光投影装置的制造方法
【专利摘要】光投影装置具备：第一图像数据生成部(11)、第二图像数据生成部(12)、图像描绘部(15)、图像选择部(13)、图像切换部(14)、对第一图像或第二图像进行投影的光投影部(20)、照明参数输入部(18)、以及将被输入到照明参数输入部(18)的照明参数转换为R、G、B各个灰度值的参数转换部(17)，图像切换部(14)，根据观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内，对光投影部(20)投影的第一图像与第二图像进行切换。
【专利说明】
光投影装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及光投影装置。
【背景技术】
[0002]以往有一种照明系统，使用放映机器即投影机来代替照明器具(灯)，在空间进行演出。在这种照明系统中使用的照明器具，也被称为活动投影机。活动投影机作为投影光射出影像光。因此，上述的照明系统中，通过自由地变更投影光的形状及颜色，能够切换影像的投影和照明(例如，参考专利文献I)。
[0003](现有技术文献)
[0004](专利文献)
[0005]专利文献I:国际公开第2010/058381号
[0006]在专利文献I公开的照明系统，对用于信息提示的影像光即第一图像和模拟照明光的第二图像进行投影。在上述的照明系统中，预先设定了照射第一图像的信息提示区域(屏幕等)和照射第二图像的展示对象物(商品等的展示物)。第一图像被照射到信息提示区域，第二图像被照射到展示对象区域。
[0007]在上述的照明系统中，信息提示区域和展示对象区域的投影区域被区分，第一图像及第二图像分别被照射到不同的显示区域时，出现图像的形状失真、或者不能显示所希望的颜色的问题。例如，第一图像被照射到展示对象区域时，在展示对象物投影出第一图像的一部分，所以出现投影到展示对象物上的第一图像产生形状失真或者不能显示所希望的颜色的问题。此外，第二图像不被照射到展示对象区域，而被照射到信息提示区域时，出现不能突出展示对象物的问题。
【发明内容】
[0008]于是鉴于所述课题，本发明的目的在于提供一种能够用同一个光投影装置有效地投影影像光和照明光双方的光投影装置。
[0009]为了达到所述目的，本发明涉及的光投影装置的一个方案具备:第一图像数据生成部，生成第一图像数据，该第一图像数据包含任意的信息并构成第一图像，该第一图像是由R、G、B各个灰度值调整的图像;第二图像数据生成部，生成第二图像数据，该第二图像数据包含照明用的信息并构成第二图像，该第二图像是由包含明亮度和色温度的照明参数调整的图像;图像描绘部，将所述第一图像数据生成部生成的所述第一图像数据、以及所述第二图像数据生成部生成的所述第二图像数据，分别描绘为所述第一图像及所述第二图像；图像选择部，任意选择所述第一图像数据和所述第二图像数据；图像切换部，按照所述图像选择部的选择结果，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像与所述第二图像进行切换;光投影部，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像或所述第二图像进行投影;照明参数输入部，用于输入所述照明参数；以及参数转换部，将被输入到所述照明参数输入部的所述照明参数，转换为R、G、B各个灰度值，并传递给所述第二图像数据生成部，所述图像切换部，根据观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内，对所述光投影部投影的所述第一图像与所述第二图像进行切换。
[0010]通过本发明，能够提供一种能用同一个光投影装置有效地投影影像光和照明光双方的光投影装置。
【附图说明】
[0011 ]图1是表示实施方式I涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0012]图2A是表示实施方式I涉及的光投影装置的动作例的斜视图。
[0013]图2B是表示实施方式I涉及的光投影装置的动作例的斜视图。
[0014]图3A是表示实施方式I涉及的光投影装置中，切换影像光与照明光的情况下的一例的斜视图。
[0015]图3B是表示实施方式I涉及的光投影装置中，切换影像光与照明光的情况下的其他例的斜视图。
[0016]图4是表示实施方式I的变形例涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0017]图5是表示实施方式2涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0018]图6是表示实施方式2涉及的光投影装置中，切换影像光与照明光的情况下的一例的斜视图。
[0019]图7是表示实施方式3涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0020]图8是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0021]图9A和图9B是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0022]图10是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0023]图1lA和图1lB是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0024]图12A和图12B是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0025]图13A和图13B是表示实施方式3涉及的光投影装置的形状校正处理的一例的图。
[0026]图14是表示实施方式4涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0027]图15是表示实施方式5涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0028]图16是表示实施方式6涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0029]图17是表示实施方式7涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0030]图18是表示实施方式8涉及的光投影装置的构成的方框图。
【具体实施方式】
[0031]本发明涉及的光投影装置的一个方案具备:第一图像数据生成部，生成第一图像数据，该第一图像数据包含任意的信息并构成第一图像，该第一图像是由R、G、B各个灰度值调整的图像;第二图像数据生成部，生成第二图像数据，该第二图像数据包含照明用的信息并构成第二图像，该第二图像是由包含明亮度和色温度的照明参数调整的图像；图像描绘部，将所述第一图像数据生成部生成的所述第一图像数据、以及所述第二图像数据生成部生成的所述第二图像数据，分别描绘为所述第一图像及所述第二图像;图像选择部，任意选择所述第一图像数据和所述第二图像数据；图像切换部，按照所述图像选择部的选择结果，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像与所述第二图像进行切换;光投影部，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像或所述第二图像进行投影；照明参数输入部，用于输入所述照明参数；以及参数转换部，将被输入到所述照明参数输入部的所述照明参数，转换为R、G、B各个灰度值，并传递给所述第二图像数据生成部，所述图像切换部，根据观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内，对所述光投影部投影的所述第一图像与所述第二图像进行切换。
[0032]在该构成中，用同一个光投影装置就能有效地投影影像光和照明光双方。此时，关于照明光，与普通的照明相同，将明亮度及色温度作为照明参数来调整，从而能够进行作为照明光而适合的调光及调色。
[0033]此外可以是，所述光投影装置还具备传感器部，该传感器部检测所述观察者是否存在于距所述展示对象物规定的范围内，所述图像选择部，按照所述传感器部的检测结果，选择所述图像描绘部描绘的所述第一图像或所述第二图像。
[0034]在该构成中，通过具备传感器部，从而检测观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内，不经过用户的手动操作，而能够自动切换第一图像与第二图像。
[0035]此外可以是，具备图像数据形状校正处理部，该图像数据形状校正处理部，对所述第一图像数据进行几何校正处理，使得在所述第一图像的一部分或全部被投影到有凹凸的所述展示对象物上的情况下，从所述观察者的观察位置观察到形状没有失真的所述第一图像。
[0036]在该构成中，即使展示对象物是有凹凸的立体物，光投影部也能够向展示对象物投影形状没有失真的影像光。
[0037]此外可以是，具备图像数据颜色校正处理部，该图像数据颜色校正处理部，对所述第一图像数据进行颜色校正，使得在所述第一图像的一部分或全部被投影到有颜色的所述展示对象物上的情况下，从所述观察者的观察位置观察时的所述第一图像的颜色成为所述第一图像的正常的颜色。
[0038]在该构成中，即使展示对象物是有颜色的立体物，从光投影部对展示对象物能够投影看上去是想要显示的颜色的影像光。
[0039]此外可以是，具备图像数据剪切处理部，该图像数据剪切处理部，按照所述展示对象物的轮廓，对所述光投影部投影的所述第二图像的所述第二图像数据进行剪切处理。
[0040]在该构成中，使展示对象物明亮，信息提示区域昏暗地进行照明，从而能够进行强调展示对象物的照明。
[0041]此外可以是，具备模糊宽度设定部，该模糊宽度设定部设定任意的模糊宽度，按照所述模糊宽度设定部设定的模糊宽度，使在所述图像数据剪切处理部已被剪切处理的所述第二图像数据的轮廓模糊。
[0042]在该构成中，光投影部对信息提示区域及展示对象物，使照明光的轮廓模糊，能够投影更自然的照明光。
[0043]此外可以是，具备驱动部，该驱动部使所述光投影部在所述第一图像与所述第二图像的投影切换时移动，使得所述光投影部的投影方向成为预先设定的方向。
[0044]在该构成中，光投影部在投影作为影像光的第一图像的方向与投影作为照明光的第二图像的方向不同的情况下，能够按照第一图像与第二图像的切换，由驱动部自动地变更投影方向。
[0045]此外可以是，具备:服务器，保存有所述第一图像数据、所述第二图像数据、以及图像选择信号，该图像选择信号用于使所述图像选择部选择所述第一图像及所述第二图像中的任一个；以及数据通信部，从所述服务器接收所述第一图像数据、所述第二图像数据以及所述图像选择信号中的至少一个。
[0046]在该构成中，即使不具备第一图像数据处理部及第二图像数据处理部，也可以通过数据通信从服务器获得第一图像数据及第二图像数据，所以能够使光投影装置小型化。此外，第一图像及第二图像能够在多个光投影装置或不同的光投影装置中共用。
[0047]下面，参考附图来说明本发明的实施方式。另外，下面说明的实施例都是示出本发明优选的一个具体例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式、工序、工序的顺序等，都是本发明的一个例子，主旨不是限制本发明。因此，在以下的实施例的构成要素中，对于示出本实用新型的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
[0048]并且，各个图为模式图，并非是严谨的图示。此外，对于各个图中实质上相同的构成赋予相同的符号，并省略或简化重复说明。
[0049](实施方式I)
[0050]图1是表示本实施方式涉及的光投影装置I的构成的方框图。
[0051]如图1所示，光投影装置I具备:第一图像数据生成部11，生成构成第一图像的第一图像数据，该第一图像是由R、G、B各个灰度值来调整的图像;第二图像数据生成部12，生成包含照明用的信息并构成第二图像的第二图像数据，该第二图像是由包含明亮度和色温度的照明参数调整的图像；图像描绘部15，将第一图像数据生成部11生成的第一图像数据以及第二图像数据生成部12生成的第二图像数据分别描绘为第一图像及第二图像;图像选择部13，任意选择将要投影的第一图像数据和第二图像数据;图像切换部14，按照图像选择部13的选择结果，对图像描绘部15描绘的第一图像与第二图像进行切换;光投影部20，对图像描绘部15描绘的第一图像或第二图像进行投影;照明参数输入部18，用于输入照明参数；以及参数转换部17，将输入到照明参数输入部18的照明参数，转换为R、G、B各个灰度值。
[0052]光投影装置I，在功能上由运算部10和光投影部20构成。运算部10是例如在内置了光投影部20的框体中，与光投影部20—起被内置的运算装置。光投影部20例如由作为光源具备LED或激光器、金属卤化物灯(或超高压水银灯)等的光照射装置构成。另外，运算部10，可以由外置于光投影部20的个人电脑等的运算装置来构成。
[0053]图2A及图2B是表示本实施方式涉及的光投影装置I的动作例的图。图2A是表示影像光照射的样子的斜视图，图2B是表示照明光照射的样子的斜视图。
[0054]光投影装置I如图2A以及图2B所示，针对展示对象物3以及展示对象物3以外的区域进行图像投影。
[0055]在此，展示对象物3是指具有任意的凹凸形状的三维形状的商品及商品模型、板、展示面板等能够进行展示的所有物体。此外，展示对象物3以外的区域是指例如信息提示区域2，该信息提示区域2是从观察展示对象物3的观察者5看时配置在展示对象物3的背面侧的屏幕、面板、墙面、地板面等，其能够用文字和图像进行投影来将与对象物3有关的信息提示给观察者5。
[0056]光投影装置I投影的图像是指作为影像光的图像和作为照明光的图像该作为影像光的图像是在信息提示区域2提示展示对象物3的说明等信息的图像，该作为照明光的图像是用于照亮展示对象物3的图像。光投影装置I，根据状况切换这些图像，并投影到信息提示区域2以及展示对象物3。
[0057]例如，可举出在信息提示区域2的屏幕前，作为展示对象物3展示了人体模型的情况。光投影装置I，在信息提示区域2提示展示对象物3的说明等的信息时，如图2A所示，向信息提示区域2以及展示对象物3照射包含展示对象物3的说明等的信息的影像光(图像)。此夕卜，想照亮展示对象物3进行强调的情况下，如图2B所示，光投影装置I照射照明光(图像)。这样，光投影装置I，通过对作为影像光的图像与作为照明光的图像进行切换地投影，从而由一台光投影装置I来进行影像光的照射和照明光的照射的双方。
[0058]以下，详细说明光投影装置I的构成。
[0059]如上所述，光投影装置I在功能上具备运算部10以及光投影部20。
[0060]运算部10，如图1所示，具备第一图像数据生成部11、第二图像数据生成部12、图像选择部13、图像切换部14、以及图像描绘部15。
[0061]第一图像数据生成部11，生成向信息提示区域2及展示对象物3投影的第一图像数据，该第一图像数据构成包含展示对象物3的说明等的信息的影像光(第一图像)。另外，包含展示对象物3的说明等的信息的影像光，相当于本发明的第一图像。第一图像是文本图像(文字)、用PC等制作的CG图像、用摄像机拍摄的写实图像等任意的图像。此外，第一图像可以包含静止图像及动画。此外，仅由单色的颜色构成的图像可以是CG图像中包含的图像。另夕卜，表示第一图像不仅限为用R、G、B灰度来表示。例如，可以采用如YUV等利用亮度、以及色差的表色系。也可以将用任意的表色系来表示的图像转换为用R、G、B灰度来表示，从而作为第一图像数据。
[0062]第二图像数据生成部12生成第二图像数据，该第二图像数据构成用于照亮展示对象物3的照明光(第二图像)。另外，照亮展示对象物3的照明光，相当于本发明的第二图像。第二图像是模仿照明光的图像。第二图像可以是只由单色的颜色构成的图像，也可以是随着时间变成多个颜色的构成的图像。
[0063]另外，第一图像数据生成部11以及第二图像数据生成部12，可以用现有的图像制作工具来分别制作第一图像数据以及第二图像数据，也可以将预先制作的第一图像数据及第二图像数据分别存放在第一图像数据生成部11及第二图像数据生成部12中，在图像投影时读出存放的第一图像数据及第二图像数据。
[0064]图像选择部13任意选择对第一图像及第二图像的哪一个进行投影。即，任意选择第一图像数据及第二图像数据的任一个。图像选择部13中的图像的选择，可以由用户来进行，也可以按照一定的时间来进行或者在规定的时刻自动地进行。
[0065]图像切换部14，按照图像选择部13选择的结果，对下面说明的图像描绘部15描绘的第一图像与第二图像进行切换。第一图像及第二图像的切换，可以构成为根据观察者5是否存在于指定的区域而进行切换，也可以通过用户任意操作图像切换部14来进行。另外，第一图像与第二图像的切换，在后面详细说明。
[0066]图像描绘部15，由例如液晶面板和数字微镜器件(DMD:DigitalMicromirrorDevice)面板等图像元件来构成，进行描绘处理，就是对构成画面的像素配置R、G、B。按照图像切换部14对第一图像与第二图像进行切换，描绘第一图像数据及第二图像数据中的任一个。
[0067]光投影部20，将图像描绘部15描绘的第一图像及第二图像投影到信息提示区域2及展示对象物3。光投影部20例如是照明装置，设置在投影范围为包含展示对象物3存在的区域的至少一部分的范围的位置。因此，由光投影部20能够进行投影的范围成为信息提示区域2。
[0068]光投影部20，具体而言，如图2A的短斜线所示，在信息提示区域2的整体投影第一图像。此时，也可以在展示对象物3投影第一图像。
[0069]此外，光投影部20，如图2B所示，在展示对象物3投影第二图像。此时，也可以在信息提示区域2的一部分投影第二图像。
[0070]另外，光投影装置I不区分第一图像和第二图像的投影区域。因此，可以在展示对象物3上投影第一图像，也可以在信息提示区域2投影第二图像。
[0071]图3A以及图3B是表示实施方式I涉及的光投影装置I中，对影像光与照明光进行切换的情况下的一例的斜视图。
[0072]作为对影像光与照明光进行切换的情况下的例子，如图3A的左侧所示，观察者5位于离展示对象物3远的位置的情况下，向展示对象物3之上或展示对象物3与其周围的信息提示区域2投影第一图像，该第一图像是用于引人注目或引导、以及提供信息的影像光。此夕卜，在观察者5接近到展示对象物3的情况下，切换到第二图像，该第二图像是目的为照亮展示对象物3的照明光，如图3A的右侧所示，在展示对象物3投影第二图像。
[0073]此外作为其他例子，如图3B的左侧所示，观察者5位于离展示对象物3远的位置的情况下，投影第二图像，该第二图像是目的为照亮展示对象物3的照明光。此外，观察者5接近到展示对象物3的情况下，切换到向展示对象物3之上或展示对象物3与其周围的信息提示区域2投影第一图像，该第一图像是用于引人注目或引导、以及提供信息的影像光，如图3B的右侧所示，向信息提供区域2或信息提示区域2与展示对象物3投影第一图像。
[0074]通过这样的构成，本实施方式涉及的光投影装置I，能够用同一个光投影装置有效地投影影像光和照明光的双方。
[0075]另外，光投影装置I针对作为照明光被投影的第二图像，可以如以下的变形例所示，作成能够任意变更照明光的明亮度及颜色的构成。
[0076](实施方式I的变形例)
[0077]下面说明实施方式I的变形例。图4是表示本变形例涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0078]关于本变形例的光投影装置I，如图4所示，实施方式I示出的光投影装置I的运算部1a还具备参数转换部17和照明参数输入部18。由此，光投影装置I能够进行作为照明光的第二图像的调光及调色。
[0079]通常，照明通过调整明亮度“百分比”和色温度“开尔文”，来变更照明的明亮度及颜色。因此，在光投影装置I对作为照明光的第二图像进行调光及调色的情况下，明亮度及色温度成为照明参数。即，通过变更明亮度或色温度的至少一个，来调整照明光的明亮度及颜色。另外，关于影像光，通过变更明亮度的输出值以及R、G、B各自的灰度值，能够变更影像光的明亮度及颜色。
[0080]照明参数输入部18可以是例如具备推扭的调整设备，该推扭能够用手动来移动位置，通过移动推扭的位置来调整明亮度和色温度，也可以是通过变更计算机画面上的数值或光标位置来调整明亮度和色温度。此外，也可以是通过计算机自动地变更明亮度及色温度的至少一个。
[0081]参数转换部17，将被输入到照明参数输入部18的照明参数，转换为图像用的R、G、B各个灰度值。即，在照明参数输入部18，被变更了明亮度及色温度的至少一个时，按照该变更的值，变更图像用的R、G、B各个灰度。
[0082]加之，参数转换部17，向第二图像数据生成部12传递已转换的R、G、B灰度值。由此，第二图像数据生成部12，根据在照明参数输入部18调整的明亮度及色温度，来生成第二图像数据。由光投影部20投影第二图像，从而投影被变更了照明的明亮度及颜色的照明光。因此，在光投影装置I，通过与普通的照明同样地调整明亮度及色温度，从而能够进行作为照明光适当的调光及调色。
[0083]以上通过本实施方式涉及的光投影装置I，能够用同一个光投影装置有效地投影影像光和照明光的双方。此时，关于照明光，与普通的照明同样地将明亮度及色温度作为照明参数来调整，从而能够进行作为照明光适合的调光及调色。
[0084](实施方式2)
[0085]下面，用图5及图6来说明实施方式2涉及的光投影装置。图5是示出本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。图6是表示本实施方式涉及的光投影装置中，切换影像光与照明光的情况下的一例的斜视图。
[0086]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置I的不同点是如图5所示，具备传感器部30。
[0087]传感器部30检测观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内。而且按照传感器部30的检测结果，图像选择部13选择图像描绘部15描绘的第一图像或第二图像。
[0088]传感器部30是例如红外线传感器、摄像机传感器等，检测观察者5是否存在于距展示对象物3规定的范围内。通过传感器部30能够检测观察者5存在的范围，例如是从展示对象物3的2?3m的范围。
[0089]传感器部30，检测出观察者5存在于距展示对象物3规定的范围内时，将该结果传递给图像选择部13。图像选择部13，根据传感器部30检测出的结果，来决定是选择第一图像及第二图像的哪一个。
[0090]例如，如图6的左侧所示，观察者5位于展示对象物3的远方的情况下，S卩，通过传感器部30没有检测出观察者5的存在的情况下，图像选择部13选择作为影像光的第一图像。由此，光投影部20将第一图像投影到信息提示区域2及展示对象物3。
[0091]此外，如图6的右侧所示，观察者5接近展示对象物3的情况下，S卩，通过传感器部30检测出观察者5的存在的情况下，图像选择部13选择作为照明光的第二图像。由此，投影部20将第二图像投影到信息提示区域2及展示对象物3。因此，从观察者5观察时，看起来展示对象物3被照亮。
[0092]以上在本实施方式涉及的光投影装置中，通过具备传感器部30，检测观察者5是否存在于距展示对象物3规定的范围内，从而不需要用户的手动操作，能够自动地切换第一图像与第二图像。
[0093]另外，图像选择部13，也可以在传感器部30没有检测出观察者5的存在的情况下，选择作为照明光的第二图像，在传感器部30检测出观察者5的存在的情况下，选择作为影像光的第一图像。
[0094](实施方式3)
[0095]下面，用图7来说明实施方式3涉及的光投影装置。图7是表示本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0096]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置不同点在于，如图7所示，运算部1b还具备图像数据形状校正处理部40。
[0097]图像数据形状校正处理部40，对第一图像数据的形状进行校正(几何校正)，使得在第一图像的一部分或全部被投影到有凹凸的展示对象物3上的情况下，从观察者5的观看位置观察到形状没有失真的第一图像。
[0098]作为影像光的第一图像投影到信息提示区域2及展示对象物3的情况下，投影到展示对象物3的影像光相对于投影到信息提示区域2的影像光，产生形状失真。此外，展示对象物3如果是有凹凸的立体物，则因为展示对象物3的形状，影像光的形状产生失真。于是，为了使影像光看上去是没有失真的图像，就需要在估计会出现失真的投影位置进行形状的校正。
[0099]图像数据形状校正处理部40，在作为影像光的第一图像投影到信息提示区域2及展示对象物3的情况下，对被投影到展示对象物3的图像进行形状的校正。
[0100]具体而言，图像数据形状校正处理部40生成校正数据，该校正数据是从第一图像数据生成部11生成的第一图像数据中，针对投影到展示对象物3的位置的部分预先校正了形状失真的数据。而且，从图像数据形状校正处理部40向图像描绘部15传递校正数据。由此，在图像描绘部15，描绘预先校正了形状的失真的第一图像数据。而且，被描绘的第一图像数据从光投影部20投影。
[0101]接着说明在光投影装置，即使展示对象物3是有凹凸的立体物，也能够从光投影部20向展示对象物3投影没有形状失真的影像光。
[0102]例如，如图8所示，将相对于观察者5隔开距离L，并且相对于观察者5倾斜地配置的平板状物体41a，考虑为展示对象物3。该平板状物体41a，从观察者5的视点位置Pl被视觉确认为视野角Θ1。从与观察者5的视野中心交叉的平板状物体41a上的点P2到观察者5为止，隔开距离LI。
[0103]关于视点位置Pl和平板状物体41a上的点P2的位置关系，设想如下情况，如图9A所示，将图9B所示的格子状的平面影像43经由影像面42a在平板状物体41a之上看的情况，该影像面42a是从观察者5看的影像面。在这个情况下，使平板状物体41a显示与在影像面42a显示的图9B示出的平面影像43相同的影像的情况下，需要获得影像面42a上的各坐标与平板状物体4 Ia上的各坐标的对应关系。在图9A模式性地示出影像面42a上的点b 1、b2、b3、b4、匕5与平板状物体41&上的点&1、&2、&3、&4、&5对应。因此，在平板状物体41&上的点&1、&2、&3、&4、&5显示的影像，从观察者5被视觉确认为影像面42&上的点131士243士445。
[0104]此外，如图10所示，观察者5的视线和平板状物体41a交叉的点P2与光投影部20的投影位置P3，相隔L2的距离。此外，光投影部20，在规定的投影视场角Θ2的范围内投影投影光。
[0105]在这个情况下，光投影部20的影像面42b与平板状物体41a的位置关系，如图1lA所示，平板状物体41&上的点31、32、33、&4、35，与影像面4213上的点(31、02、03、04、05对应。即，从光投影部20的投影位置P3延长了影像面42b上的点cl、c2、c3、c4、c5的直线上的点成为平板状物体41&的点31、32、33、&4、&5。
[0106]根据这样的观察者5的视点位置Pl及视野角Θ1、平板状物体41a的位置、光投影部20的投影位置P3及投影视场角Θ2的关系，向图1lA示出的光投影部20的影像面42b上的点(:1、02、03、04、05投影影像，则影像投影在平板状物体41&上的点&1、&2、&3、&4、&5。其结果，平板状物体41&上的点&1、&2、&3、&4、&5，被视觉确认为图9六中的影像面42&上的点131、匕2、b3、b4、b5。因此，为了使观察者5视觉确认平面影像43，光投影部20根据与影像面42a上的各坐标对应的平板状物体41a上的各坐标和与影像面42b上的各坐标对应的平板状物体41a上的各坐标之间的对应关系，需要投影如图1lB所示的失真的平面影像43a。
[0107]为了实现这样的光投影装置的投影动作，运算装置如图8所示获得示出观察者5的视点位置Pl的视点位置、示出视线方向的视点位置姿势参数以及示出观察者5的视野角Θ1的视野角参数。这些观察者5的参数，如图9A所示确定上述的影像面42a。
[0108]此外获得平板状物体41a的形状数据，从光投影部20射出的影像光投影到该平板状物体41a。该形状数据是例如CAD数据。在此，视点位置姿势参数是用数值来定义三维坐标空间的X、Y、Z轴上的位置及轴周围的转动角度的参数。该视点位置姿势参数唯一地确定视点位置Pl与平板状物体41a的距离L1、以及相对于视点位置Pl的平板状物体41a的姿势。此夕卜，平板状物体41a的形状数据是以CAD等制作的电子数据为基础，定义三维坐标空间的形状区域的数据。这个形状数据唯一地确定从视点位置Pl看时的平板状物体41a的形状。这样的平板状物体41a的形状数据和观察者5的参数，确定影像面42a的坐标和平板状物体41a上的坐标的对应关系。
[0109]此外，如图10所示，通过光投影部20的设置，运算装置获得光投影部20的投影位置P3、该光投影部20的光轴方向的位置姿势参数、以及示出光投影部20的投影视场角Θ2的投影视场角参数。该光投影部20的位置姿势参数及投影视场角参数，表示光投影部20对平板状物体41a投影的影像面42b。确定了该影像面42b，就能确定从光投影部20投影的影像光，经由影像面42b投影到平板状物体41a的哪个坐标。即，通过光投影部20的位置姿势参数及投影视场角参数、以及平板状物体41a的位置姿势参数及形状数据，唯一地确定由光投影部20射出的影像光所覆盖的平板状物体41a的范围。在光投影部20是投影机的情况下，投影位置P3由后聚焦及投射角而被定义，投影视场角Θ2根据从投影位置P3隔开一定距离的水平及垂直方向的投影范围来计算。
[0110]而且，运算装置，在连接平板状物体41a显示的影像光的像素(al、a2、a3、a4、a5)及光投影部20的投影位置P3的直线与影像面42b相交的交点(cl、c2、c3、c4、c5)上配置像素，从而构成平面影像43a，使该平面影像43a投影到平板状物体41a。而且，通过影像面42b上的点(:1、02、03、04、05，平板状物体413上的点31、32、33、34、35，影像面423上的点131士243、b4、b5的路径，能够使观察者5视觉确认没有失真的影像。
[0111]同样，即使展示对象物3不是平板状物体41a—样的形状，是圆顶型的形状，也能够使观察者5视觉确认没有失真的影像光。可以设想如图12A所示的展示对象物3是圆顶型物体41b，如图12B所示的观察者5视觉确认格子状的影像光的场面。在这个情况下，从观察者5能够视觉确认影像面428上的点131、&2、&3、&4、&5的延长线上的圆顶型物体4113上的点31、a2、a3、a4、a5。对于此，光投影部20，如图13A所示，向影像面42b投影影像光。通过该影像面4213的点01、02、03、04、05的影像光，投影到圆顶型物体4113的点&1、&2、&3、&4、&5，视觉确认为如图12六示出的影像面42&的点131士243士445。因此，光投影部20，针对影像面4213投影如图13B所示失真的平面影像43a。对于此，观察者5，能够视觉确认如图12B所示的没有失真的平面影像43。
[0112]由此，本实施方式涉及的光投影装置，即使展示对象物3是有凹凸的立体物，也能够从光投影部20对展示对象物3投影没有形状失真的影像光。
[0113]另外，在上述的图像数据形状校正处理部40中生成了对第一图像的一部分校正了形状的失真的校正数据，该第一图像的一部分具体而言是投影到展示对象物3的位置的部分，不过不仅限于第一图像的一部分，也可以对第一图像的全部的数据预先校正形状的失真。
[0114](实施方式4)
[0115]下面用图14来说明实施方式4涉及的光投影装置。图14是示出本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0116]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置不同点在于，如图14所示运算部1c还具备图像数据颜色校正处理部45。
[0117]图像数据颜色校正处理部45对第一图像数据进行颜色校正，使得在第一图像的一部分或全部被投影到有颜色的展示对象物3上的情况下，从观察者5的观察位置观察时的第一图像的颜色成为想显示的颜色。
[0118]作为影像光的第一图像投影到信息提示区域2及展示对象物3的情况下，相对于投影到信息提示区域2的影像光，投影到展示对象物3的影像光，由于展示对象物3的颜色看上去与希望的颜色不同。于是，为了使影像光看上去是想显示的正常的颜色，就需要进行影像光的颜色的校正。
[0119]图像数据颜色校正处理部45，在作为影像光的第一图像投影到信息提示区域2及展示对象物3的情况下，对投影到展示对象物3的图像进行颜色的校正。
[0120]具体而言，图像数据颜色校正处理部45，根据预先被规定的校正方法，对第一图像数据生成部11生成的第一图像数据中，投影到展示对象物3的位置的部分进行颜色的校正。而且，从图像数据颜色校正处理部45向图像描绘部15传递生成的校正数据。由此，在图像描绘部15，描绘预先校正了颜色的第一图像数据。而且，被描绘的第一图像数据由光投影部20投影。
[0121]由此，本实施方式中的光投影装置，即使展示对象物3是有颜色的立体物，也能够从光投影部20对展示对象物3投影看上去是想显示的颜色的影像光。
[0122]另外，在上述的图像数据颜色校正处理部45中生成了对第一图像的一部分预先校正了颜色的校正数据，该第一图像的一部分具体而言是投影到展示对象物3的位置的部分，不过不仅限于第一图像的一部分，也可以对第一图像的全部的数据预先进行颜色的校正。
[0123](实施方式5)
[0124]下面，用图15及图16来说明实施方式5涉及的光投影装置。图15以及图16是示出本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0125]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置不同点在于，如图15所示运算部1d还具备图像数据剪切处理部50。
[0126]图像数据剪切处理部50，针对从光投影部20投影的第二图像数据，按照展示对象物3的轮廓进行剪切处理。另外，图像数据剪切处理部50，也可以按照想进行照明的区域的形状，进行剪切处理。
[0127]具体而言，图像数据剪切处理部50生成进行了剪切处理的数据，使得在第二图像数据生成部12生成的第二图像数据中，对展示对象物3的位置投影第二图像数据，对展示对象物3的位置以外的部分不投影第二图像数据。即，结合展示对象物3的形状，生成对展示对象物3的形状以外的部分进行了剪切处理的数据。而且，图像数据剪切处理部50向图像描绘部15传递进行了剪切处理的数据。由此，在图像描绘部15中，描绘进行了剪切处理的第二图像数据。而且，被描绘的第二图像数据由光投影部20投影。
[0128]由此，本实施方式涉及的光投影装置，能够从光投影部20向信息提示区域2及展示对象物3投影进行了剪切处理的照明光。因此，例如进行照明使展示对象物3明亮，使信息提示区域2昏暗，从而能够进行强调展示对象物3的照明。
[0129]另外，在上述的图像数据剪切处理部50中，对投影到信息提示区域2的位置的第二图像数据进行了剪切处理，从而使第一图像的一部分，具体而言是展示对象物3的位置被强调，例如，为了使展示对象物3作为剪影而被强调，可以用对展示对象物3的位置不投影第二图像数据、对展示对象物3的位置以外的部分投影第二图像数据的方式，对第二图像数据进行剪切处理，从而以使展示对象物3昏暗，使信息提供区域明亮的方式来进行照明。
[0130]此外，光投影装置，可以使第二图像的轮廓模糊，该第二图像以强调展示对象物3的方式进行了剪切处理。因此，光投影装置，如图16的运算部1e所示，可以具备设定任意的模糊宽度的模糊宽度设定部60。模糊宽度设定部60，设定模糊宽度，即设定使图像数据剪切处理部进行了剪切处理的第二图像数据的轮廓模糊多少宽度。通过使进行了剪切处理的部分的轮廓模糊，能够使第二图像成为更加自然的照明光。加之，能够使投影到展示对象物的照明相对于背面成为泄漏光的部分不显眼。
[0131]具体而言，模糊是指，针对进行了剪切处理的部分的分界的几个像素，从没有进行剪切处理的部分向进行了剪切处理的部分慢慢变更明亮度。对此时的明亮度和变更明亮度的宽度(模糊宽度)进行变更。
[0132]由此，本实施方式涉及的光投影装置，从光投影部20针对信息提示区域2及展示对象物3，使照明光的轮廓模糊，能够投影更自然的照明光。
[ΟΙ33](实施方式6)
[0134]下面，用图17来说明实施方式6涉及的光投影装置。图17是示出本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0135]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置不同点在于，如图17所示还具备驱动部70。
[0136]驱动部70，在第一图像和第二图像的投影切换时，使光投影部20移动，从而使光投影部20的投影方向成为预先设定的方向。驱动部70，例如由电动机构成。驱动部70，与图像选择部13连接，按照图像选择部13的第一图像或第二图像的选择来驱动光投影部20，从而变更光投影部20的投影方向。此外，第一图像的投影方向及第二图像的投影方向，可以分别预先设定为所希望的方向，也可以按照观察者5的位置适当地变更。
[0137]由此，光投影部20，在投影影像光即第一图像的方向和投影照明光即第二图像的方向不同的情况下，能够按照第一图像及第二图像的切换，由驱动部70自动变更投影方向。
[0138](实施方式7)
[0139]下面，用图18来说明实施方式7涉及的光投影装置。图18是示出本实施方式涉及的光投影装置的构成的方框图。
[0140]本实施方式涉及的光投影装置与实施方式I涉及的光投影装置I的不同点在于，光投影装置没有具备第一图像数据处理部及第二图像数据处理部，而是通过数据通信从服务器获得第一图像数据及第二图像数据。
[0141]如图18所示，光投影装置具备运算部1f、光投影部20、驱动部70、服务器80。光投影部20和驱动部70，与上述的实施方式6中的光投影部20及驱动部70是相同的，因此省略说明。
[0142]运算部1f具备图像选择部13、图像切换部14、图像描绘部15、图像数据校正处理部81、图像数据剪切处理部82、以及数据通信部83。图像选择部13、图像切换部14及图像描绘部15，与上述的实施方式I?6的图像选择部13、图像切换部14及图像描绘部15相同，因此省略说明。此外，图像数据校正处理部81，是实施方式3及4所示的图像数据形状校正处理部40及图像数据颜色校正处理部45中至少一个，因此省略说明。此外，图像数据剪切处理部82，与实施方式5所示的图像数据剪切处理部50相同，因此省略说明。
[0143]服务器80是保存有第一图像数据、第二图像数据及图像选择信号的服务器。图像选择信号是用于使图像选择部13选择第一图像及第二图像中的任一个的信号。
[0144]数据通信部83，与服务器80进行数据通信，从服务器80获得第一图像数据，第二图像数据以及图像选择信号。
[0145]从数据通信部83获得的第一图像及第二图像，由图像数据校正处理部81，进行第一图像的形状的校正，第一图像的颜色的校正，由图像数据剪切处理部82进行用于强调第二图像的剪切处理之后，传递给图像描绘部15。此外，从数据通信部83获得的图像选择信号，传递给图像选择部13。图像选择部13，根据图像选择信号，选择传递到图像描绘部15的第一图像数据及第二图像数据的任一个。由此，在图像描绘部15描绘的第一图像及第二图像的任一个，从光投影部20投影。
[0146]由此，光投影装置即使不具备第一图像数据处理部及第二图像数据处理部，也可以通过数据通信从服务器80获得第一图像数据及第二图像数据，所以能够使光投影装置小型化。此外，第一图像及第二图像能够在多个光投影装置或不同的光投影装置中共用。
[0147]另外，光投影装置，也可以是不具备图像数据校正处理部81、图像数据剪切处理部82的构成。
[0148](其他变形例)
[0149]以上，根据实施方式说明了本发明涉及的光投影装置，不过本发明不被所述实施方式限定。
[0150]例如，在所述的实施方式中，图像选择部，可以在传感器部检测出观察者的存在的情况下，选择作为照明光的第二图像，在传感器部没有检测出观察者的存在的情况下，选择作为影像光的第一图像，也可以在传感器部没有检测出观察者的存在的情况下，选择作为照明光的第二图像，在传感器部检测出观察者的存在的情况下，选择作为影像光的第一图像。
[0151]另外，在上述的图像数据形状校正处理部生成了对第一图像的一部分预先校正了形状的失真的校正数据，该第一图像的一部分具体而言是投影到展示对象物3的位置的部分，不过不仅限于第一图像的一部分，也可以对第一图像的全部的数据预先校正形状的失真。
[0152]另外，在上述的图像数据颜色校正处理部生成了对第一图像的一部分预先校正了颜色的校正数据，该第一图像的一部分具体而言是投影到展示对象物3的位置的部分，不过不仅限于第一图像的一部分，也可以对第一图像的全部的数据预先校正颜色。
[0153]另外，在上述的图像数据颜色校正处理部中，对投影到信息提示区域的位置的第二图像数据进行了剪切处理，从而强调了第一图像的一部分具体而言是展示对象物的位置，例如，为了使展示对象物作为剪影而被强调，可以对投影到展示对象物的第二图像数据进行剪切处理，通过照明使展示对象物3变得昏暗，使信息提供区域变得明亮。
[0154]另外，通过对各个实施方式以及变形例执行本领域技术人员所能够想到的各种变形而得到的实施方式，以及在不脱离本发明的主旨的范围内对各个实施方式以及变形例中的构成要素以及功能进行任意组合而实现的实施方式均包含在本发明内。
[0155]符号说明
[0156]I 光投影装置
[0157]2 信息提示区域
[0158]3 展示对象物
[0159]5 观察者
[0160]10，10a，10b，10c，10d，10e，10f 运算部
[0161]11第一图像数据生成部
[0162]12第二图像数据生成部
[0163]13图像选择部
[0164]14图像切换部
[0165]15图像描绘部
[0166]17参数转换部
[0167]18照明参数输入部
[0168]20光投影部
[0169]30传感器部
[0170]40图像数据形状校正处理部
[0171]45图像数据颜色校正处理部
[0172]50,82图像数据剪切处理部
[0173]60模糊宽度设定部
[0174]70驱动部
[0175]80服务器
[0176]83数据通信部
【主权项】
1.一种光投影装置，具备: 第一图像数据生成部，生成第一图像数据，该第一图像数据包含任意的信息并构成第一图像，该第一图像是由R、G、B各个灰度值调整的图像； 第二图像数据生成部，生成第二图像数据，该第二图像数据包含照明用的信息并构成第二图像，该第二图像是由包含明亮度和色温度的照明参数调整的图像； 图像描绘部，将所述第一图像数据生成部生成的所述第一图像数据、以及所述第二图像数据生成部生成的所述第二图像数据，分别描绘为所述第一图像及所述第二图像； 图像选择部，任意选择所述第一图像数据和所述第二图像数据； 图像切换部，按照所述图像选择部的选择结果，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像与所述第二图像进行切换； 光投影部，对所述图像描绘部描绘的所述第一图像或所述第二图像进行投影； 照明参数输入部，用于输入所述照明参数；以及 参数转换部，将被输入到所述照明参数输入部的所述照明参数，转换为R、G、B各个灰度值，并传递给所述第二图像数据生成部， 所述图像切换部，根据观察者是否存在于距展示对象物规定的范围内，对所述光投影部投影的所述第一图像与所述第二图像进行切换。2.如权利要求1所述的光投影装置， 所述光投影装置还具备传感器部，该传感器部检测所述观察者是否存在于距所述展示对象物规定的范围内， 所述图像选择部，按照所述传感器部的检测结果，选择所述图像描绘部描绘的所述第一图像或所述第二图像。3.如权利要求1所述的光投影装置， 所述光投影装置具备图像数据形状校正处理部，该图像数据形状校正处理部，对所述第一图像数据进行几何校正处理，使得在所述第一图像的一部分或全部被投影到有凹凸的所述展示对象物上的情况下，从所述观察者的观察位置观察到形状没有失真的所述第一图像。4.如权利要求1所述的光投影装置， 所述光投影装置具备图像数据颜色校正处理部，该图像数据颜色校正处理部，对所述第一图像数据进行颜色校正，使得在所述第一图像的一部分或全部被投影到有颜色的所述展示对象物上的情况下，从所述观察者的观察位置观察时的所述第一图像的颜色成为所述第一图像的正常的颜色。5.如权利要求1所述的光投影装置， 所述光投影装置具备图像数据剪切处理部，该图像数据剪切处理部，按照所述展示对象物的轮廓，对所述光投影部投影的所述第二图像的所述第二图像数据进行剪切处理。6.如权利要求5所述的光投影装置， 所述光投影装置具备模糊宽度设定部，该模糊宽度设定部设定任意的模糊宽度， 按照所述模糊宽度设定部设定的模糊宽度，使在所述图像数据剪切处理部已被剪切处理的所述第二图像数据的轮廓模糊。7.如权利要求1所述的光投影装置， 所述光投影装置具备驱动部，该驱动部使所述光投影部在所述第一图像与所述第二图像的投影切换时移动，使得所述光投影部的投影方向成为预先设定的方向。8.如权利要求1至7的任一项所述的光投影装置， 所述光投影装置具备: 服务器，保存有所述第一图像数据、所述第二图像数据、以及图像选择信号，该图像选择信号用于使所述图像选择部选择所述第一图像及所述第二图像中的任一个;以及 数据通信部，从所述服务器接收所述第一图像数据、所述第二图像数据以及所述图像选择信号中的至少一个。
【文档编号】H04N9/31GK105939466SQ201610082696
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】河村亮
【申请人】松下知识产权经营株式会社