WO2018167999A1 - プロジェクタ及びプロジェクタシステム - Google Patents

Abstract

プロジェクタは、第１映像を投写する第１投写部と、他のプロジェクタが投写する第２映像を撮像する第１撮像部と、第１算出部と、を備える。第１算出部は、第１撮像部が撮像した第２映像の撮像データおよび他のプロジェクタと自プロジェクタとの間隔情報から、第２映像が投写される面と他のプロジェクタとの第１距離、または、第２映像が投写される領域と自プロジェクタとの第２距離を算出する。第１投写部は、第１距離、または、第２距離に基づいて第１映像の投写を制御する。

Description

プロジェクタ及びプロジェクタシステム

　本開示は、プロジェクタとプロジェクタが投写する映像の被投写面との距離を算出するプロジェクタ及びプロジェクタシステムに関するものである。

　特許文献１は、投射系と一乃至複数のカメラによる三角測量法により輝度情報とともに距離情報を取得する三次元画像取得方法および装置を開示する。

特許第４５５６５５５号公報

　本開示のプロジェクタは、第１映像を投写する第１投写部と、他のプロジェクタが投写する第２映像を撮像する第１撮像部と、第１算出部と、を備える。第１算出部は、第１撮像部が撮像した第２映像の撮像データおよび他のプロジェクタと自プロジェクタとの間隔情報から、第２映像が投写される面と他のプロジェクタとの第１距離、または、第２映像が投写される領域と自プロジェクタとの第２距離を算出する。第１投写部は、第１距離、または、第２距離に基づいて第１映像の投写を制御する。

　本開示の一態様に係るプロジェクタシステムは、第１映像を投写する第１プロジェクタと、第２映像を投写する第２プロジェクタと、第１プロジェクタおよび第２プロジェクタと通信を行うコントロールボックスと、を備える。第１プロジェクタは、第１映像を表示する第１投写部と、第２映像を撮像する第１撮像部と、第１プロジェクタの位置情報および第１撮像部が撮像した第２映像の撮像データを送信する第１通信部と、を有し、第２プロジェクタは、第２プロジェクタの位置情報を送信する第２通信部を有し、コントロールボックスは、第３通信部と第３算出部とを有する。第３通信部は、第１通信部から第１プロジェクタの位置情報と撮像データを受信し、第２通信部から第２プロジェクタの位置情報を受信する。第３算出部は、第１プロジェクタの位置情報および第２プロジェクタの位置情報から、第１プロジェクタと第２プロジェクタとの間隔情報を算出し、撮像データおよび間隔情報から、第２映像が投写される面と第２プロジェクタとの第１距離、または、第２映像が投写される領域と第１プロジェクタとの第２距離を算出する。コントロールボックスは、第１距離、または、第２距離に基づいて、第１投写部による第１映像の投写を制御する。

　本開示の他の態様に係るプロジェクタシステムは、第１映像を投写する第１プロジェクタと、第２映像を投写する第２プロジェクタと、第２映像を撮像する撮像装置と、算出部と、を備える。算出部は、撮像装置が撮像した第２映像の撮像データと、第１プロジェクタ、第２プロジェクタおよび撮像装置の位置情報とから、第２映像が投写される面と第２プロジェクタとの第１距離、または、第２映像が投写される領域と撮像装置との第２距離を算出する。第１プロジェクタは、第１距離または第２距離に基づいて第１映像の投写を制御する。

実施の形態１におけるプロジェクタシステムの概要図 実施の形態１におけるプロジェクタの投写及び撮像の概要図 実施の形態１における投写部と撮像部の配置図 実施の形態１におけるプロジェクタシステムの投写及び撮像の概要図 実施の形態１における他のプロジェクタの概要図 実施の形態１における他のプロジェクタの概要図 実施の形態１における他の投写部と撮像部の配置図 実施の形態１における他の投写部と撮像部の配置図 実施の形態１における他のプロジェクタシステムの投写及び撮像の概要図 実施の形態２におけるプロジェクタシステムの投写及び撮像の概要図 実施の形態２における他のプロジェクタシステムの投写及び撮像の概要図 他の実施の形態における被投写物に映像を投写するプロジェクタシステムの概要図

　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

　なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１におけるプロジェクタシステムＳ１の概要図である。プロジェクタシステムＳ１は、映像を投写する複数（図１は４台を示す）のプロジェクタ１０と、複数のプロジェクタ１０と撮像データや位置情報を通信するコントロールボックス２０で構成される。

　図１のように、プロジェクタ１０は、投写部１１と、レンズ部１２と、撮像部１３と、通信部１４と、算出部１５を備えている。

　投写部１１は、プロジェクタ１０が投写する映像を表示し、投写する。投写部１１は、例えば、デジタルミラーデバイスやＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｎ　ｓｉｌｉｃｏｎ）といった構成である。

　レンズ部１２は、投写部１１が投写した映像を拡大、縮小しながら被投写面に投写する。レンズ部１２は、例えば、ズームレンズといった構成である。

　撮像部１３は、他のプロジェクタ１０が被投写面に投写した映像（第２映像）を、レンズ部１２を通して撮像する。撮像部１３は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ-Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）といった構成である。

　通信部１４は、他のプロジェクタ１０やコントロールボックス２０と通信を行う。通信部１４は、自身のプロジェクタ１０（自プロジェクタ）の位置及び投写方向の位置情報や、撮像部１３が撮像した撮像データや、他のプロジェクタ１０と被投写面との距離情報を送信したり、他のプロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報や、コントロールボックス２０からの制御信号を受信したりする。

　算出部１５は、自身のプロジェクタ１０の位置や投写方向の位置情報を算出する。算出部１５は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）で位置を算出し、ジャイロセンサで投写方向を算出する。そして、算出部１５は、自身のプロジェクタ１０の位置情報と、通信部１４が受信した他のプロジェクタ１０の位置情報とから、他のプロジェクタ１０と自身のプロジェクタ１０との間隔情報を算出する。

　また、算出部１５は、他のプロジェクタ１０が被投写面に投写した映像を撮像部１３が撮像することにより得た撮像データの解析によって、被投写面に対する他のプロジェクタ１０の投写方向と、自身のプロジェクタ１０の撮像方向との角度情報を算出する。たとえば、撮像データにおける映像の各映像要素の位置関係を解析することにより、角度情報を算出することができる。ここで、算出部１５は、被投写面が立体である場合などにおいて、例えば、空間コード化法で角度情報を算出する。そして、算出部１５は、被投写面における他のプロジェクタ１０の投写方向と自身のプロジェクタ１０の撮像方向との角度情報と、他のプロジェクタ１０と自身のプロジェクタ１０との間隔情報を用いた三角測量から、他のプロジェクタ１０と被投写面との距離Ｌ１（第１距離）を以下に示す式１で算出する。

　さらに、算出部１５は、被投写面における他のプロジェクタ１０の投写方向と自身のプロジェクタ１０の撮像方向との角度情報と、他のプロジェクタ１０と自身のプロジェクタ１０との間隔情報を用いた三角測量から自身のプロジェクタ１０と自身のプロジェクタ１０の撮像部１３が撮像している被投写面上の領域（他のプロジェクタ１０によって被投写面上に投写された映像）との距離Ｌ２（第２距離）を以下に示す式２で算出する。

　　Ｌ１＝ｘ／ｔａｎθ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１）
　　Ｌ２＝ｘ／ｓｉｎθ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式２）
　　　　Ｌ１：他のプロジェクタと被投写面（他のプロジェクタからの被投写面への垂線の足）との距離
　　　　Ｌ２：自身のプロジェクタと自身のプロジェクタが撮影している被投写面上の領域（距離Ｌ１における被投写面上の測定点）との距離
　　　　ｘ：他のプロジェクタと自身のプロジェクタとの間隔
　　　　θ：他のプロジェクタの投写方向と自身のプロジェクタの撮像方向との角度
　このように通信部１４と、算出部１５を設けることで、プロジェクタ１０は他のプロジェクタ１０と被投写面との正確な第１距離の情報、及び、自身のプロジェクタ１０と被投写面上の第２映像との正確な第２距離の情報を得ることができる。

　図１のように、コントロールボックス２０は、通信部２１と、制御部２２を備えている。通信部２１は、複数のプロジェクタ１０と通信を行う。通信部２１は、プロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報や、プロジェクタ１０の被投写面との距離情報を受信したり、プロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報や、制御信号を送信したりする。

　制御部２２は、通信部２１で受信したプロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報や、プロジェクタ１０の被投写面との距離情報に基づいて、プロジェクタ１０と被投写面の配置図を作成する。また、プロジェクタ１０と被投写面の配置図に不具合がある場合、その不具合を解消するために通信部２１を介して制御信号を送信する。また、制御部２２は、内部に記録部を有し、通信部２１で受信したプロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報や、プロジェクタ１０と被投写面との距離情報や、プロジェクタ１０と被投写面の配置図を記録している。

　このように、プロジェクタシステムＳ１はコントロールボックス２０を備え、さらに各プロジェクタ１０が通信部１４を備えることで、集中管理及び高度なデータ処理を実現できる。

　図２は、実施の形態１のプロジェクタ１０の投写及び撮像の概要図である。図３は、図２の３－３断面をレンズ部１２の方向から見た投写部１１と撮像部１３の配置図である。図２に示すように、プロジェクタ１０は、投写部１１からレンズ部１２を通して、細い実線で示すように被投写面４０に映像３０を投写する。また、プロジェクタ１０は、被投写面４０からレンズ部１２を通して、破線で示すように撮像部１３で映像３０の周囲を撮像する。図２及び図３に示すように、投写部１１は、映像を投写する光軸Ｘ上に配置され、撮像部１３は、光軸Ｘ方向から見て投写部１１より面積が大きく、投写部１１の外周から露出した状態で配置される。撮像部１３は、映像を投写する光軸Ｘ上で、投写部１１のレンズ部１２と反対側に配置される。

　これにより、撮像部１３は、被投写面４０に投写された映像３０の外周の広い範囲を撮像することができる。このように、プロジェクタ１０は、投写された映像３０の投写範囲より外側に撮像範囲を有することで、自身のプロジェクタ１０の映像３０を投写しながらその外側に投写される他のプロジェクタ１０の映像３０を撮像することができる。さらに、撮像部１３は、投写部１１より面積が大きく投写部１１の後ろ（レンズ部１２と反対側）に配置できるので、特殊な形状に製造しなくても良い。すなわち製造コストを抑えつつ、プロジェクタ１０の体積が小さくなる。

　次に、複数のプロジェクタ１０を配置したときの、プロジェクタシステムＳ１の投写及び撮像について図４で説明する。図４は、複数（図４は４台を示す）のプロジェクタ１０ａ～１０ｄがそれぞれの映像３０ａ～３０ｄを投写するプロジェクタシステムＳ１の概要図である。

　プロジェクタ１０ａ～１０ｄは、投写方向と垂直な方向に並べて配置され、各々の投写部１１から被投写面４０に映像３０ａ～３０ｄを投写する。映像３０ａ～３０ｄは、プロジェクタ１０ａ～１０ｄから投写方向と垂直な方向に並べて投写される。投写される映像３０ａ～映像３０ｄは隙間無く隣接することが好ましい。しかし、互いに隣接する映像に重なりがあったとしても、他のプロジェクタ１０が投写した映像３０の少なくとも一部は、自身のプロジェクタ１０が投写した映像３０の領域外に投写されるので、自身のプロジェクタ１０は他のプロジェクタ１０が投写した映像３０を撮像することができる。

　図４に示すように、プロジェクタ１０ａは、その撮像部１３で映像３０ａの右側の映像３０ｂを撮像する。プロジェクタ１０ｂは、その撮像部１３で映像３０ｂの左側の映像３０ａと右側の映像３０ｃを撮像する。プロジェクタ１０ｃは、その撮像部１３で映像３０ｃの左側の映像３０ｂと右側の映像３０ｄを撮像する。プロジェクタ１０ｄは、その撮像部１３で映像３０ｄの左側の映像３０ｃを撮像する。プロジェクタ１０ａ～１０ｄは、各々の撮像部１３が撮像した他のプロジェクタ１０の映像３０の撮像データと、各々の通信部１４が受信した他のプロジェクタ１０の位置及び投写方向の位置情報とを用いて、各々の算出部１５により被投写面４０と他のプロジェクタ１０との第１距離の情報を算出する。更に、各々の算出部１５により、自身のプロジェクタ１０が撮影している被投写面４０上の領域（他のプロジェクタ１０が投写している被投写面４０上の映像３０）と自身のプロジェクタ１０との第２距離の情報を算出する。

　このように複数のプロジェクタ１０ａ～１０ｄは、互いに他のプロジェクタ１０ａ～１０ｄの映像３０ａ～３０ｄを撮像する。そして、複数のプロジェクタ１０ａ～１０ｄは、他のプロジェクタ１０ａ～１０ｄと被投写面４０との第１距離、及び、自身のプロジェクタ１０ａ～１０ｄと被投写面４０上の自身のプロジェクタが撮影している映像３０ａ～３０ｄの領域との第２距離を算出する。このことにより、プロジェクタシステムＳ１は、投写部と撮像部が各々プロジェクタとカメラの別々装置に備えられる場合と比較して、半分の台数の装置により構成される。

　また、プロジェクタ１０ｂと被投写面４０との第１距離は、２台のプロジェクタ１０ａ、１０ｃで算出される。プロジェクタ１０ｃと被投写面４０との第１距離は、２台のプロジェクタ１０ｂ、１０ｄで算出される。そのため、プロジェクタ１０ｂ、１０ｃと被投写面４０とのそれぞれの第１距離は、計算精度を向上させることができる。このように１つのプロジェクタが複数の映像を撮像することで、プロジェクタシステムの自由度を増すことができる。

　かかる構成によれば、投写部１１と撮像部１３は同じレンズ部１２を用い、投写部１１が第１映像を投写すると同時に、撮像部１３が他のプロジェクタ１０の第２映像を撮像して、算出部１５が被投写面４０と他のプロジェクタ１０の第１距離の情報を算出できる。更に、算出部１５が被投写面４０上の自身のプロジェクタが撮影している領域と自身のプロジェクタ１０との第２距離の情報を算出できる。このように投写部１１と撮像部１３が１つのレンズ部１２を共用することで、プロジェクタシステムが備える装置の体積及びコストを低減しながら、装置台数を低減することができる。

　なお、投写する映像、撮像する映像は可視光でも良いし、不可視光でも良い。例えば両方可視光でも良いし、一方が不可視光（赤外光）でも良い。

　なお、本実施の形態は、４台のプロジェクタ１０を使用するとしたが、３台及び５台以上のプロジェクタ１０を使用するとしてもよい。

　なお、各プロジェクタ１０のレンズ部１２はそれぞれ異なっていても良い。各プロジェクタ１０のレンズ部１２の焦点距離を異ならせることで投写範囲と撮像範囲を任意に選ぶことができる。これによりプロジェクタシステムの自由度を増すことができる。

　なお、本実施の形態において、通信部１４により他のプロジェクタ１０の位置情報を受信し、算出部１５で間隔情報を算出するとしたが、複数のプロジェクタ１０を予め定められた間隔で配置したり、各プロジェクタ１０の算出部１５の記録部に配置時の間隔情報を記録させたりするとしてもよい。そうすることで通信部１４を備えないプロジェクタ及びプロジェクタシステムを構成することも可能である。

　なお、本実施の形態において、投写部１１及び撮像部１３の形状は長方形としたが、形状については特に制限はない。例えば、投写部１１及び撮像部１３は円形であってもよいし、四隅を面取りした形状であっても良い。特に、撮像部１３は、長方形である場合と比較してレンズのイメージサークルに形状を合わせることで、イメージサークルの広い範囲を利用することができ、撮像範囲が広がる。

　なお、本実施の形態において、投写部１１及び撮像部１３は図１のように接触するとしたが、投写部１１及び撮像部１３の間隔については特に制限はない。例えば、投写部１１及び撮像部１３は離れていても良いし、投写部１１及び撮像部１３の間に、図５のように、金属や樹脂などの板１６を配置するとしてもよい。この場合、撮像部１３の撮像しない範囲を明確に区分することができ、撮像感度を向上させることができる。

　なお、本実施の形態において、投写部１１と撮像部１３を光軸Ｘ上に重ねて配置するとしたが、光路分割部を用いて光路を分割してもよい。図６のように、プロジェクタ１０は、内部に光路分割部としてプリズム１７を備え、投写部１１と撮像部１３はプリズム１７の異なる面に配置されている。投写部１１からの可視光は、プリズム１７を直進して、レンズ部１２を通して投写される。撮像される不可視光は、レンズ部１２を通してプリズム１７で反射し、撮像部１３で撮像される。この構成により、投写部１１と撮像部１３を重ねる必要がなく、面積の大きい撮像部１３を備えた部品が不要となりコストが抑えられる。また撮像部１３での撮像範囲は、プリズム１７の反射角度を変更することで所望の範囲に設定することができる。また、光路分割部は、プリズム以外で、例えば、平板のダイクロイックミラーや回折格子でもよい。光路分割される光の波長が同じ、もしくは近い場合は、光路分割部にハーフミラーを使うことも可能である。

　なお、本実施の形態において、撮像部１３は投写部１１の全周を囲む配置としたが、全周を囲まなくてもよい。例えば、図７のように投写部１１の右側に撮像部１３がなくても良い。この場合、投写部１１の左側の撮像部１３は、より広い範囲の撮像が可能である。このように、撮像部１３は投写部１１の外側に均等に配置される必要はなく、撮像すべき映像３０の位置に応じて配置に偏りを持たせることができる。

　なお、本実施の形態において、撮像部１３は１個としたが、複数に分割されても良い。例えば、図８のように投写部１１の上下左右に４個の撮像部１３を配置してもよいし、１個の撮像部１３を１個の投写部１１の横に並べても良い。この場合、小型の撮像部１３を有する部品を利用できるため、大型の撮像部１３を有する部品や特殊な形状の部品を使用する場合と比較して製造コストが抑えられる。

　なお、本実施の形態において、図４のように１台のプロジェクタ１０が隣接する他のプロジェクタ１０の映像３０の全体を撮像する場合を示したが、例えば、図９に示すように、プロジェクタ１０ａ、１０ｃが隣接するプロジェクタ１０ｂの映像３０ｂを半分ずつ撮像してもよい。即ち、２台のプロジェクタ１０が隣接する他のプロジェクタ１０の映像３０の一部を撮像してもよい。この場合、撮像部１３の面積を小さくすることができる。

　なお、本実施の形態において、プロジェクタ１０が算出部１５を備えるとしたが、コントロールボックス２０が算出部を備えるとしてもよい。その場合、プロジェクタ１０が、通信部１４により、自身のプロジェクタ１０の位置情報と他のプロジェクタ１０の映像を撮像した撮像データを送信し、コントロールボックス２０が通信部２１で各々のプロジェクタ１０から送信された位置情報と撮像データを受信し、コントロールボックス２０が備える算出部が位置情報と撮像データから、映像の被投写面４０と各々のプロジェクタ１０との第１距離を算出すればよい。更に、コントロールボックス２０が備える算出部が位置情報と撮像データから、各々のプロジェクタ１０が撮影している被投写面４０上の映像の領域と各々のプロジェクタ１０との第２距離を算出すればよい。

　なお、本実施の形態において、プロジェクタ１０が撮像部１３を備えるとしたが、撮像部１３は、レンズ部１２を共用せず、プロジェクタ１０とは別にカメラ（撮像装置）に備えられてもよい。この場合、カメラの撮像部が、第２プロジェクタ１０が被投写面４０に投写する映像３０を撮像して撮像データを生成し、算出部に送信する。そして、算出部が、第２プロジェクタ１０及びカメラの位置情報と撮像データとから、被投写面４０上の映像３０（第２映像）の領域と第２プロジェクタ１０との第１距離、及び被投写面４０上の映像３０（第２映像）の領域とカメラとの第２距離を算出する。この場合、算出部は、プロジェクタ１０が備えてもよいし、コントロールボックス２０が備えてもよい。また、カメラとプロジェクタとは同一の筐体内において構成されることが好ましい。そうすることにより、装置の台数が少なくなり、プロジェクタシステム全体の取り扱いが容易となる。この場合も、第１プロジェクタ１０の投写部１１は、第１距離または第２距離に基づいて自身のプロジェクタ１０が投写する映像３０（第１映像）の投写を制御することができる。

　（実施の形態２）
　実施の形態１では、複数のプロジェクタ１０が横一列に配置され、１台のプロジェクタ１０が両隣に配置された２台の他のプロジェクタ１０の映像３０を撮像して、２台の他のプロジェクタ１０と被投写面４０の距離を算出することについて説明した。実施の形態２は、複数のプロジェクタ１０が格子状に配置され、１台のプロジェクタ１０が近くに配置された１台の他のプロジェクタ１０の映像３０を撮像して、他のプロジェクタ１０と被投写面４０との第１距離、及び自身のプロジェクタ１０と他のプロジェクタ１０が被投写面４０上に投写している映像３０の領域との第２距離を算出する点で、実施の形態１と異なる。

　図１０は、実施の形態２におけるプロジェクタシステムＳ２の概要図である。図１０において、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

　複数（図１０は４台を示す）のプロジェクタ１０ａ～１０ｄは、格子状に配置されて、格子状にそれぞれ映像３０ａ～３０ｄを投写する。そして、プロジェクタ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各々は、格子状で反時計回りに位置するプロジェクタ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ａの映像３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ａを撮像する。図１０に示す破線は、プロジェクタ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとそれぞれが撮像する映像３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ａとの対応関係を示している。

　つまり、プロジェクタ１０ａは映像３０ａを投写しながら、プロジェクタ１０ｂの映像３０ｂを撮像する。プロジェクタ１０ｂは映像３０ｂを投写しながら、プロジェクタ１０ｃの映像３０ｃを撮像する。プロジェクタ１０ｃは映像３０ｃを投写しながら、プロジェクタ１０ｄの映像３０ｄを撮像する。プロジェクタ１０ｄは映像３０ｄを投写しながら、プロジェクタ１０ａの映像３０ａを撮像する。

　ｎ台（図１０はｎ＝４）のプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１～ｎの整数）が格子状に配置されたプロジェクタシステムとして説明する。プロジェクタ１０ｋは、映像３０ｋをプロジェクタ１０ｋの配置と同様に格子状に投写する。そして、プロジェクタ１０ｋは、図１０の破線で示すように隣接する他のプロジェクタ１０ｋの映像３０ｋを撮像する。プロジェクタ１０ｋがどの他のプロジェクタ１０ｋの映像３０ｋを撮像するかは、プロジェクタ１０ｋの格子状の配置に応じて、適宜設定することができる。

　即ち、本実施の形態において、プロジェクタ１０の格子状の配置を２行×２列としたが、その他の配置としてもよい。例えば、２行×（３列以上）、（３行以上）×２列の場合、図１０に示すように、反時計回り或いは時計回りで他のプロジェクタ１０の映像３０を撮像することで、全てのプロジェクタ１０と被投写面４０との第１距離、及び各々のプロジェクタ１０と他のプロジェクタ１０が被投写面４０上に投写している映像３０の領域との第２距離を計測することができる。また、（３行以上）×（３列以上）の場合、最外周の複数のプロジェクタ１０及びその内側でループを形成する複数のプロジェクタ１０については、同様に、他のプロジェクタ１０の映像３０を撮像することができる。

　また、プロジェクタ１０ｋは各々、映像３０ｋを表示し投写する投写部１１と、投写部１１が投写する映像３０ｋを拡大、縮小するレンズ部１２と、レンズ部１２を通して他のプロジェクタ１０ｋが投写した映像３０を撮像する撮像部１３と、算出部１５とを有する。そして、算出部１５は、撮像部１３が撮像した他のプロジェクタ１０ｋの映像３０ｋの撮像データから、他のプロジェクタ１０ｋと他のプロジェクタ１０ｋの映像３０ｋの被投写面４０との第１距離、及び自身のプロジェクタ１０ｋと他のプロジェクタ１０ｋが被投写面４０上に投写している映像３０ｋの領域との第２距離を算出する。

　つまり、プロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１～ｎ－１）は各々、撮像部１３が撮像した映像３０ｋ（ｋ＝２～ｎ）の撮像データから映像３０ｋ（ｋ＝２～ｎ）の被投写面４０とプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝２～ｎ）との第１距離、及びプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１～ｎ－１）と映像３０ｋ（ｋ＝２～ｎ）の各々の領域との第２距離を算出する算出部１５を有する。プロジェクタ１０ｋ（ｋ＝ｎ）は、撮像部１３が撮像した映像３０ｋ（ｋ＝１）の撮像データから、映像３０ｋ（ｋ＝１）の被投写面４０とプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１）との第１距離、及びプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝ｎ）と映像３０ｋ（ｋ＝１）の領域との第２距離を算出する算出部１５を有する。

　このように、複数のプロジェクタ１０ｋが、他のプロジェクタ１０ｋの映像３０ｋを互いに撮像することにより、多くの投写と撮像による距離の検出ができる。そして、このような構成にすることで投写範囲と撮像範囲が上下左右に広いプロジェクタシステムＳ２が実現できる。その際、プロジェクタシステムＳ２は、従来の投写部と撮像部が各々プロジェクタとカメラの別々の装置に備えられる場合と比較して、半分の台数の装置により構成される。

　なお、本実施の形態において、図１０では４台のプロジェクタ１０ａ～１０ｄが格子状に配置される場合を示したが、ｎ台のプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１～ｎ）を図１１のように横一列に配置してもよい。このとき、プロジェクタ１０ｋは、映像３０ｋをプロジェクタ１０ｋの配置と同様に横一列に投写する。そして、プロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１～ｎ－１）は、右隣りの他のプロジェクタ１０ｋ＋１の映像３０ｋを撮像し、プロジェクタ１０ｋ（ｋ＝ｎ）は、一番左の他のプロジェクタ１０ｋ（ｋ＝１）の映像３０ｋ（ｋ＝１）を撮像する。この場合、プロジェクタ１０ｋ（ｋ＝ｎ）は、映像３０ｋ（ｋ＝１）が撮像できる位置に撮像部１３を配置する必要がある。

　（他の実施の形態）
　実施の形態１、２では、被投写面４０は、平面形状を有し、固定されている場合を想定して説明したが、被投写面４０は、３次元形状を有してもよいし、プロジェクタシステムの投写領域を移動してもよい。即ち、被投写面４０は、ボール、バルーン、人が着用している衣服等の被投写物の表面でもよく、かかる被投写物は移動してもよい。

　図１２は、移動する被投写物５０に映像を投写するプロジェクタシステムの概要図である。４台のプロジェクタ１０ａ～１０ｄは、横一列に配置され、仮想被投写面４１に対して映像３０ａ～３０ｄをそれぞれ投写する。プロジェクタ１０ａ～１０ｄは、実施の形態１で説明したように、それぞれの撮像部１３によって、他のプロジェクタが投写した映像を撮像することができる。図１２に示す破線は、プロジェクタ１０ａ～１０ｄのそれぞれの撮像範囲を示している。撮像範囲は、実施の形態１で説明したように、撮像部１３の構成により変更が可能である。図１２に示す例では、被投写物５０は、仮想被投写面４１上を右方向（プロジェクタ１０ａからプロジェクタ１０ｄに向かう方向）に移動している。そして、被投写物５０の表面には、プロジェクタ１０ｂ、１０ｃが投写するそれぞれの映像３０ｂ、３０ｃの一部が投写されている。

　被投写物５０に投写された映像３０ｂは、プロジェクタ１０ａの撮像部１３によって撮像され、プロジェクタ１０ａは映像３０ｂの撮像データを得る。プロジェクタ１０ａの算出部１５は、映像３０ｂの撮像データ及びプロジェクタ１０ａ、１０ｂ間の間隔情報から、プロジェクタ１０ｂと映像３０ｂが投写されている被投写物５０の表面との第１距離、及びプロジェクタ１０ａと被投写物５０の表面に投写されている映像３０ｂの領域との第２距離を算出する。

　同様に、被投写物５０に投写された映像３０ｂはプロジェクタ１０ｃの撮像部１３によっても撮像され、プロジェクタ１０ｃの算出部１５もプロジェクタ１０ｂと被投写物５０の表面との第１距離、及びプロジェクタ１０ｃと映像３０ｂの領域との第２距離を算出することができる。また、同様に、被投写物５０に投写された映像３０ｃはプロジェクタ１０ｂ、１０ｄのそれぞれの撮像部１３によって撮像され、それぞれの算出部１５よってプロジェクタ１０ｃと映像３０ｃが投写されている被投写物５０の表面との第１距離、及びそれぞれのプロジェクタ１０ｂ、１０ｄと映像３０ｃの領域との第２距離が算出される。

　このように、プロジェクタ１０ｂ、１０ｃとそれぞれの映像３０ｂ、３０ｃが投写される被投写物５０の表面とのそれぞれの第１距離、又は映像３０ｂ、３０ｃを撮像するプロジェクタ１０ａ、１０ｄと映像３０ｂ、３０ｃのそれぞれの領域との第２距離を算出することにより、例えば、移動する被投写物５０の表面に投写される２つの映像３０ｂ、３０ｃが切れ目なく連続するように制御することが可能である。以上、被投写物５０に映像３０ｂ及び映像３０ｃが投写されている場合について述べたが、被投写物５０に映像３０ａ、３０ｄが投写されている場合も同様である。

　本開示にかかるプロジェクタ及びプロジェクタシステムは、装置の体積と、装置の台数を低減することができるため、安価かつ容易に設置できるのでプロジェクタ等として有用である。

　Ｓ１，Ｓ２　　プロジェクタシステム
　１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｋ　　プロジェクタ
　１１　　投写部
　１２　　レンズ部
　１３　　撮像部
　１４　　通信部
　１５　　算出部
　１６　　板
　１７　　プリズム
　２０　　コントロールボックス
　２１　　通信部
　２２　　制御部
　３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｋ　　映像
　４０　　被投写面
　４１　　仮想被投写面
　５０　　被投写物

Claims (17)

1. 　第１映像を投写する第１投写部と、
   　他のプロジェクタが投写する第２映像を撮像する第１撮像部と、
   　前記第１撮像部が撮像した前記第２映像の撮像データおよび前記他のプロジェクタと自プロジェクタとの間隔情報から、前記第２映像が投写される面と前記他のプロジェクタとの第１距離、または、前記第２映像が投写される領域と前記自プロジェクタとの第２距離を算出する第１算出部と、を備え、
   　前記第１投写部は、前記第１距離、または、前記第２距離に基づいて前記第１映像の投写を制御する、
   プロジェクタ。
2. 　前記第１投写部は、レンズ部を介して前記第１映像を投写し、
   　前記第１撮像部は、前記レンズ部を介して前記第２映像を撮像する、
   請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 　前記第１算出部は、前記第２映像の撮像データから前記第２映像の投写方向と撮像方向との角度情報を算出し、前記角度情報と前記間隔情報とから、前記第１距離、または、前記第２距離を算出する、
   請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
4. 　前記他のプロジェクタから前記他のプロジェクタの位置情報を受信する第１通信部を備え、
   　前記第１算出部は、前記第１通信部により受信される前記他のプロジェクタの前記位置情報に基づき、前記間隔情報を算出する、
   請求項１～３のいずれかに記載のプロジェクタ。
5. 　前記第１投写部は、投写される前記第１映像の光軸上に配置され、
   　前記第１撮像部は、前記光軸に対して前記第１投写部より外側に配置される、
   請求項２～４のいずれかに記載のプロジェクタ。
6. 　前記第１撮像部は複数の部分に分割されている、
   請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 　前記第１撮像部は、前記光軸の方向において、前記第１投写部の前記レンズ部と反対側に配置される、
   請求項５に記載のプロジェクタ。
8. 　前記第１撮像部は、投写される前記第１映像の光軸上で、前記第１投写部の前記レンズ部と反対側に配置され、前記第１投写部より面積が大きい、
   請求項１～４のいずれかに記載のプロジェクタ。
9. 　前記第１投写部から前記第１映像に至る光路と、前記第２映像から前記第１撮像部に至る光路とを分割する光路分割部を備えた、
   請求項１～４のいずれかに記載のプロジェクタ。
10. 　前記第１撮像部が撮像する前記第２映像の少なくとも一部は、前記第１投写部から投写される前記第１映像の領域内にある、
    請求項１～９のいずれかに記載のプロジェクタ。
11. 　請求項１に記載のプロジェクタである第１プロジェクタと、
    　前記他のプロジェクタである第２プロジェクタと、を備える、
    プロジェクタシステム。
12. 　前記第２プロジェクタは、
    　　　前記第２映像を投写する第２投写部と、
    　　　前記第１映像を撮像する第２撮像部と、
    　　　前記第２撮像部が撮像した前記第１映像の撮像データおよび前記第１プロジェクタと前記第２プロジェクタとの間隔情報から、前記第１映像が投写される面と前記第１プロジェクタとの第３距離、または、前記第１映像が投写される領域と前記第２プロジェクタとの第４距離を算出する第２算出部と、を有する、
    請求項１１に記載のプロジェクタシステム。
13. 　第３映像を投写する第３プロジェクタを備え、
    　前記第１算出部は、前記第１撮像部が撮像した前記第３映像の撮像データと、前記第３プロジェクタと前記第１プロジェクタとの間隔情報から、前記第３映像が投写される面と前記第３プロジェクタとの第５距離、または、前記第３映像が投写される領域と前記第１プロジェクタとの第６距離を算出する、
    請求項１１又は１２に記載のプロジェクタシステム。
14. 　それぞれ請求項１に記載のプロジェクタであるｎ（ｎは整数）台の第１～第ｎプロジェクタを備え、
    　前記第１～第ｎ－１プロジェクタに対応する前記他のプロジェクタは、それぞれ前記第２～第ｎプロジェクタであり、
    　前記第ｎプロジェクタに対応する前記他のプロジェクタは、前記第１プロジェクタである、
    プロジェクタシステム。
15. 　第１映像を投写する第１プロジェクタと、
    　第２映像を投写する第２プロジェクタと、
    　前記第１プロジェクタおよび前記第２プロジェクタと通信を行うコントロールボックスと、を備え、
    　前記第１プロジェクタは、
    　　　前記第１映像を投写する第１投写部と、
    　　　前記第２映像を撮像する第１撮像部と、
    　　　前記第１プロジェクタの位置情報および前記第１撮像部が撮像した前記第２映像の撮像データを送信する第１通信部と、を有し、
    　前記第２プロジェクタは、
    　　　前記第２プロジェクタの位置情報を送信する第２通信部を有し、
    　前記コントロールボックスは、
    　　　前記第１通信部から前記第１プロジェクタの前記位置情報と前記撮像データを受信し、前記第２通信部から前記第２プロジェクタの前記位置情報を受信する第３通信部と、
    　　　前記第１プロジェクタの前記位置情報および前記第２プロジェクタの前記位置情報から前記第１プロジェクタと前記第２プロジェクタとの間隔情報を算出し、前記撮像データおよび前記間隔情報から、前記第２映像が投写される面と前記第２プロジェクタとの第１距離、または、前記第２映像が投写される領域と前記第１プロジェクタとの第２距離を算出する第３算出部と、を有し、
    　前記コントロールボックスは、前記第１距離、または、前記第２距離に基づいて、前記第１投写部による前記第１映像の投写を制御する、
    プロジェクタシステム。
16. 　第１映像を投写する第１プロジェクタと、
    　第２映像を投写する第２プロジェクタと、
    　前記第２映像を撮像する撮像装置と、
    　前記撮像装置が撮像した前記第２映像の撮像データと、前記第１プロジェクタ、前記第２プロジェクタおよび前記撮像装置の位置情報とから、前記第２映像が投写される面と前記第２プロジェクタとの第１距離、または、前記第２映像が投写される領域と前記撮像装置との第２距離を算出する算出部と、を備え、
    　前記第１プロジェクタは、前記第１距離または前記第２距離に基づいて前記第１映像の投写を制御する、
    プロジェクタシステム。
17. 　前記算出部は、前記第２映像の撮像データから前記第２映像の投写方向と撮像方向との角度情報を算出し、前記角度情報と前記位置情報とから、前記第１距離、または、前記第２距離を算出する、
    請求項１６に記載のプロジェクタシステム。

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