算出する。

次に、ステップＳ１２４にて、投射画像の画面面積に対する被写体の画像の面積比率を合焦位置情報として算出処理する。コントローラ１１０は、まず、投射画像を構成する縦横それぞれ所定の画素数を読み取り、投射画像全体の画素数を算出する。算出した画素数が、投射画像の全体の画面面積を表す。そして、ステップＳ１２３にて算出したボールＢＬの画像面積を用いて、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２の画面面積に対するボールＢＬの画像の面積比率を算出する。この算出した面積比率が合焦位置情報となる。

なお、本実施例では、プロジェクタ１００に入力される投射画像について、投射画像を構成する縦横の画素数が異なる複数の投射画像が入力されることを想定して、投射画像の画面面積に対する被写体の画像の面積比率を算出処理することとしたが、入力される投射画像が総て同じ縦横の画素数を有する画像であった場合は、面積比率ではなく、被写体の大きさを表す一つの寸法（例えば縦寸法）であっても差し支えない。ちなみに、この面積比率や一つの寸法が、請求項記載の画像比率に相当する。

再び図４に戻り、次に、ステップＳ１３０にて、合焦位置情報に基づいて合焦位置を設定処理する。本実施例では、ボールＢＬの画像の面積比率が小さい画像つまり投射画像ＴＧ１を、プロジェクタ１００に対して所定の距離Ｌ１離れて設置されたスクリーン９１（図３参照）に投射し、ボールＢＬの画像の面積比率が大きい画像つまり投射画像ＴＧ２を、スクリーン９１よりもプロジェクタ１００側に近づいた位置に投射する。

ここで、本実施例では、スクリーン９１は固定設置されているものとした。従って、プロジェクタ１００からの距離がスクリーン９１よりも後方においては、投射画像の合焦位置を確かめることができないことから、ボールＢＬの画像の面積比率が最も小さい画像をスクリーン９１上に投射する投射画像ＴＧ１としたが、スクリーン９１が固定設置されていない場合は、投射画像の投射順番は特にこれに限るものでないことは勿論である。

ここで、本実施例では、プロジェクタ１００からスクリーン９１までの距離Ｌ１は、予めコントローラ１１０内のメモリに格納されているものとする。従って、コントローラ１１０は、格納された距離Ｌ１を読み出し、ボールＢＬの画像の面積比率が小さい方の画像つまり投射画像ＴＧ１に対して、この距離Ｌ１を合焦位置として設定する。

なお、プロジェクタ１００がオートフォーカス機構を有している場合は、所定の画像をスクリーン９１に投射して合焦位置を予め調べ、調べた合焦位置を距離Ｌ１として格納しておくこととしてもよい。

続いて、コントローラ１１０は、他の画像すなわち投射画像ＴＧ２について、距離Ｌ１と、投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２におけるぞれぞれのボールＢＬの画像の面積比率と、を用いて、その合焦位置を算出して設定する。前述したように、図３において、プロジェクタ１００から投射画像ＴＧ２の合焦位置までの距離Ｌ２は、それぞれのボールＢＬの画像の縦寸法の長さｈ１，ｈ２を用いて算出できることを既に説明した。ここで、投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２の画面面積が同じでない場合も考慮すると、それぞれのボールＢＬの画像の縦寸法の長さｈ１，ｈ２に替えて、それぞれのボールＢＬの画像の面積比率を用いればよいことは明らかである。従って、コントローラ１１０は、計算式「Ｌ２＝（投射画像ＴＧ１におけるボールＢＬの画像の面積比率／投射画像ＴＧ２におけるボールＢＬの画像の面積比率）×Ｌ１」によって算出した距離Ｌ２を、投射画像ＴＧ２の合焦位置として設定する。

次に、ステップＳ１４０にて、投射画像を選択処理する。本実施例では、プロジェクタ１００の使用者が、プロジェクタ１００に設けられた図示しない入力手段を用いて、投射すべき投射画像を選択するものとする。従って、コントローラ１１０は、入力手段から入力された投射画像の選択データに応じて投射画像を選択する。なお、本実施例では、最初の投射画像として投射画像ＴＧ１が選択されるものとする。もとより、コントローラ１１０が、ボールＢＬの画像の面積比率が最も小さい画像を最初の投射画像として自動的に選択することとしてもよい。

次に、ステップＳ１５０にて、投射画像の合焦位置を調節処理する。コントローラ１１０は、モータ駆動部１４０を制御してモータ４０を駆動し、投射レンズ８０を回転させて、まず、投射画像ＴＧ１に対して設定された合焦位置（距離Ｌ１）に調節する。

次に、ステップＳ１６０にて、投射画像を投射処理する。コントローラ１１０は、ランプ駆動部１２０を制御してランプ２０を点灯し、ＬＣＤ駆動部１３０を制御してＬＣＤ３０に投射画像を表示することによって、まず投射画像ＴＧ１を投射する。

次に、ステップＳ１７０にて、投射画像は総て投射したか否かを判定処理する。判定の結果、投射されていない投射画像が存在した場合は（ＮＯ）、ステップＳ１４０に戻って、次の投射画像ＴＧ２を選択し、ステップＳ１４０以降の処理を繰り返す。もとより、投射画像ＴＧ２では、コントローラ１１０は、モータ駆動部１４０を制御してモータ４０を駆動し、投射レンズ８０を回転させて、合焦位置を距離Ｌ２に調節して（ステップＳ１５０）、投射画像ＴＧ２を投射処理する（ステップＳ１６０）。

本実施例では、投射画像ＴＧ２の投射で総ての投射画像が投射され（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、プロジェクタ１００が実施する投射画像の投射処理が終了する。

さて、本実施例による投射画像の投射処理によれば、まず投射画像ＴＧ１によってスクリーン９１上に投射されたボールＢＬの画像が、次に投射される投射画像ＴＧ２において、スクリーン９１上から離れ、プロジェクタ１００に近づいた位置において結像する。従って、投射画像の鑑賞者は、投射画像ＴＧ２の結像位置に、ボールＢＬの画像全体が結像可能な大きさを少なくとも有するスクリーンを設置することによって、結像したボールＢＬの画像をスクリーン上で観賞することができる。つまり、スクリーンの移動量によって、ボールＢＬの移動量を体感することができるのである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下、変形例を挙げて説明する。

（第１変形例）
上記実施例では、図４に示したフローチャートの処理ステップＳ１２０において、投射画像ＴＧ１（ＴＧ２）の画面面積に対する被写体であるボールＢＬの画像の面積比率を合焦位置情報として取得することとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、被写体であるボールＢＬの撮影装置からの距離を特定する撮像画像の画像データを、合焦位置情報として取得することとしてもよい。

例えばＥｘｉｆ（登録商標）などのように、撮影した時の被写体までの距離を含む付加情報をメタデータとして保持するフォーマットで記録されたデータが、撮影画像の画像データに附帯されることがある。従って、投射画像が撮影画像であった場合、このように被写体までの距離を特定する距離データをメタデータとして記録することが可能である。

そこで、投射画像の画像データが、被写体までの距離データが記録された画像データであった場合、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０では、この距離データを合焦位置情報として取得処理する。具体的に、コントローラ１１０は、メタデータとして記録された距離データを画像データから読み出すことによって、距離データを投射画像についての合焦位置情報として取得する。

続いて、ステップＳ１３０にて、取得したこの距離データに基づいてプロジェクタ１００から投射する投射画像の合焦位置を設定処理する。このとき本変形例では、距離データが示す値に対して、所定の係数を乗算した値を合焦位置として設定する。具体的には、図３に示したプロジェクタ１００からスクリーン９１までの距離Ｌ１が、図２に示したカメラＤＣからボールＢＬまでの距離ＦＬ１に相当することから、これらの比の値（＝Ｌ１／ＦＬ１）を所定の係数として用いる。

もとより、所定の係数の値を「１」とすれば、カメラＤＣから被写体までの撮影距離と、プロジェクタ１００から投射画像の結像位置までの距離とが等しくなるので、投射画像の鑑賞者は、被写体の実際の移動距離を体感することができる。従って、スクリーンの設置位置に距離的な制約がない場合は、このように所定の係数の値を「１」として投射することが好ましい。こうすれば、例えば、図６に示したような活用が可能である。

図６は、プロジェクタ１００から、建造物を撮影した撮影画像を投射する様子を示したものである。まず、建造物Ａの壁面Ａｗを被写体とした投射画像ＴＧ１を距離データに基づいて、図示しないスクリーン上に投射して、壁面Ａｗを結像させる。続いて、建造物Ｂの壁面Ｂｗを被写体とした投射画像ＴＧ２を、距離データに基づいて設定された合焦位置において、壁面Ｂｗが結像するように投射する。鑑賞者は、スクリーンを移動したり、別のスクリーンを用意したりして、スクリーンに壁面Ｂｗの画像を結像させる。このとき、スクリーン間の距離が、建造物Ｂの実際の奥行きを示すことになる。この結果、鑑賞者は、スクリーン間の距離によって、建造物Ｂの奥行きを体感することができるのである。

なお、本変形例において、投射画像の画像データに距離データが附帯できる場合は、同一の画像であって異なる距離データが附帯された画像データを有する複数の投射画像を投射することとしてもよい。こうすれば、例えば、１つの被写体が存在する位置を空間的に確かめることができるので、投射画像の鑑賞者は、例えば、その被写体が存在すべき好ましい位置を体感することができる。

（第２変形例）
上記実施例では、２つの投射画像を投射するものとして説明したが、特にこれに限らず、２つ以上の複数の投射画像を投射することとしてもよいことは勿論である。一例として、投射画像が３つである場合の一例を、図７に示した。

図７は、絵画の説明文を投射画像として投射する様子を示した説明図である。図示するように、各投射画像ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３は、それぞれの絵画Ａ，Ｂ，Ｃの略正面位置において結像するように、プロジェクタ１００からの距離がそれぞれ距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となる位置を合焦位置として設定され、プロジェクタ１００から投射される。

従って、絵画の鑑賞者は、所定の順番（例えば、紹介したい絵画の順番）で投射される投射画像ＴＧ１〜ＴＧ３の結像位置を、自分の手や用意したスクリーンに投射される投射画像を写しながら移動することによって探すことになる。そして、移動の結果、各絵画Ａ，Ｂ，Ｃの略正面位置において、投射された絵画の説明文を自分の手や用意したスクリーン上に結像させることができるので、各絵画Ａ，Ｂ，Ｃの説明文をその絵画の略正面位置において読むことができるのである。

（第３変形例）
上記実施例では、図４のステップＳ１４０において、プロジェクタ１００の使用者が、投射すべき投射画像を選択するものとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、上記変形例２においても例示したように、予め定められた順番で自動的に投射することとしてもよい。あるいは、ランダムに投射することとしてもよい。こうすれば、例えば、図８に示したような活用が可能である。

図８は、投射画像ＴＧ１と投射画像ＴＧ２における被写体としてのボールの画像ＢＬ１と画像ＢＬ２ａを、野球グラブの形状を呈するスクリーンＳＲＮ上に結像させることによって、ボールをキャッチするゲームとして活用した様子を示す説明図である。そして、図８（ａ）は、投射画像をプロジェクタ１００から水平方向に投射する場合、図８（ｂ）は、投射画像をプロジェクタ１００から垂直方向に投射する場合をそれぞれ示している。

ゲームプレーヤは、図８（ａ）であれば、野球グラブの形状を呈するスクリーンＳＲＮを水平方向に移動し、プロジェクタ１００からの距離Ｌ１の位置でボールの画像ＢＬ１を結像させることによってボールをキャッチする。次に、プロジェクタ１００からの距離Ｌ２の位置でボールの画像ＢＬ２ａを結像させることによってボールをキャッチする。図８（ｂ）であれば、野球グラブの形状を呈するスクリーンＳＲＮを垂直方向に移動して、ボールの合焦位置を探し、プロジェクタ１００からの距離Ｌ１，Ｌ２のそれぞれの位置でボールの画像ＢＬ１，ＢＬ２ａをスクリーンＳＲＮ上に結像させることによって捕球行為を楽しむことができる。この種の他の活用例としては、投射画像を蝶とし、スクリーンを網とすることもできる。

なお、このとき、プロジェクタ１００に、前述した特許文献１または特許文献２に開示された技術、すなわちスクリーン上に投射された画像が正しく合焦しているか否かの判定機能が搭載されている場合は、合焦したと判定された場合に次の投射画像を投射するようにすることが好ましい。こうすれば、ゲームプレーヤは、合焦したとの判定によって、捕球動作の正否を把握することができる。

（第４変形例）
上記実施例では、画像投射装置としてＬＣＤ３０を光変調素子として用いたプロジェクタ１００を例示したが、このようなプロジェクタの他に、オーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）や、スライドプロジェクタを、画像投射装置として用いることも可能である。なお、このようなオーバーヘッドプロジェクタやスライドプロジェクタでは、投射画像は画像データで供給されず、シートやスライドによって供給されることから、このような投射画像を画像データに変換して処理することによって、上記実施例と同様な処理が可能となる。

本発明の一実施例となる画像投射装置としてのプロジェクタの概要を説明する説明図。 投射画像を撮影装置によって撮影する様子を説明するための模式図。 投射画像について、その合焦位置を設定する様子を説明するための模式図。 本実施例のプロジェクタが実施する投射画像の投射処理のフローチャート。 本実施例で、投射画像の合焦位置情報の取得処理を示すフローチャート。 プロジェクタから建造物を撮影した撮影画像を投射する様子を示す説明図。 絵画の説明文を投射画像として投射する様子を示した説明図。 投射画像における被写体画像をスクリーン上に結像させるゲームとして活用した様子を示す説明図で、（ａ）は、投射画像を水平方向に投射する場合、（ｂ）は、投射画像を垂直方向に投射する場合を示す。

符号の説明

１０…入力Ｉ／Ｆ、２０…ランプ、３０…ＬＣＤ、４０…モータ、４１…歯車、８０…投射レンズ、９１…スクリーン、９２…スクリーン、１００…プロジェクタ、１１０…コントローラ、１２０…ランプ駆動部、１３０…ＬＣＤ駆動部、１４０…モータ駆動部、１５０…画像データ処理部、１６０…取得部、１７０…設定部、１８０…調節部。

Claims (4)

1. 投射画像の合焦位置の調節機能を有し、前記投射画像を投射する画像投射装置であって、
   前記投射画像に附帯する合焦位置情報を取得する取得部と、
   前記合焦位置情報に基づいて前記投射画像の合焦位置を設定する設定部と、
   前記投射画像の合焦位置を、前記調節機能を用いて、前記設定された合焦位置に調節する調節部と、
   を備えたことを特徴とする画像投射装置。
2. 請求項１に記載の画像投射装置であって、
   前記投射画像は、撮像装置を用いて被写体を撮像した撮像画像であり、
   前記取得部は、前記被写体の前記撮影装置からの距離を特定する前記撮像画像の画像データを、前記合焦位置情報として取得することを特徴とする画像投射装置。
3. 請求項１に記載の画像投射装置であって、
   前記投射画像は、撮像装置を用いて被写体を撮像した撮像画像であり、
   前記取得部は、前記撮像画像の画像データを用いて前記撮影画像に対する前記被写体の画像の大きさを示す画像比率を算出し、算出した前記画像比率を前記合焦位置情報として取得することを特徴とする画像投射装置。
4. 投射画像の合焦位置の調節機能を有する画像投射装置において、前記投射画像を投射する画像投射方法であって、
   前記投射画像に附帯する合焦位置情報を取得する工程と、
   前記合焦位置情報に基づいて前記投射画像の合焦位置を設定する工程と、
   前記投射画像の合焦位置を、前記調節機能を用いて、前記設定された合焦位置に調節する工程と、
   を備えたことを特徴とする画像投射方法。

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