JP2023036183A - プロジェクター、及びプロジェクターの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンテンツの作成に要する負荷を抑制することが可能なプロジェクター、及びプロジェクターの制御方法を提供する。
【解決手段】プロジェクター１の制御方法は、第１の解像度を有する投写画像データに基づいて、投写面ＳＣに投写画像ＧＺを投写する投写部３と、投写部３を動かして、投写面ＳＣ上において投写画像ＧＺが投写される投写位置を変化させる回転駆動部と、を有するプロジェクター１の制御方法であって、第１の解像度よりも大きな第２の解像度を有し、複数のフレームからなる動画像を表す入力画像データＧＤを受信し、受信した入力画像データＧＤの中から、フレーム毎に投写画像データを抽出し、入力画像データＧＤにおける投写画像データの位置に基づいて、回転駆動部により投写位置を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクター、及びプロジェクターの制御方法に関する。

特許文献１には、画像を投影する投影部を水平方向及び鉛直方向に回転させて、投影される画像の位置を変更可能なプロジェクターが記載されている。このプロジェクターは、パソコンから画像データ及び移動データの供給を受けて、画像データに応じた画像を投影するとともに、移動データに基づいて、投影部の回転を制御し、画像の投影位置を時間の経過に応じて変化させる。

特開２００５-３０９２１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクターにおいては、投影部の回転を時間の経過に応じて制御するためのデータを予め生成しておく必要があり、コンテンツの作成に要する負荷が増えるという課題がある。

プロジェクターの制御方法は、第１の解像度を有する第１の画像情報に基づいて、投写面に第１の画像を投写する投写部と、前記投写部の少なくとも一部を動かして、前記投写面上において前記第１の画像が投写される投写位置を変化させる駆動部と、を有するプロジェクターの制御方法であって、前記第１の解像度よりも大きな第２の解像度を有し、複数のフレームからなる動画像を表す第２の画像情報を受信し、受信した前記第２の画像情報の中から、フレーム毎に前記第１の画像情報を抽出し、前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置に基づいて、前記駆動部により前記投写位置を変化させる。

プロジェクターは、第１の解像度を有する第１の画像情報に基づいて、投写面に第１の画像を投写する投写部と、前記投写部の少なくとも一部を動かして、前記投写面上において前記第１の画像が投写される投写位置を変化させる駆動部と、前記第１の解像度よりも大きな第２の解像度を有し、複数のフレームからなる動画像を表す第２の画像情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記第２の画像情報の中から、フレーム毎に前記第１の画像情報を抽出する抽出部と、前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置に基づいて、前記駆動部により前記投写位置を変化させる駆動制御部と、を備える。

第１実施形態のプロジェクターシステムの概略構成を示す説明図。 第１実施形態のプロジェクターシステムの概略構成を示すブロック図。 角度決定テーブルを示す説明図。 入力画像データを可視化した説明図であり、入力画像データの一例を示す図。 入力画像データを可視化した説明図であり、入力画像データに対して設定された抽出領域の一例を示す図。 プロジェクターが投写画像を投写する際の動作を示すフローチャート。 入力画像データの推移を可視化した説明図。 投写面に投写される投写画像の推移を示す図。 第２実施形態のプロジェクターシステムの概略構成を示すブロック図。 第２実施形態のプロジェクターが投写画像を投写する際の動作を説明するフローチャート。 移動判定部の動作を説明するフローチャート。 入力画像データの変化を可視化した説明図。 入力画像データの変化を可視化した説明図。 第３実施形態のプロジェクターシステムの概略構成を示すブロック図。

［第１実施形態］
第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳについて説明する。図１は、プロジェクターシステムＰＳの概略構成を示す説明図であり、図２は、プロジェクターシステムＰＳの概略構成を示すブロック図である。プロジェクターシステムＰＳは、スクリーン等の投写面ＳＣ上への画像の投写を実現するシステムである。プロジェクターシステムＰＳは、プロジェクター１と、画像供給装置５とを備える。画像供給装置５は、例えば、画像再生装置やコンピューターであり、複数のフレームからなる動画像を表す入力画像データＧＤをプロジェクター１に送信する。プロジェクター１は、送信された入力画像データＧＤに基づいて、投写面ＳＣ上の一部に投写画像ＧＺをフレーム毎に投写する。なお、投写面ＳＣは、専用のスクリーンに限定されず、室内の壁面や、建造物の外壁面等であってもよい。

プロジェクター１は、ベース部２と、投写部３とを備えており、画像供給装置５から供給される入力画像データＧＤに基づいて投写画像データを生成し、投写画像データに基づく投写画像ＧＺを、投写部３から投写面ＳＣに投写する。投写部３は、ベース部２に対して回転可能に構成されており、投写面ＳＣ上における投写画像ＧＺの位置を変化させることができる。具体的には、投写部３は、投写画像ＧＺを左右方向へ移動させるパンと、投写画像ＧＺを上下方向へ移動させるチルトが可能である。このため、プロジェクター１は、投写部３が固定されている構成に比べて、投写面ＳＣ上の広い範囲に画像を投写することができる。

投写画像ＧＺに対応する投写画像データは、プロジェクター１が表示可能な解像度と同じ、もしくはそれよりも小さい解像度を有する画像データである。本明細書において「解像度」は、縦及び横の画素数によって表される。一方、プロジェクター１に供給される入力画像データＧＤは、プロジェクター１が表示可能な解像度より大きな解像度を有しており、入力画像データＧＤに基づく画像は、投写面ＳＣ上において、投写画像ＧＺよりも大きな範囲である投写範囲Ａｐに対応する。

プロジェクター１は、投写部３にパンやチルトを行うことにより、投写範囲Ａｐ内の任意の位置に、投写画像ＧＺを表示することができる。具体的には、プロジェクター１は、入力画像データＧＤから、所定の条件に基づいて投写画像データを抽出し、抽出した投写画像データの入力画像データＧＤ内における位置に基づいて、投写画像ＧＺの表示位置、即ちパンやチルトの角度を決定する。なお、これ以降、投写画像データの解像度を第１の解像度とも呼び、入力画像データＧＤの解像度を第２の解像度とも呼ぶ。また、投写画像データは、第１の画像情報に相当し、入力画像データＧＤは、第２の画像情報に相当し、投写画像ＧＺは、第１の画像に相当する。

図２に示すように、プロジェクター１のベース部２は、制御部１０と、記憶部１１と、インターフェイス部１２と、第１フレームメモリー１３と、第２フレームメモリー１４と、画像処理部１５と、駆動部としての回転駆動部１６と、を備える。

制御部１０は、少なくとも１つのプロセッサーを備えて構成され、記憶部１１に記憶されている制御プログラム３１を読み出して各種処理を実行し、プロジェクター１の動作を統括制御する。制御部１０では、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理が実行される。

記憶部１１は、上述した制御プログラム３１の他に、角度決定テーブル３２を記憶する。記憶部１１は、不揮発性記憶領域と、揮発性記憶領域とを有する。制御プログラム３１及び角度決定テーブル３２は、記憶部１１の不揮発性記憶領域に記憶される。揮発性記憶領域は、プロセッサーが実行するプログラムや各種データを一時的に記憶するワークエリアを構成する。

角度決定テーブル３２は、入力画像データＧＤ内における画素の位置と、投写部３の回転角度とを対応付けたルックアップテーブルである。図３に示すように、角度決定テーブル３２は、左右方向に対応するｘ方向の画素位置と、パンの角度とを対応付けるテーブルＴ１、及び上下方向に対応するｙ方向の画素位置と、チルトの角度とを対応付けるテーブルＴ２を含んで構成される。これらの画素位置は、入力画像データＧＤ内における投写画像ＧＺの中心画素の位置である。つまり、角度決定テーブル３２は、入力画像データＧＤ内における投写画像データの位置と、投写部３の回転角度とを対応付けたテーブルである。なお、角度決定テーブル３２におけるパンの角度及びチルトの角度は、入力画像データＧＤ内における投写画像データの位置と、投写範囲Ａｐ内における投写画像ＧＺの位置とが一致するように、事前に行われるキャリブレーションによって決定される。

インターフェイス部１２は、所定の通信規格に準拠したコネクター及びインターフェイス回路等の通信ハードウェアを備える。インターフェイス部１２は、制御部１０による制御に従って、画像供給装置５から送信される入力画像データＧＤを受信する。例えば、インターフェイス部１２は、ＨＤＭＩ（登録商標）や、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、ＨＤＢａｓｅＴ（登録商標）、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ、３Ｇ－ＳＤＩ等の規格に準拠したコネクター及びインターフェイス回路を備える。ＨＤＭＩは、Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略である。ＳＤＩは、Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略である。インターフェイス部１２は、受信部に相当する。

第１フレームメモリー１３、第２フレームメモリー１４、及び画像処理部１５は、例えば集積回路により構成される。第１フレームメモリー１３は、画像供給装置５から受信した入力画像データＧＤを、フレーム単位で一時的に展開する。第２フレームメモリー１４は、入力画像データＧＤから抽出された投写画像データを、フレーム単位で一時的に展開する。

画像処理部１５は、制御部１０による指示に基づいて、第２フレームメモリー１４に展開された投写画像データに対して各種の画像処理を施す。そして、画像処理部１５は、処理の終了した画像データを第２フレームメモリー１４から読み出して投写部３に出力する。本実施形態では、投写面ＳＣに対する投写部３の角度が可変であることから、画像処理部１５は、幾何学補正処理、即ち投写面ＳＣに対して斜め方向から画像を投写した場合に生じる幾何学歪みを補正する処理を実施する。制御部１０は、投写部３のパン角度及びチルト角度に基づいて補正パラメーターを決定し、画像処理部１５に出力する。画像処理部１５は、入力される補正パラメーターに基づいて幾何学補正処理を実施することで幾何学歪みを補正する。また、画像処理部１５は、幾何学補正処理以外に、解像度変換処理、リサイズ処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等、必要に応じて各種処理を行なう。

投写部３は、光源部４１と、光変調装置４２と、投写光学系４３とを備えている。

光源部４１は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ、或いは、ＬＥＤやレーザー光源等の固体光源で構成される。光源部４１は、光変調装置４２に向けて光を照射する。

光変調装置４２は、光変調素子として、例えば、Ｒ、Ｇ、及び、Ｂの三原色に対応した３枚の液晶パネルを備える。Ｒは赤色を示し、Ｇは緑色を示し、Ｂは青色を示す。これらの液晶パネルには、上述した第１の解像度と同じ、もしくはそれよりも大きい解像度で複数の画素が配列されている。光変調装置４２には、画像処理部１５からＲ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する投写画像データが入力される。光変調装置４２は、入力された投写画像データを基に、各液晶パネルの各画素に電圧を印加し、各液晶パネルに画像を描画する。

具体的には、光源部４１から射出される光は、ＲＧＢの３色の色光に分離され、それぞれ対応する液晶パネルに入射される。３枚の液晶パネルの各々は、透過型の液晶パネルであり、透過する光を投写画像データに応じて変調して画像光を生成する。各液晶パネルを通過して変調された画像光は、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、投写光学系４３に射出される。本実施形態では、光変調装置４２が光変調素子として透過型の液晶パネルを備える場合を例示するが、光変調素子は反射型の液晶パネルであってもよいし、デジタルミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）でもよい。

投写光学系４３は、光変調装置４２により変調された画像光を投写面ＳＣ上に結像させるレンズやミラー等を備える。投写光学系４３は、投写面ＳＣに投写される投写画像ＧＺを拡大又は縮小させるズーム機構や、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構を備えてもよい。

ベース部２の回転駆動部１６は、投写部３をパン方向に回転させるモーターと、チルト方向に回転させるモーターとを含んで構成されている。回転駆動部１６は、制御部１０による制御に基づき、投写部３のパン角度及びチルト角度、即ち投写面ＳＣに対する投写部３の角度を変化させることで、投写画像ＧＺが投写される投写位置を変化させる。例えば、図１に示すように、投写画像ＧＺの投写位置を、位置Ｐ１から位置Ｐ２へと変化させることが可能である。

制御部１０は、プロセッサーが制御プログラム３１に基づいて処理を実行することによって、抽出部２１、駆動データ生成部２２、駆動制御部２３、及び補正制御部２４として機能する。

抽出部２１は、画像供給装置５から受信した１フレーム分の入力画像データＧＤが第１フレームメモリー１３に展開されたことを契機に、第１フレームメモリー１３から入力画像データＧＤを取得し、入力画像データＧＤの中から、投写画像データとして抽出すべき抽出領域ＴＲ（図４Ｂ参照）をフレーム毎に決定する。ここで、抽出部２１は、入力画像データＧＤ内において、第１の解像度を有する領域のうち、最も輝度が高い領域を抽出領域ＴＲに決定する。

詳しくは、抽出部２１は、第１フレームメモリー１３に展開された入力画像データＧＤにおいて、第１の解像度を有する１つの対象領域を設定し、対象領域内における全画素の輝度値の合計を算出して記憶する。１つの対象領域内の輝度値の合計を記憶した後、対象領域を１画素分ずらして同様の処理を行い、この処理を、入力画像データＧＤ内に設定し得るすべての対象領域に対して繰り返す。そして、抽出部２１は、合計の輝度値が最も大きい対象領域を、抽出領域ＴＲとして決定する。なお、合計の輝度値が複数の対象領域で同じ値である場合には、抽出部２１は、これら複数の対象領域を含む範囲の中央に位置する対象領域を抽出領域ＴＲとして決定する。

また、抽出部２１は、決定された抽出領域ＴＲに含まれる画像データを、投写画像ＧＺに対応する投写画像データとしてフレーム毎に抽出し、第２フレームメモリー１４に展開する。図４Ａ及び図４Ｂは、入力画像データＧＤを可視化した説明図であり、図４Ａは、入力画像データＧＤの一例を示し、図４Ｂは、入力画像データＧＤに対して設定された抽出領域ＴＲの一例を示す。図４Ａに示すように、入力画像データＧＤは、背景領域ＨＲ上に配置された動体領域ＤＲを含んでいる。背景領域ＨＲは、例えば、輝度値が０の黒色の無地に設定されている。動体領域ＤＲは、背景領域ＨＲとは異なる色を有する領域であり、その大きさは、第１の解像度の範囲内に含まれ得る大きさになっている。そのため、図４Ｂに示すように、投写画像ＧＺとして用いられる抽出領域ＴＲは、動体領域ＤＲが全て含まれるように決定される。なお、図４Ａ及び図４Ｂの図中では、説明のため、輝度値が０の領域が白色で表され、輝度値が０以外の領域が黒色で表されている。

駆動データ生成部２２は、記憶部１１に記憶された角度決定テーブル３２を読み出し、抽出部２１で決定した抽出領域ＴＲの中心の画素に対応するパン角度及びチルト角度を角度決定テーブル３２より取得する。そして、駆動データ生成部２２は、投写部３の角度が、取得したパン角度及びチルト角度となるように回転駆動部１６を動作させるための駆動データを生成する。

駆動制御部２３は、駆動データ生成部２２が生成した駆動データを回転駆動部１６に出力し、回転駆動部１６を動作させる。これにより、投写部３の姿勢は、取得されたパン角度及びチルト角度で規定される姿勢となり、投写部３から投写画像ＧＺが投写される位置、即ち投写画像ＧＺの投写位置が変化する。このように、駆動制御部２３は、入力画像データＧＤにおける抽出領域ＴＲの位置、即ち入力画像データＧＤにおける投写画像データの位置に基づいて、回転駆動部１６により投写位置を変化させる。

補正制御部２４は、駆動データ生成部２２が取得した投写部３のパン角度及びチルト角度に基づいて、幾何学歪みを補正するための補正パラメーターを決定し、画像処理部１５に出力する。言い換えれば、補正制御部２４は、入力画像データＧＤにおける投写画像データの位置に基づいて補正パラメーターを決定し、投写画像データに補正パラメーターに基づく補正を施すよう、画像処理部１５に指示をする。補正制御部２４は、補正パラメーターを都度算出するようにしてもよいし、抽出領域ＴＲの中心の画素の位置または投写部３の回転角度と補正パラメーターとを対応付けたルックアップテーブルを記憶部１１に記憶しておき、このルックアップテーブルを用いて補正パラメーターを決定してもよい。

次に、プロジェクター１の動作について説明する。
図５は、プロジェクター１が投写画像ＧＺを投写する際の動作を示すフローチャートである。また、図６は、入力画像データＧＤの推移を可視化した説明図であり、図７は、投写面ＳＣに投写される投写画像ＧＺの推移を示す図である。プロジェクター１に電源が供給され、インターフェイス部１２に画像供給装置５が接続されると、制御部１０は、図５に示すフローチャートに従って動作する。

ステップＳ１では、制御部１０は、インターフェイス部１２が画像供給装置５から１フレーム分の入力画像データＧＤを受信したか否かを判断する。制御部１０は、インターフェイス部１２が入力画像データＧＤを受信し、入力画像データＧＤが第１フレームメモリー１３に展開されたことを検出した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に処理を移す。一方、インターフェイス部１２が入力画像データＧＤを受信していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、受信するまで本ステップを繰り返す。

ステップＳ２では、制御部１０は、抽出部２１を動作させ、抽出領域ＴＲを決定する。具体的には、抽出部２１は、上述したように、入力画像データＧＤ内に設定し得るすべての対象領域の中から、合計の輝度値が最も高い対象領域を抽出領域ＴＲとして決定する。また、抽出部２１は、決定された抽出領域ＴＲの中心の画素位置を記憶部１１に記憶する。

ステップＳ３では、抽出部２１は、決定された抽出領域ＴＲに含まれる画像データを、投写画像ＧＺに対応する投写画像データとして抽出し、第２フレームメモリー１４に展開する。

ステップＳ４では、制御部１０は、駆動データ生成部２２を動作させ、入力画像データＧＤ内における抽出領域ＴＲの位置に応じた駆動データを生成する。具体的には、駆動データ生成部２２は、記憶部１１に記憶された抽出領域ＴＲの中心の画素位置と、角度決定テーブル３２とから、投写部３のパン角度及びチルト角度を決定し、このパン角度及びチルト角度に対応する駆動データを生成する。

ステップＳ５では、制御部１０は、駆動制御部２３を動作させ、駆動データ生成部２２が生成した駆動データを回転駆動部１６に出力する。そして、回転駆動部１６が駆動データに基づいて投写部３を回転させると、投写部３の角度、即ち投写画像ＧＺの投写位置が定まる。

ステップＳ６では、制御部１０は、補正制御部２４を動作させ、駆動データ生成部２２が決定した投写部３のパン角度及びチルト角度に基づいて、幾何学歪みを補正するための補正パラメーターを決定し、画像処理部１５に出力する。

ステップＳ７では、制御部１０は、画像処理部１５に指示をして、第２フレームメモリー１４に記憶された投写画像データに対して、補正パラメーターに基づく幾何学補正処理等、必要な画像処理を施させる。

ステップＳ８では、制御部１０は、投写部３から投写画像ＧＺを投写させる。具体的には、制御部１０は、画像処理部１５に指示をして、各種処理を施した投写画像データを投写部３へ出力させる。投写部３が、この投写画像データに基づいて投写画像ＧＺを投写すると、投写画像ＧＺは、投写面ＳＣ上の、ステップＳ５で定まった投写位置に、幾何学歪みが補正された状態で表示される。

ステップＳ９では、制御部１０は、ユーザーにより投写の終了が指示されたか否かを判断する。制御部１０は、投写の終了が指示されていない場合（ステップＳ９：ＮＯ）には、ステップＳ１に処理を戻し、後続のフレームについても上記の動作を繰り返す。この結果、入力画像データＧＤ内の動体領域ＤＲの位置の変化に応じて投写位置が投写範囲Ａｐ内で変化しつつ投写画像ＧＺが投写される。例えば、図６に示すように、入力画像データＧＤ内における動体領域ＤＲの位置がフレームの進行に伴って、右下から左上に移動するような場合には、図７に示すように、投写画像ＧＺの投写位置も、投写範囲Ａｐ内の右下から左上に移動する。この結果、入力画像データＧＤによって表される動画像と同様の動画像が、投写面ＳＣ上に再現される。

一方、ユーザーにより投写の終了が指示された場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）には、制御部１０は、例えば、光源部４１による光の照射を停止させる等、必要な終了処理を行うことで、投写面ＳＣに対する投写画像ＧＺの投写を終了する。

以上説明したように、第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳでは、プロジェクター１は、入力画像データＧＤを受信し、入力画像データＧＤに含まれる動体領域ＤＲの位置に基づいて、投写の対象となる抽出領域ＴＲを決定する。そして、プロジェクター１は、入力画像データＧＤにおける抽出領域ＴＲの位置に基づいて、投写画像ＧＺの投写位置を変化させる。つまり、投写位置を変化させるための制御データを予め用意しておく必要がないため、コンテンツの作成に要する負荷を抑制することが可能となる。

また、第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳでは、入力画像データＧＤから抽出される投写画像データは、入力画像データＧＤにおける第１の解像度を有する対象領域のうち、最も輝度が高い対象領域に含まれる画像データであるため、輝度が高く目立つ領域の画像を投写することができる。

また、第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳでは、プロジェクター１は、入力画像データＧＤにおける抽出領域ＴＲの位置、即ち入力画像データＧＤにおける投写画像データの位置に基づいて、幾何学歪みを補正する。つまり、プロジェクター１は、投写部３の角度に応じた補正を行うため、投写画像ＧＺを歪みなく表示することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態のプロジェクターシステムＰＳについて説明する。以下の第２実施形態のプロジェクターシステムＰＳの説明では、第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳと同一の構成については、第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図８は、第２実施形態のプロジェクターシステムＰＳの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のプロジェクター１は、プロセッサーが制御プログラム３１に基づいて処理を実行することによって、制御部１０が移動判定部２５としても機能する点で第１実施形態のプロジェクター１と異なっている。移動判定部２５は、抽出部２１が入力画像データＧＤから投写画像データを抽出する際に、抽出領域ＴＲの位置を移動させるか否かを判定する。

図９は、第２実施形態のプロジェクター１が投写画像ＧＺを投写する際の動作を説明するフローチャートであり、図１０は、移動判定部２５の動作を説明するフローチャートである。また、図１１及び図１２は、入力画像データＧＤの変化を可視化した説明図である。

図９に示すように、本実施形態では、ステップＳ１とステップＳ２との間に、ステップＳ１１～Ｓ１３が挿入されている点で、第１実施形態のフロー（図５参照）と異なっている。それ以外のステップについては第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、ステップＳ１でインターフェイス部１２が入力画像データＧＤを受信すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、プロジェクター１の制御部１０は、ステップＳ１１に処理を移す。

ステップＳ１１では、制御部１０は、入力画像データＧＤに対して、抽出領域ＴＲを設定済みであるかを判定する。例えば、入力画像データＧＤが画像供給装置５から送信された直後の最初のフレームでは、抽出領域ＴＲが設定されていない。この場合に、制御部１０は、抽出領域ＴＲが設定されていないとして（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ２に処理を移す。一方、過去のフレームの入力画像データＧＤにおいて、抽出領域ＴＲを設定済みである場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、制御部１０は、ステップＳ１２に処理を移す。

ステップＳ１２では、制御部１０は、移動判定部２５を動作させ、抽出領域ＴＲを移動させるか否かを判定する移動判定処理を実施する。

図１０に示すように、移動判定処理において、ステップＳ２１では、移動判定部２５は、新たに受信した今回のフレームの入力画像データＧＤにおいて、現在設定されている抽出領域ＴＲ、即ち前回のフレームで投写画像データが抽出された抽出領域ＴＲ内の輝度値の合計を算出する。

ステップＳ２２では、移動判定部２５は、前回のフレームの入力画像データＧＤにおける前回の抽出領域ＴＲ内の輝度値の合計と、ステップＳ２１で求めた輝度値の合計との差分が所定値未満であるか否かを判定する。言い換えれば、移動判定部２５は、前回の抽出領域ＴＲ内での輝度値の合計の変化量が所定値未満であるか否かを判定する。輝度値の合計の変化量が所定値未満である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、移動判定部２５は、ステップＳ２３に処理を移す。一方、輝度値の合計の変化量が所定値以上の場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、移動判定部２５は、ステップＳ２４に処理を移す。例えば、図１１に示すように、今回のフレームにおける動体領域ＤＲが、前回のフレームにおける抽出領域ＴＲからはみ出すような場合には、輝度値の合計が大きく変化するため、輝度値の合計の変化量が所定値以上となる。一方、図１２に示すように、今回のフレームにおける動体領域ＤＲが、前回のフレームにおける抽出領域ＴＲ内に収まるような場合には、輝度値の合計の変化量は所定値未満となる。

ステップＳ２３では、移動判定部２５は、抽出領域ＴＲを移動しないことを示すフラグを記憶部１１に記憶し、移動判定処理を終了する。

ステップＳ２４では、移動判定部２５は、抽出領域ＴＲを移動することを示すフラグを記憶部１１に記憶し、移動判定処理を終了する。

図９に戻り、ステップＳ１３では、制御部１０は、抽出領域ＴＲを移動するか否かを判断する。移動判定処理において抽出領域ＴＲを移動することを示すフラグが記憶部１１に記憶された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ２に処理を移し、抽出領域ＴＲを決定し直す。一方、抽出領域ＴＲを移動しないことを示すフラグが記憶部１１に記憶された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ３に処理を移し、前回のフレームと同じ抽出領域ＴＲを使用して、投写画像データを抽出する。つまり、今回のフレームでは、入力画像データＧＤにおける投写画像データの位置を変化させない。

以上説明したように、第２実施形態のプロジェクターシステムＰＳでは、プロジェクター１は、前回のフレームで投写画像データが抽出された抽出領域ＴＲにおいて、前回のフレームでの輝度と、今回のフレームでの輝度との差分が所定値未満の場合に、今回のフレームでは、抽出領域ＴＲの位置、即ち投写画像ＧＺの位置を変化させない。このため、動体領域ＤＲの移動量が小さい場合に、投写部３を動かす頻度を低減することが可能となる。

［第３実施形態］
第３実施形態のプロジェクターシステムＰＳについて説明する。以下の第３実施形態のプロジェクターシステムＰＳの説明では、第１実施形態のプロジェクターシステムＰＳと同一の構成については、第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

上記第１実施形態では、投写部３の全体を回転させることによって投写画像ＧＺの投写位置を変化させる態様を示したが、本実施形態のプロジェクター１は、投写部３に含まれる投写光学系４３を、投写方向と交差する方向に変位させることによって投写画像ＧＺの投写位置を変化させる。

図１３は、第３実施形態のプロジェクターシステムＰＳの概略構成を示すブロック図である。本実施形態のプロジェクター１では、ベース部２に対して投写部３が回転可能になっていない。その代わりに、プロジェクター１は、投写光学系４３を構成する投写レンズ４３ａを、投写方向に交差する方向、具体的には、上下左右の方向に変位させることによって、投写画像ＧＺの位置を上下左右に変化させるレンズシフト機能を有している。このレンズシフト機能により、プロジェクター１は、第１実施形態と同様、投写画像ＧＺよりも広い範囲内の任意の位置に投写画像ＧＺを表示することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、第１実施形態における回転駆動部１６の代わりに、投写レンズ４３ａを変位させるための駆動を行うレンズシフト駆動部１７を有している。また、本実施形態の記憶部１１には、第１実施形態における角度決定テーブル３２の代わりに、シフト量決定テーブル３３が記憶されている。シフト量決定テーブル３３は、入力画像データＧＤ内における画素の位置と、投写レンズ４３ａのレンズシフト量とを対応付けたルックアップテーブルである。レンズシフト量とは、投写レンズ４３ａの変位方向及び変位量を表す指標である。

本実施形態では、抽出部２１が、第１実施形態と同様の手順で抽出領域ＴＲを決定し、投写画像データを抽出すると、駆動データ生成部２２は、記憶部１１に記憶されたシフト量決定テーブル３３を読み出し、抽出部２１で決定した抽出領域ＴＲの中心の画素位置と対応するレンズシフト量をシフト量決定テーブル３３より取得する。そして、駆動データ生成部２２は、取得したレンズシフト量だけ投写レンズ４３ａを変位させるための駆動データを生成する。また、駆動制御部２３は、駆動データ生成部２２が生成した駆動データをレンズシフト駆動部１７に出力し、レンズシフト駆動部１７を動作させる。これにより、投写画像ＧＺの位置は、投写レンズ４３ａのレンズシフト量に応じて変化する。

以上、本実施形態のプロジェクター１のように、投写レンズ４３ａ、即ち投写部３の一部のみを動かして投写画像ＧＺの投写位置を変化させる構成においても、投写部３の全体を動かす第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。なお、レンズシフト機能を利用する場合には、投写位置の変化に伴って幾何学歪みが変化しないため、補正制御部２４は、フレーム毎に補正パラメーターを変更しなくてもよい。また、本実施形態では、レンズシフト駆動部１７が駆動部に相当する。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

上記の第１実施形態では、記憶部１１には、画素位置と投写部３の回転角度とを対応付けた角度決定テーブル３２が記憶され、駆動データ生成部２２は、角度決定テーブル３２に基づいて投写部３の回転角度を決定し、この回転角度に応じた駆動データを生成しているが、この態様に限定されない。例えば、画素位置と駆動データとを対応付けたテーブルを記憶部１１に記憶しておき、駆動データ生成部２２が、このテーブルを用いて、画素位置から直接駆動データを決定するようにしてもよい。

上記の各実施形態では、抽出部２１は、各画素の輝度値の合計が最大になる対象領域を抽出領域ＴＲに決定しているが、抽出領域ＴＲを決定する条件は上記に限定されない。例えば、輝度値が０以外の画素の数が最も多い対象領域を抽出領域としてもよい。

上記の第２実施形態では、移動判定部２５は、前回の抽出領域ＴＲ内において、輝度値の合計の変化量が所定値未満である場合に、抽出領域ＴＲを移動させない判断を行っているが、抽出領域ＴＲを移動させない判断基準は上記に限定されない。例えば、前回の抽出領域ＴＲの外側の領域において、すべての画素の輝度値が０の場合や、前回の抽出領域ＴＲの外側の領域において、輝度値の合計が所定値未満の場合に、抽出領域ＴＲを移動させないようにしてもよい。

１…プロジェクター、２…ベース部、３…投写部、５…画像供給装置、１０…制御部、１１…記憶部、１２…インターフェイス部、１３…第１フレームメモリー、１４…第２フレームメモリー、１５…画像処理部、１６…回転駆動部、１７…レンズシフト駆動部、２１…抽出部、２２…駆動データ生成部、２３…駆動制御部、２４…補正制御部、２５…移動判定部、３１…制御プログラム、３２…角度決定テーブル、３３…シフト量決定テーブル、４１…光源部、４２…光変調装置、４３…投写光学系、４３ａ…投写レンズ、ＰＳ…プロジェクターシステム、ＳＣ…投写面、Ａｐ…投写範囲、ＧＤ…入力画像データ、ＤＲ…動体領域、ＨＲ…背景領域、ＧＺ…投写画像、Ｐ１，Ｐ２…位置、Ｔ１，Ｔ２…テーブル。

Claims (7)

1. 第１の解像度を有する第１の画像情報に基づいて、投写面に第１の画像を投写する投写部と、前記投写部の少なくとも一部を動かして、前記投写面上において前記第１の画像が投写される投写位置を変化させる駆動部と、を有するプロジェクターの制御方法であって、
   前記第１の解像度よりも大きな第２の解像度を有し、複数のフレームからなる動画像を表す第２の画像情報を受信し、
   受信した前記第２の画像情報の中から、フレーム毎に前記第１の画像情報を抽出し、
   前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置に基づいて、前記駆動部により前記投写位置を変化させる、
   プロジェクターの制御方法。
2. 請求項１に記載のプロジェクターの制御方法であって、
   前記第１の画像情報は、前記第２の画像情報における前記第１の解像度を有する領域のうち、最も輝度が高い領域の画像情報であることを特徴とするプロジェクターの制御方法。
3. 請求項２に記載のプロジェクターの制御方法であって、
   前回のフレームで前記第１の画像情報が抽出された領域において、前回のフレームでの輝度と、今回のフレームでの輝度との差分が所定値未満の場合に、今回のフレームでは、前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置を変化させないことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のプロジェクターの制御方法であって、
   前記駆動部は、前記投写面に対する前記投写部の角度を変化させることにより、前記投写位置を変化させることを特徴とするプロジェクターの制御方法。
5. 請求項４に記載のプロジェクターの制御方法であって、
   前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置に基づいて、幾何学歪みを補正するための補正パラメーターを決定し、
   前記第１の画像情報に、前記補正パラメーターに基づく補正を施すことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
6. 請求項４または５に記載のプロジェクターの制御方法であって、
   前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置と、前記投写部の角度とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて前記投写部の角度を決定することを特徴とするプロジェクターの制御方法。
7. 第１の解像度を有する第１の画像情報に基づいて、投写面に第１の画像を投写する投写部と、
   前記投写部の少なくとも一部を動かして、前記投写面上において前記第１の画像が投写される投写位置を変化させる駆動部と、
   前記第１の解像度よりも大きな第２の解像度を有し、複数のフレームからなる動画像を表す第２の画像情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した前記第２の画像情報の中から、フレーム毎に前記第１の画像情報を抽出する抽出部と、
   前記第２の画像情報における前記第１の画像情報の位置に基づいて、前記駆動部により前記投写位置を変化させる駆動制御部と、
   を備えるプロジェクター。

Images