CN114208157B - 显示系统以及显示方法 - Google Patents

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Abstract

在显示系统(1)中，成像装置(10)物理地移动固态成像元件(14)或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像。投影式影像显示装置(20)，获取由成像装置(10)成像的影像，光学地执行与在成像装置(10)中成像时执行的像素偏移对应的像素偏移，来投影所获取的影像。

Description

显示系统以及显示方法
技术领域
本发明涉及使用成像装置和投影式影像显示装置的显示系统以及显示方法。
背景技术
近年来，4K/8K的高分辨率的影像数据不断增加。高分辨率的影像数据的数据量多，因此在传输高分辨率的影像数据时，进行离散余弦变换(Discrete Cosine Transform：DCT)或离散小波变换(Discrete wavelet transform：DWT)等正交变换处理，压缩数据量之后进行传输的情况较多。
正交变换处理是一种滤波处理，因此会发生块噪声和MTF(Modulation TransferFunction：调制传递函数)特性的劣化。因此，通过正交变换处理进行压缩的影像与未压缩的影像相比成为劣化的影像。
因此，可以考虑在时间方向上分割分辨率进行成像，在显示时通过人的视觉对影像进行时间积分，通过结合分辨率被分割的影像，将成像的影像高分辨率化。
例如，在专利文献1中，在摄像机的前面配置像素偏移器，像素偏移器在第一帧期间将被摄体的图像直接发送至摄像机，在第二帧期间将被摄体的图像在垂直方向上偏移1/2像素间距而发送。CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)监视器将在第一帧期间和第二帧期间获取的图像以偏移1/2像素间距的状态显示。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平07-274070号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在上述方法中，以隔行扫描方式传输影像，在帧1的奇数场与帧1的偶数场之间扫描帧2的奇数场，在帧1的偶数场与帧1的奇数场之间扫描帧2的偶数场。因此，分辨率变为2倍，但帧频率变为一半。此外，很难应用于如CRT监视器那样能够自由改变扫描位置的显示装置以外的装置。
本实施方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，利用成像装置和投影式影像显示装置的像素偏移功能，实现通用性高的高分辨率化功能。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本实施方式的一个方式的显示系统包括：成像装置，物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；投影式影像显示装置，获取由所述成像装置成像的影像，光学地执行与在所述成像装置中成像时执行的像素偏移对应的像素偏移，来投影所获取的影像。
本实施方式的另一方式是显示方法。该方法包括以下步骤：物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；以及获取成像的影像，光学地执行与在所述成像步骤中执行的像素偏移对应的像素偏移，来将所获取的影像投影至投影面上。
另外，以上的构成要素的任意组合、以及在方法、装置、系统等之间变换本发明的表达方式也作为本发明的方式是有效的。
发明的效果
根据本实施方式，能够使用成像装置和投影式影像显示装置的像素偏移功能，实现通用性高的高分辨率化功能。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1涉及的显示系统的整体结构的图。
图2是示出图1的成像装置的结构例的图。
图3是示出图1的投影式影像显示装置的结构例的图。
图4是用于说明利用像素偏移功能使成像的帧图像的分辨率在表观上为2倍进行显示的例子的图。
图5的(a)、(b)是用于说明由图4所示的成像装置成像的影像的传输方法的一个例子的图。
图6是用于说明利用像素偏移功能使成像的帧图像的分辨率在表观上为4倍来进行显示的例子的图。
图7的(a)、(b)是用于说明由图6所示的成像装置成像的影像的传输方法的一个例子的图。
图8是用于说明成像装置中的像素偏移功能的另一个例子的图。
图9是示出本发明的实施方式2涉及的显示系统的整体结构的图。
图10的(a)、(b)是示出拜耳阵列的RAW图像和去马赛克处理后的图像的一个例子的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1涉及的显示系统1的整体结构的图。在实施方式1中，显示系统1具有成像装置10以及投影式影像显示装置20。成像装置10和投影式影像显示装置20通过网络2连接。
网络2是因特网、专用线路等通信路径的总称，其通信介质和协议无关。作为通信介质，例如，能够使用有线LAN、无线LAN、移动电话网络(蜂窝网络)、光纤网络、ADSL网络、CATV网络等。作为通信协议，例如，能够使用TCP(Transmission Control Protocol：传输控制协议)/IP(Internet Protocol：互联网协议)、UDP(User Datagram Protocol：用户数据报协议)/IP、SRT(Secure Reliable Transport：开源视频传输)等。
本实施方式涉及的显示系统1通过在时间方向上分割分辨率来进行成像以及显示，能够在压缩数据的同时显示高分辨率的影像。成像装置10使用像素偏移功能，以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像，将成像的影像数据传输至投影式影像显示装置20。投影式影像显示装置20使用像素偏移功能，执行与成像时的像素偏移同步的像素偏移，将从成像装置10获取的影像投影至投影面上。由此，能够在压缩传输数据的同时显示高分辨率的影像。以下，进行具体地说明。
图2是示出图1的成像装置10的结构例的图。成像装置10具有透镜11、透镜驱动部12、成像部13、压电驱动部17以及处理部18。成像部13包括固态成像元件14、压电平台15以及信号处理电路16。
固态成像元件14例如能够使用CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合器件)图像传感器。固态成像元件14将透过透镜11入射的光转换成电信号并输出至信号处理电路16。信号处理电路16对由固态成像元件14输入的图像信号实施A/D转换、噪声去除等信号处理，并输出至处理部18。
固态成像元件14固定在压电平台15上。压电平台15是微动平台，当光轴方向为Z方向时，能够使固态成像元件14在X方向和Y方向上以任意的位移量移动。压电驱动部17根据由处理部18提供的压电驱动信号，使固态成像元件14在X方向和Y方向上分别移动指定的量，并且使固态成像元件14变位。由此，能够以1/n像素间距进行像素偏移。处理部18基于后述的像素偏移的设定信息来生成压电驱动信号。
透镜11是能够在光轴方向上移动的聚焦用透镜。透镜驱动部12根据由处理部18提供的透镜驱动信号，使透镜11在光轴方向上移动，调整透镜11的位置。处理部18例如根据来自未图示的输入单元的聚焦调整信号等计算透镜11的光轴方向的位置，生成透镜驱动信号。
另外，在图2所示的例子中，使用压电平台15物理地移动固态成像元件14来实现像素偏移功能，但是也可以通过压电致动器等在X方向和Y方向上物理地移动透镜(除了聚焦透镜之外)等光学部件来实现。
处理部18能够通过硬件资源与软件资源的协作、或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，能够利用CPU、ROM、RAM、ISP(Image Signal Processor：图像信号处理器)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、其他LSI。作为软件资源，能够利用固件等程序。
图3是示出图1的投影式影像显示装置20的结构例的图。图1所示的投影式影像显示装置20是液晶投影仪。投影式影像显示装置20包括光源21、分色镜22a、22b、反射镜23a、23b、23c、红色用液晶面板24R、绿色用液晶面板24G、蓝色用液晶面板24B、合成棱镜25、像素偏移装置26、投影透镜27、驱动部28以及处理部29。
光源21可以使用卤素灯、氙气灯、金属卤化物灯、超高压汞灯、激光二极管等。
第一分色镜22a将来自光源21的白色光分离为红色光和青色光。第二分色镜22b将青色光分离为绿色光和红色光。由第一分色镜22a分离出的红色光被反射镜23a反射并入射至红色用液晶面板24R。由第二分色镜22b分离出的绿色光入射至绿色用液晶面板24G。由第二分色镜22b分离出的蓝色光被反射镜23b、23c反射并入射至蓝色用液晶面板24B。
红色用液晶面板24R、绿色用液晶面板24G、蓝色用液晶面板24B是透射型液晶面板，基于入射的红色光、绿色光、蓝色光和由处理部29设定的影像信号，分别生成红色影像、绿色影像、蓝色影像。合成棱镜25合成红色影像、绿色影像、蓝色影像而生成彩色影像。
像素偏移装置26例如是具有能够向任意方向倾斜的致动器的玻璃板。作为致动器，例如能够使用当施加预定电压时伸展的压电元件。驱动部28根据由处理部29提供的像素偏移驱动信号来驱动致动器，以控制玻璃板的倾斜角度。由此，像素偏移装置26偏移来自合成棱镜25的入射光的光路。处理部29基于后述的像素偏移的设定信息来生成像素偏移驱动信号。通过插入像素偏移装置26，能够以1/n像素间距进行像素偏移。投影透镜27放大从像素偏移装置26入射的光，并输出至屏幕等投影表面。
另外，像素偏移装置26的结构是一个例子，也可以使用偏振装置来光学地偏移光路，以代替通过致动器使玻璃板倾斜。另外，也可以不是光学地偏移光路，而是物理地移动光学器件，使投影的影像移位。
处理部29能够通过硬件资源与软件资源的协作、或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，能够利用CPU、ROM、RAM、ISP、GPU、DSP、ASIC、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够利用固件等程序。
图4是用于说明利用像素偏移功能使成像的帧图像的分辨率在表观上为2倍进行显示的例子的图。这里，分辨率是指总分辨率，该总分辨率是水平分辨率与垂直分辨率相乘后的数。通过图4所示的像素偏移功能，水平分辨率在表观上为√2倍，垂直分辨率在表观上为√2倍。因此，总分辨率在表观上为2倍。在成像装置10侧，使固态成像元件14一边在斜方向上按每帧移位1/2像素(像素偏移)一边进行成像。具体地，成像装置10在斜方向上在偏移了1/2像素的第0帧F0的位置和第1帧F1的位置交替地进行成像。
在投影式影像显示装置20侧，通过像素偏移装置26一边在斜方向上按每帧移位1/2像素(像素偏移)一边投影影像。由此，投影式影像显示装置20的物理投影位置在斜方向上在偏移了1/2像素的第0帧F0的位置和第1帧F1的位置之间交替地切换。
在成像装置10与投影式影像显示装置20之间，像素偏移的方向和量、像素偏移的位置数、每一帧的位置、帧频率需要同步。即，在成像装置10与投影式影像显示装置20之间，需要使像素偏移的设定信息对应。图4所示的例子的像素偏移的设定信息是像素偏移的方向为右斜下方45度、像素偏移的量为1/2像素间距、像素偏移的位置为2个、初始位置为偶数帧的位置、奇数帧的位置为从初始位置向右斜下方的位置、帧频率为120Hz。
当成像装置10和投影式影像显示装置20是具有协作功能的产品时，这些像素偏移的设定信息被预先设定在成像装置10和投影式影像显示装置20内的ROM中。当成像装置10和投影式影像显示装置20是不具有协作功能的产品时，用户分别向成像装置10和投影式影像显示装置20输入像素偏移的设定信息。或者，从成像装置10经由网络2向投影式影像显示装置20发送像素偏移的设定信息。例如，也可以将像素偏移的设定信息作为元数据嵌入到图像数据内。另外，在IP传输影像数据的情况下，也可以将像素偏移的设定信息附加到IP包头的用户区域。
成像装置10的处理部18在与投影式影像显示装置20的处理部29建立通信信道后，向处理部29发送像素偏移的设定信息。投影式影像显示装置20的处理部29基于从成像装置10的处理部18接收到的设定信息，生成像素偏移驱动信号，该像素偏移驱动信号指示像素偏移装置26的每个像素偏移位置的倾斜角度和像素偏移位置的变更时机。
在将像素偏移的设定信息作为元数据嵌入到图像数据内时，成像装置10能够按每个图像(帧)向投影式影像显示装置20发送设定信息。由此，能够在成像装置10和投影式影像显示装置20中以帧为单位可靠地使像素偏移的设定信息同步。
图5的(a)、(b)是用于说明由图4所示的成像装置10成像的影像的传输方法的一个例子的图。如图5的(a)所示，成像装置10的处理部18以120Hz的周期从成像部13交替地获取在第0帧F0的位置成像的图像和在第1帧F1的位置成像的图像。例如，处理部18依次获取在第0帧F0的位置成像的图像F01、在第1帧F1的位置成像的图像F11、在第0帧F0的位置成像的图像F02、在第1帧F1的位置成像的图像F12。
成像装置10的处理部18例如以作为3D格式之一的帧打包方式依次传输帧图像。如图5的(b)所示，处理部18在一个垂直同步期间内，对在第0帧F0的位置成像的图像和在第1帧F1的位置成像的图像这2张帧图像进行打包。例如，处理部18对在第0帧F0的位置成像的图像F01和在第1帧F1的位置成像的图像F11进行打包，对在第0帧F0的位置成像的图像F02和在第1帧F1的位置成像的图像F12进行打包。具体地，处理部18将垂直同步信号Vsync的周期从120Hz变更为60Hz。处理部18将包含以帧打包方式存储的帧图像的影像数据经由网络2发送至投影式影像显示装置20。
投影式影像显示装置20的处理部29接收从成像装置10发送的影像数据。处理部29基于由成像装置10指定的像素偏移的设定信息，从接收到的影像数据中提取帧图像。具体地，由于在设定信息中像素偏移的位置为2个，因此，处理部29将垂直同步信号Vsync的周期从60Hz变更为120Hz。处理部29生成像素偏移驱动信号，该像素偏移驱动信号指示像素偏移装置26的每个像素偏移位置的倾斜角度和像素偏移位置的变更时机。
此外，上述的帧打包方式是一个例子，也可以使用其他格式。例如，也可以通过并排方式或上下方式来传输在第0帧F0的位置成像的图像和在第1帧F1的位置成像的图像。在并排方式的情况下，将在第0帧F0的位置成像的图像和在第1帧F1的位置成像的图像在左右方向上排列而作为一个帧图像。在上下方式的情况下，将在第0帧F0的位置成像的图像和在第1帧F1的位置成像的图像在上下方向上排列而作为一个帧图像。但是，在这种情况下，成像装置10和投影式影像显示装置20需要帧缓冲器，该帧缓冲器用于临时存储在第0帧F0的位置成像的帧图像。关于这一点，在帧打包方式中，帧图像被依次传输，由投影式影像显示装置20直接投影，因此不需要在成像装置10和投影式影像显示装置20中设置上述帧缓冲器。
在本实施方式中，主要设想将由成像装置10成像的影像实时传输至投影式影像显示装置20的用途。在这种情况下，成像装置10基本上发送未压缩的影像数据。另外，如果成像装置10的处理部18和投影式影像显示装置20的处理部29的处理能力有富余，则成像装置10的处理部18也可以以预定格式对影像数据进行压缩编码并发送，投影式影像显示装置20的处理部29也可以对接收到的影像数据进行解压缩解码来使用。
图6是用于说明利用像素偏移功能使成像的帧图像的分辨率在表观上为4倍进行显示的例子的图。这里，分辨率是指总分辨率，该总分辨率是水平分辨率与垂直分辨率相乘后的数。通过图6所示的像素偏移功能，水平分辨率在表观上为2倍，垂直分辨率在表观上为2倍。因此，总分辨率在表观上为4倍。在该例子中，可以将以4K的分辨率(3840×2160)成像的图像在表观上以8K的分辨率(7680×4320)显示。
在成像装置10侧，使固态成像元件14一边在上下方向、左右方向、斜方向上按每帧移位1/2像素(像素偏移)一边进行成像。具体地，成像装置10在初始的第0帧F0的位置、从初始位置向上方向偏移了1/2像素的第1帧F1的位置、从初始位置向右斜上方偏移了1/2像素的第2帧F2的位置、从初始位置向右方向偏移了1/2像素的第3帧F3的位置这4个位置依次成像。
在投影式影像显示装置20侧，使用像素偏移装置26，在初始的第0帧F0的位置、从初始位置向上方向偏移了1/2像素的第1帧F1的位置、从初始位置向右斜上方偏移了1/2像素的第2帧F2的位置、从初始位置向右方向偏移了1/2像素的第3帧F3的位置这4个位置依次切换帧图像的投影位置。由此，由投影透镜27向4个投影位置依次投影帧图像。另外，上述的成像或者投影的4个位置的切换顺序只是一个例子。例如，成像装置10或投影式影像显示装置20也可以以逆时针或Z形的顺序切换4个位置。
图6所示例的像素偏移的设定信息是像素偏移的方向为上方向、右斜上方45度以及右方向。像素偏移的量是1/2像素间距。像素偏移的位置为4个。当n为自然数时，初始位置是第(4n-4)个帧的位置，第(4n-3)个帧的位置是从初始位置向上方向的位置，第(4n-2)个帧的位置是从初始位置向左斜上方45度的位置，第(4n-1)个帧的位置是从初始位置向右方向的位置。帧频率是240Hz。
图7的(a)、(b)是用于说明由图6所示的成像装置10成像的影像的传输方法的一个例子的图。如图7的(a)所示，成像装置10的处理部18以240Hz的周期从成像部13依次获取在第0帧F0的位置成像的图像、在第1帧F1的位置成像的图像、在第2帧F2的位置成像的图像和在第3帧F3的位置成像的图像。例如，处理部18依次获取在第0帧F0的位置成像的图像F01、在第1帧F1的位置成像的图像F11、在第2帧F2的位置成像的图像F21、在第3帧F3的位置成像的图像F31、在第0帧F0的位置成像的图像F02、在第1帧F1的位置成像的图像F12、在第2帧F2的位置成像的图像F22、在第3帧F3的位置成像的图像F32。
成像装置10的处理部18例如以帧打包方式依次传输帧图像。如图7的(b)所示，处理部18在一个垂直同步期间内，对在第0帧F0的位置成像的图像、在第1帧F1的位置成像的图像、在第2帧F2的位置成像的图像、在第3帧F3的位置成像的图像这4张帧图像进行打包。例如，处理部18对在第0帧F0的位置成像的图像F01、在第1帧F1的位置成像的图像F11、在第2帧F2的位置成像的图像F21、在第3帧F3的位置成像的图像F31进行打包，对在第0帧F0的位置成像的图像F02、在第1帧F1的位置成像的图像F12、在第2帧F2的位置成像的图像F22、在第3帧F3的位置成像的图像F32进行打包。具体地，处理部18将垂直同步信号Vsync的周期从240Hz变更为60Hz。处理部18将包含以帧打包方式存储的帧图像的影像数据经由网络2发送至投影式影像显示装置20。
投影式影像显示装置20的处理部29接收从成像装置10发送的影像数据。处理部29基于由成像装置10指定的像素偏移的设定信息，从接收到的影像数据中提取帧图像。具体地，由于在设定信息中像素偏移的位置为4个，因此，处理部29将垂直同步信号Vsync的周期从60Hz变更为240Hz。处理部29生成像素偏移驱动信号，该像素偏移驱动信号指示像素偏移装置26的每个像素偏移位置的倾斜角度和像素偏移位置的变更时机。
图8是用于说明成像装置10中的像素偏移功能的另一个例子的图。在此，固态成像元件14具有拜耳阵列的滤色器。成像装置10一边使固态成像元件14在上下方向、左右方向、斜方向上按每帧移位1像素(像素偏移)一边进行成像。具体地，成像装置10在初始的第0帧F0的位置、从初始位置向上方向偏移了1像素的第1帧F1的位置、从初始位置向右斜上方偏移了1像素的第2帧F2的位置、从初始位置向右方向偏移了1像素的第3帧F3的位置这4个位置依次成像。
图8所示例的像素偏移的设定信息是像素偏移的方向为上方向、右斜上方45度以及右方向。像素偏移的量是1像素间距。像素偏移的位置为4个。当n为自然数时，初始位置是第(4n-4)个帧的位置，第(4n-3)个帧的位置是从初始位置向上方向的位置，第(4n-2)个帧的位置是从初始位置向右斜上方45度的位置，第(4n-1)个帧的位置是从初始位置向右方向的位置。帧频率是240Hz。
通常，当成像装置10将像素偏移的量设定为1像素间距时，成像装置10使用像素偏移功能，其目的在于使关于固态成像元件14的每个像素的R信息、G信息和B信息全部一致。例如，成像装置10的处理部18使用从第0帧F0到第三帧F3的4个帧来生成1张图像。根据该方式，处理部18不进行后述的基于去马赛克处理的插值处理，因此画质提高，但像素数在表观上不增加。但是，在本实施方式中，由于使像素数在表观上增加，因此即使在将像素偏移的量设定为1像素间距时，处理部18也将每一帧分别作为1张图像生成，并发送至投影式影像显示装置20。
成像装置10的处理部18例如以帧打包方式依次传输帧图像。处理部18在一个垂直同步期间内，对在第0帧F0的位置成像的图像、在第1帧F1的位置成像的图像、在第2帧F2的位置成像的图像、在第3帧F3的位置成像的图像这4张帧图像进行打包。具体地，处理部18将垂直同步信号Vsync的周期从240Hz变更为60Hz。处理部18将包含以帧打包方式存储的帧图像的影像数据经由网络2发送至投影式影像显示装置20。
如上所述，从成像装置10的处理部18发送至投影式影像显示装置20的处理部29的设定信息的移位量为1像素间距。但是，投影式影像显示装置20即使在上下方向、左右方向、斜方向上移位1像素而进行显示，由于在各移位位置处没有像素的相位差(偏移量)，因此在表观上不能提高分辨率。因此，投影式影像显示装置20的处理部29也可以以使移位量在上下方向、左右方向、斜方向上各为1/2像素的方式变更设定信息，生成像素偏移驱动信号，该像素偏移驱动信号指示像素偏移装置26的每个像素偏移位置的倾斜角度和像素偏移位置的变更时机。即，投影式影像显示装置20的处理部29也可以校正设定信息的偏移量。
如上所述，根据实施方式1，通过在时间方向上分隔分辨率而进行成像以及显示，即使不使用成为不可逆压缩的正交变换，也能够在压缩传输数据的同时显示高分辨率的影像。在不使用正交变换处理的情况下，信号处理的负荷减轻，成为低延迟。此外，由于高频分量未被删除，因此也抑制了画质劣化。另外，在使用正交变换处理的情况下，能够进行进一步的数据压缩，也能够使用一般网络2来传输8K以上分辨率的影像。
另外，通过利用帧打包方式传输影像数据，能够简化成像装置10的处理部18和投影式影像显示装置20的处理部29中的处理。由此，能够减轻成像装置10的处理部18和投影式影像显示装置20的处理部29的处理负荷。
另外，通过从成像装置10向投影式影像显示装置20发送像素偏移的设定信息，能够简单且准确地取得成像装置10与投影式影像显示装置20之间的像素偏移同步。通过投影式影像显示装置20校正设定信息中的像素偏移的量，能够与成像装置10的像素偏移的方式无关地显示高分辨率的影像。
综上所述，能够通过投影式影像显示装置20以高分辨率实时投影由成像装置10成像的影像，而不会以低延迟丢帧。
在上述例子中，示出了将成像的图像的分辨率在表观上为2倍或4倍来显示的例子。关于这一点，压电平台15以及像素偏移装置26能够以比1/2像素更小的间距进行像素偏移。例如，能够以1/3像素间距来像素偏移至9个位置。在这种情况下，通过将帧频率设定为9倍，能够将成像的图像的分辨率在表观上为9倍来显示。这样，在实施方式1中，能够实现高灵活性、高通用性的高分辨率功能。
实施方式2
图9是示出本发明的实施方式2涉及的显示系统1的整体结构的图。在实施方式2中，显示系统1具有成像装置10、信息处理装置30以及投影式影像显示装置20。成像装置10和信息处理装置30经由网络2a连接，信息处理装置30和投影式影像显示装置20经由网络2b连接。
信息处理装置30例如由云服务器构成。信息处理装置30具有处理部和存储部。信息处理装置30的处理部能够通过硬件资源与软件资源的协作、或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，能够使用CPU、ROM、RAM、GPU、DSP、ASIC、FPGA、其他LSI。作为软件资源，能够使用操作系统、应用程序等程序。信息处理装置30的存储部具有HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等非易失性的大容量记录介质。
在实施方式2中，成像装置10的处理部18将影像数据发送至信息处理装置30。信息处理装置30接收由成像装置10发送的影像数据，并将接收到的影像数据发送至投影式影像显示装置20。在这种情况下，信息处理装置30作为影像数据的中继服务器而发挥功能。另外，信息处理装置30还能够将从成像装置10接收到的影像数据传输至投影式影像显示装置20，同时保存于存储部。在这种情况下，成像装置10能够同时进行向投影式影像显示装置20发送影像数据和向信息处理装置30保存影像数据。
当成像装置10的固态成像元件14是单板彩色固态成像元件时，从固态成像元件14输出的图像为RAW图像，需要在成像装置10的处理部18进行去马赛克处理。例如，当固态成像元件14是具有拜耳阵列的滤色器的固态成像元件时，成像装置10的处理部18需要进行去马赛克处理。
在实施方式2中，成像装置10的处理部18不对从成像部13获取的图像数据进行去马赛克处理，而直接将RAW图像进行帧打包，将包含RAW图像的影像数据发送至信息处理装置30。信息处理装置30的处理部对从成像装置10接收到的影像数据中所包含的RAW图像进行去马赛克处理而生成显影数据。信息处理装置30的处理部将包含显影数据的影像数据发送至投影式影像显示装置20。
图10的(a)、(b)是示出拜耳阵列的RAW图像和去马赛克处理后的图像的一个例子的图。通常，由RGB的每个像素成像的RAW图像的每个像素的数据被规定为8比特。在去马赛克处理的算法中存在各种各样的算法，但通常通过基于相邻的多个像素的插值处理来生成每个像素中欠缺的颜色数据。例如，在绿色像素的情况下，去马赛克处理通过基于相邻的多个红色像素的插值处理生成红色数据(8比特)，通过基于相邻的多个蓝色像素的插值处理生成蓝色数据(8比特)。通过该去马赛克处理，每个像素的数据(8比特)被转换成规定为24比特的彩色(RGB)数据。RAW图像的每个像素的数据的比特数并不限于8比特，例如也可以是12比特或14比特。
信息处理装置30的处理部可以在对从成像装置10接收到的影像数据所包含的RAW图像进行去马赛克处理之后，执行白平衡调整。在这种情况下，成像装置10的处理部18也可以向信息处理装置30的处理部发送白平衡调整所需的色温等设定值。信息处理装置30的处理部也可以基于从成像装置10接收到的色温等设定值来执行白平衡调整。
在实施方式2中，通过在信息处理装置30的处理部中执行该去马赛克处理，能够将从成像装置10传输至信息处理装置30的影像数据从由各像素24比特规定的彩色(RGB)数据变为各像素8比特的数据。即，能够将从成像装置10传输至信息处理装置30的影像数据的量压缩为1/3。一般来说，在因特网中，与上行线路相比，下行线路被分配了更宽的频带，下行的通信速度比上行的通信速度快。
如上所述，根据实施方式2，通过从成像装置10向信息处理装置30发送包含RAW图像的影像数据，能够压缩使用了上行线路的影像传输的数据量。因此，能够抑制从成像装置10向信息处理装置30的传输延迟。此外，由于在成像装置10的处理部18中不进行去马赛克处理，因此能够减轻处理部18的处理负荷，从而能够简化处理部18的基板安装。由此，能够抑制成像装置10的大型化，能够容易地将成像装置10搭载在智能手机或无人机上。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明。上述实施方式是例示，本领域技术人员应当理解，这些各构成要素和各处理过程的组合可以有各种变形例，而且这样的变形例也在本发明的范围内。
在实施方式1、2中，描述了使用3LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)方式的投影仪作为投影式影像显示装置20的例子。关于这一点，只要是搭载了以1/n像素间距光学地进行像素偏移功能的投影仪，也可以使用DLP(Digital Light Processing：数字光处理)方式的投影仪，也可以使用LCoS(Liquid Crystal on Silicon：硅基液晶)方式的投影仪。
在实施方式1、2中，描述了下述例子：从成像装置10向投影式影像显示装置20发送像素偏移的设定信息，并从成像装置10侧指定像素偏移的方向和量。关于这一点，也可以是从投影式影像显示装置20向成像装置10发送设定信息(相位信息)的方式，该设定信息包含投影式影像显示装置20执行的像素偏移的方向和量。成像装置10的处理部18基于从投影式影像显示装置20的处理部29接收到的设定信息，生成压电驱动信号，并提供至压电驱动部17，该压电驱动信号包含压电平台15的X方向以及Y方向的移动量和移动时机。此外，当压电平台15使用能够在斜方向上移动的压电元件时，成像装置10的处理部18设定斜方向的移动量和移动时机。
在实施方式2中，描述了信息处理装置30的处理部进行去马赛克处理的例子。关于这一点，信息处理装置30的处理部也可以将影像数据直接转送至投影式影像显示装置20，该影像数据包含从成像装置10接收到的RAW图像。投影式影像显示装置20的处理部29对从信息处理装置30接收到的影像数据中所包含的RAW图像进行去马赛克处理而生成显影数据。另外，在实施方式1中，也可以从成像装置10向投影式影像显示装置20发送包含RAW图像数据的影像数据，并由投影式影像显示装置20的处理部29对RAW图像进行去马赛克处理而生成显像数据。
工业上可利用性
本发明能够用于使用成像装置和投影式影像显示装置的显示系统。
符号说明
1显示系统
2网络
10成像装置
11透镜
12透镜驱动部
13成像部
14固态成像元件
15压电平台
16信号处理电路
17压电驱动部
18处理部
20投影式影像显示装置
21光源
22分色镜
23反射镜
24R红色用液晶面板
24G绿色用液晶面板
24B蓝色用液晶面板
25合成棱镜
26像素偏移装置
27投影透镜
28驱动部
29处理部
30信息处理装置

Claims (10)

1.一种显示系统，其特征在于，包括：
成像装置，物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；以及
投影式影像显示装置，获取由所述成像装置成像的影像，光学地执行与在所述成像装置中成像时执行的像素偏移对应的像素偏移，来投影所获取的影像，
所述成像装置将设定信息发送至所述投影式影像显示装置，所述设定信息指定了在所述投影式影像显示装置中执行的像素偏移的方向和量，
所述投影式影像显示装置基于接收到的设定信息执行像素偏移，
在执行所述成像装置中的像素偏移的过程中，所述固态成像元件或所述光学部件依次位移n个位置，其中，n为大于等于2的整数，
在执行所述投影式影像显示装置中的像素偏移的过程中，所述投影式影像显示装置依次切换所述n个投影位置，
所述成像装置在一个垂直同步期间内，生成影像数据，所述影像数据包含在所述n个位置成像的帧图像，
所述投影式影像显示装置将所述一个垂直同步期间内所包含的n张帧图像依次投影到所述n个投影位置。
2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，
所述投影式影像显示装置对所述设定信息中的像素偏移的量进行校正。
3.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，还包括：
信息处理装置，接收从所述成像装置发送的影像数据，并将接收到的影像数据发送至所述投影式影像显示装置。
4.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，
所述固态成像元件是单板彩色固态成像元件，
所述成像装置将包含RAW图像的影像数据发送至所述信息处理装置，
所述信息处理装置将包含显影数据的影像数据发送至所述投影式影像显示装置，所述显影数据是对包含在接收到的影像数据中的RAW图像进行去马赛克处理而得的。
5.一种显示系统，其特征在于，包括：
成像装置，物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；以及
投影式影像显示装置，获取由所述成像装置成像的影像，光学地执行与在所述成像装置中成像时执行的像素偏移对应的像素偏移，来投影所获取的影像，
所述投影式影像显示装置将设定信息发送至所述成像装置，所述设定信息指定了在所述成像装置中执行的像素偏移的方向和量，
所述成像装置基于接收到的设定信息执行像素偏移，
在执行所述成像装置中的像素偏移的过程中，所述固态成像元件或所述光学部件依次位移n个位置，其中，n为大于等于2的整数，
在执行所述投影式影像显示装置中的像素偏移的过程中，所述投影式影像显示装置依次切换所述n个投影位置，
所述成像装置在一个垂直同步期间内，生成影像数据，所述影像数据包含在所述n个位置成像的帧图像，
所述投影式影像显示装置将所述一个垂直同步期间内所包含的n张帧图像依次投影到所述n个投影位置。
6.如权利要求5所述的显示系统，其特征在于，
所述投影式影像显示装置对所述设定信息中的像素偏移的量进行校正。
7.如权利要求5所述的显示系统，其特征在于，还包括：
信息处理装置，接收从所述成像装置发送的影像数据，并将接收到的影像数据发送至所述投影式影像显示装置。
8.如权利要求7所述的显示系统，其特征在于，
所述固态成像元件是单板彩色固态成像元件，
所述成像装置将包含RAW图像的影像数据发送至所述信息处理装置，
所述信息处理装置将包含显影数据的影像数据发送至所述投影式影像显示装置，所述显影数据是对包含在接收到的影像数据中的RAW图像进行去马赛克处理而得的。
9.一种显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；
获取成像的影像，光学地执行与在成像步骤中执行的像素偏移对应的像素偏移，来将所获取的影像投影至投影面上；以及
从成像侧将设定信息发送至投影侧，所述设定信息指定了在投影侧执行的像素偏移的方向和量，
在所述投影步骤中，基于接收到的设定信息执行像素偏移，
在所述成像步骤中的像素偏移的过程中，所述固态成像元件或所述光学部件依次位移n个位置，其中，n为大于等于2的整数，
在所述投影步骤中的像素偏移的过程中，投影式影像显示装置依次切换所述n个投影位置，
在所述成像步骤中，在一个垂直同步期间内，生成影像数据，所述影像数据包含在所述n个位置成像的帧图像，
在所述投影步骤中，将所述一个垂直同步期间内所包含的n张帧图像依次投影到所述n个投影位置。
10.一种显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
物理地移动固态成像元件或光学部件来以帧为单位进行像素偏移，从而进行成像；
获取成像的影像，光学地执行与在成像步骤中执行的像素偏移对应的像素偏移，来将所获取的影像投影至投影面上；以及
从投影侧将设定信息发送至成像侧，所述设定信息指定了在成像侧执行的像素偏移的方向和量，
在所述成像步骤中，基于接收到的设定信息执行像素偏移，
在所述成像步骤中的像素偏移的过程中，所述固态成像元件或所述光学部件依次位移n个位置，其中，n为大于等于2的整数，
在所述投影式步骤中的像素偏移的过程中，投影式影像显示装置依次切换所述n个投影位置，
在所述成像步骤中，在一个垂直同步期间内，生成影像数据，所述影像数据包含在所述n个位置成像的帧图像，
在所述投影步骤中，将所述一个垂直同步期间内所包含的n张帧图像依次投影到所述n个投影位置。
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