JP2008294961A - Video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタ等によって壁や任意形状スクリーン等の映像投影面に映像を投影させて、観察者の視野を覆うような映像を表示する映像表示装置に関する。 The present invention relates to a video display device that displays an image that covers an observer's field of view by projecting an image on a video projection surface such as a wall or an arbitrary shape screen by a projector or the like.
従来より、プロジェクタによって映像光をスクリーンに投影して、スクリーンの投射面内に投影画像を自動で位置付けるような技術としては、下記の特許文献1に記載された技術が存在する。
Conventionally, as a technique for projecting image light onto a screen by a projector and automatically positioning a projected image within a projection surface of the screen, there is a technique described in
通常、プロジェクタから出射した映像光をスクリーンに投影する映像表示装置は、プロジェクタの正面に投影先となるスクリーンを配して投影を行うのが一般的である。このような映像表示形式では、スクリーンの設置位置に依存した場所でしか投影することができないため、スクリーンの設置位置までプロジェクタを運ばなければならないなどの使用上の制約が多い。 In general, an image display apparatus that projects image light emitted from a projector onto a screen generally performs projection by arranging a screen as a projection destination in front of the projector. In such a video display format, since projection can be performed only at a place depending on the installation position of the screen, there are many usage restrictions such as having to carry the projector to the installation position of the screen.
このような制約に対し、特許文献1に記載された技術では、映像光が投影されているスクリーン内の所定の複数位置で各輝度値を算出し、スクリーンの外縁部を検出し、プロジェクタの投射位置の調整によって映像光の投影範囲をスクリーン内に位置づけることが行われている。
しかしながら、上述した特許文献1に記載された技術において、プロジェクタは、スクリーンまで映像光が届く範囲に設置した上で、スクリーン内に投影範囲が収まるようにするものであるので、スクリーンのある場所でないと、プロジェクタから投影する映像を表示させることができない。更に、上述した特許文献1には、映像の補正処理として台形補正、ガンマ補正などしか記載されておらず、スクリーンの形状が平面である必要があるなどの制約が多い。したがって、上述した特許文献1に記載の技術では、プロジェクタのみによって任意形状の映像投影面で映像を表示させることは困難であった。
However, in the technique described in
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、任意形状の映像投影面に映像を投影して、観察者の視野を覆うような映像を表示することができる映像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an image display device capable of projecting an image on an image projection surface having an arbitrary shape and displaying an image that covers an observer's visual field. The purpose is to provide.
本発明は、任意形状の映像投影面に対して映像投影部によって映像を投影する映像表示装置であって、上述の課題を解決するために、観察者の視野を表示する観察者視野表示手段と、観察者視野表示手段により表示した観察者の視野を検出する観察者視野検出手段と、映像投影部が映像投影面へ投影している映像の映像投影範囲を検出する映像投影範囲検出手段と、観察者視野検出手段により検出された観察者の視野と映像投影範囲検出手段により検出された映像投影範囲との差が小さくなるように映像投影部を移動させる映像投影位置移動手段とを備える。 The present invention is an image display device that projects an image on an image projection surface of an arbitrary shape by an image projection unit, and in order to solve the above-described problem, an observer field display means for displaying an observer's field of view An observer visual field detection means for detecting the visual field of the observer displayed by the observer visual field display means; a video projection range detection means for detecting the video projection range of the video projected on the video projection plane by the video projection unit; Video projection position moving means for moving the video projection unit so as to reduce the difference between the visual field of the observer detected by the observer visual field detection means and the video projection range detected by the video projection range detection means;
本発明によれば、観察者の視野と映像投影範囲との差が小さくなるように映像投影部を移動させるので、任意形状の映像投影面に映像を投影しても、観察者の視野を覆うような映像を表示することができる。 According to the present invention, the image projection unit is moved so that the difference between the observer's field of view and the image projection range is small. Therefore, even if an image is projected on an arbitrarily shaped image projection surface, the observer's field of view is covered. Such an image can be displayed.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明は、例えば図1に示すように、映像表示装置1に観察者視野表示部2が接続され、映像表示装置1によってスクリーンではない壁面等に映像を表示させる映像表示システムに適用される。なお、図1には、映像表示装置1によって出射された映像光が投影される映像投影面を図示していないが、この映像投影面は、映像表示システム用のスクリーンではなく、映像表示システムが設置された部屋の壁等の任意形状面である。すなわち、映像表示システムは、スクリーンを必要とせずに、観察者の指定した範囲を検出することによって、当該範囲を映像で覆うものである。この観察者の指定した範囲を検出するとは、例えば、観察者視野表示部2によって観察者の視野を検出することである。
For example, as shown in FIG. 1, the present invention is applied to a video display system in which an observer field-of-
この映像表示システムにおいて、映像表示装置1は、映像光を投影するプロジェクタ等からなる映像投影部11と、表示映像検出部12と、観察者視野表示部2と接続された観察者視野検出部13と、制御演算部14と、映像投影位置移動部15とを備える。
In this video display system, the
映像投影部11は、映像データが供給されることによって映像光を出射するプロジェクタ等からなる。映像投影部11におけるプロジェクタの機能部は、映像光の出射位置を上下、左右及び回転させる移動機構に搭載されている。この移動機構は、図1に示す映像投影位置移動部15である。映像投影位置移動部15は、映像光の出射位置を移動させることによって映像投影範囲を移動させる車輪型、波動型などの映像投影部11自体を物理的に移動させる。
The
更に、映像投影位置移動部15は、映像光の出射位置を上下運動させる伸縮型の直動アクチュエータ、映像光の出射位置を左右に平行移動させる伸縮型の直動アクチュエータ、映像光の出射位置を回転させる回転アクチュエータなどの映像光の光軸を移動させる手段を備えていることが望ましい。この機構は、後述の制御演算部14からの制御信号(差分データ)に従って、映像光の出射位置を移動させるための駆動力を発生させる。
Further, the image projection
更にまた、映像投影位置移動部15は、映像投影部11のフォーカス機能、ズーム機能を制御することによって、映像投影部11によって投影している映像投影範囲を変更できる。
Furthermore, the image projection
観察者視野表示部2は、レーザ光等の可視光や赤外線光を出射する。観察者視野表示部2は、例えば観察者が操作するペン型のポインタであって映像投影面内に視野中心位置を表示して指定できるもの、プロジェクタの一部の機能であってパーソナルコンピュータによって映像投影面内に視野中心位置を表示して指定できるものが挙げられる。この観察者視野表示部2によって指定された観察者視野を示す画像は、映像投影部11によって映像投影面に表示している映像に重畳されて表示される。観察者は、観察者視野表示部2によって、映像投影面に表示されている観察者視野を示す画像の位置を調整することができる。なお、観察者視野を示す画像は、観察者視野の中心位置を点で示す画像であっても良く、観察者視野の範囲を円形画像で示すものであっても良い。
The observer visual
観察者視野検出部13は、観察者視野表示部2によって映像に表示されている観察者視野を示す画像の位置を検出する。この観察者視野検出部13は、映像投影面内に表示されている映像に重畳された観察者視野を示す画像を検知するための構成として、カメラや画像抽出機能を有する。観察者視野検出部13は、観察者視野を示す画像の位置を座標データとして制御演算部14に供給する。
The observer visual
表示映像検出部12は、映像投影部11によって表示されている映像の投影範囲を検出する。表示映像検出部12は、映像投影部11によって映像を表示した時に、同時に表示される映像中心位置を示す画像を検出する。この表示映像検出部12は、映像投影面内に表示されている映像投影範囲を検知するための構成として、カメラや画像抽出機能を有する。表示映像検出部12は、映像投影範囲を座標データとして制御演算部14に供給する。
The display
制御演算部14は、観察者視野検出部13により検出された観察者の視野と表示映像検出部12により検出された映像投影範囲との差分を検出する。制御演算部14は、観察者視野検出部13から観察者視野の中心位置を示す座標データが供給された場合、当該観察者視野の中心位置を中心とした所定範囲を観察者視野の範囲とする。そして、制御演算部14は、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差分を示す差分方向及び差分量を示す差分データを映像投影位置移動部15に供給する。
The
映像投影位置移動部15は、制御演算部14から差分データが供給された場合に、当該差分データに従って映像光の光軸や、当該映像中心からの映像投影半径や、映像投影部11自体の位置を移動させる。これにより、映像表示システムは、映像投影部11による映像投影範囲を、観察者視野の範囲に近づける。
When the difference data is supplied from the
このように構成された映像表示システムは、任意形状の映像投影面に映像表示を行う場合には、図2に示すように、ステップS1〜ステップS3の処理を行うことによって観察者視野の中心を検出すると共に、ステップS4〜ステップS6の処理を行うことによって映像投影範囲の中心位置を検出する。 In the video display system configured as described above, when video is displayed on a video projection surface having an arbitrary shape, the center of the observer's field of view is obtained by performing the processing in steps S1 to S3 as shown in FIG. In addition to the detection, the center position of the video projection range is detected by performing the processing of step S4 to step S6.
すなわち、映像表示システムは、ステップS1において観察者視野表示部2によって観察者視野の中心位置を表示すると、ステップS2において観察者視野検出部13によって観察者視野の中心位置を探索して、ステップS3において、観察者視野検出部13によって観察者視野の中心位置が検出できたか否かを判定する。一方、映像表示システムは、ステップS4において映像投影部11が映像中心位置を表示すると、ステップS5において表示映像検出部12により映像中心位置を探索して、ステップS6において、表示映像検出部12によって映像中心位置が検出できたか否かを判定する。
In other words, when the observer visual
映像表示システムは、ステップS3において観察者視野検出部13が観察者視野の中心位置を検出でき、且つステップS6において表示映像検出部12が映像中心位置を検出できた場合に、ステップS7において、映像中心位置を観察者視野の中心位置に合わせるように映像投影部11から出射する映像光の光軸方向を変更させる。映像投影位置移動部15は、映像投影部11のフォーカス機能、ズーム機能、回転アクチュエータや直動アクチュエータ等を駆動することによって、差分データに基づいて映像投影部11から出射される映像光の光軸を変更して、観察者視野の範囲との差が小さくなるように映像投影範囲を調整する。
When the observer visual
次に制御演算部14は、ステップS8において、ステップS3において検出された観察者視野の中心位置に基づく観察者視野の範囲と、ステップS7において変更された映像中心位置に基づく映像投影範囲との差異を求めて、映像投影範囲が観察者視野の範囲に近づくような差分データを映像投影位置移動部15に供給する。これにより、映像投影範囲の全体が観察者視野の範囲と合致するように映像投影位置移動部15が駆動する。なお、映像投影位置移動部15は、映像投影部11のズーム機能やフォーカス機能を併用して、映像投影範囲の全体が観察者視野の範囲となるようにしても良い。
Next, in step S8, the
次のステップS9において、映像表示システムの制御演算部14は、ステップS8において映像投影位置移動部15が映像投影範囲を変更した結果、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差が所定内であるか否かを判定する。ここで、制御演算部14は、観察者視野の範囲に対して映像投影範囲の差異が略0とみなせる差分を予め設定しておく必要がある。このとき、制御演算部14は、表示映像検出部12及び観察者視野検出部13によって検出された映像中心位置及び観察者視野の中心位置に基づいて、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差を求める。映像投影範囲と観察者視野の範囲との差が所定内の小さい値となった場合には処理を終了し、未だに映像投影範囲と観察者視野の範囲との差が大きい場合にはステップS10に処理を進める。
In the next step S9, the
ステップS10において、制御演算部14は、ステップS9で判定した映像投影範囲と観察者視野の範囲との差に基づいて、映像投影位置移動部15によって更に移動させる必要がある映像光の光軸の移動量を演算し、ステップS11において、映像投影位置移動部15を更に駆動させる。そして、映像表示システムは、再度ステップS9の処理を行い、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差が所定内と判定した場合には処理を終了し、所定内ではないと判定した場合には再度ステップS10,ステップS11を繰り返す。
In step S10, the
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、スクリーンがない空間において映像を提示する場合であっても、映像投影範囲を観察者視野の範囲に合わせるように映像投影部11を移動させることができるので、任意形状の映像投影面に映像を投影して、観察者の視野を覆うような映像を表示することができる。
As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, even when a video is presented in a space without a screen, the
なお、上述した映像表示システムの説明においては、その映像投影範囲の調節を複数回行うか、試行回数に制限を設けても良い。すなわち、図2におけるステップS9にて映像投影範囲と観察者視野の範囲との差異が所定内ではないと判定した後に、映像投影範囲を調整する回数を判定して、所定の試行回数となった場合には処理を終了させる。 In the description of the video display system described above, the video projection range may be adjusted a plurality of times, or the number of trials may be limited. That is, in step S9 in FIG. 2, after determining that the difference between the video projection range and the observer field of view is not within the predetermined range, the number of times to adjust the video projection range is determined to be the predetermined number of trials. If so, the process is terminated.
また、ユーザの設定操作によって、映像投影部11の移動量について予め閾値を設定しておき、映像投影部11の移動量が閾値を超える場合には、観察者視野の範囲を通知しても良く、又は、映像投影部11の設置位置を変更することを通知しても良い。これにより、映像投影範囲と観察者視野の範囲とが著しく離れている場合には観察者によって映像投影部11を移動させることができる。
In addition, a threshold value may be set in advance for the movement amount of the
更に、映像投影範囲と観察者視野範囲との調整について、ステップS9において映像投影範囲と観察者視野の範囲とが所定内の略ゼロとなっていなくても、観察者が調整完了との操作をしたことなどを検知した場合には、中止しても良い。 Further, regarding the adjustment of the video projection range and the observer visual field range, even if the video projection range and the observer visual field range are not substantially within the predetermined range in step S9, the observer performs an operation to complete the adjustment. If it is detected, it may be canceled.
つぎに、本発明を適用した映像表示システムにおいて、映像投影部11に供給される映像データに歪み補正処理を施す例について、図3及び図4を参照して説明する。なお、上述した映像表示システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
Next, in the video display system to which the present invention is applied, an example in which distortion correction processing is performed on the video data supplied to the
この映像表示システムは、図3に示すように、映像投影位置移動部15により映像投影部11が移動された後に、当該映像投影部11が投影している映像が表示されている映像投影面の形状を取得する投影面形状取得部21と、投影面形状取得部21により取得された映像投影面の形状に向けて映像を投影した場合に映像に歪みが生じないように歪み補正を行う歪み補正部22とを更に備える。
As shown in FIG. 3, the video display system includes a video projection plane on which a video projected by the
歪み補正部22は、任意形状の映像投影面に平面映像を投影したときに、当該平面映像が観察者から歪みの無い映像として視認させるために、当該平面映像を歪ませた映像データを作成させる。このために、歪み補正部22は、映像投影部11によって平面映像を歪ませるパラメータとして、歪み補正パラメータを生成する。投影面形状に基づく歪み補正パラメータは、投影面形状に平面映像を投影した場合に、映像が歪み無く見えるように平面映像を歪ませるためのパラメータである。具体的には、歪み補正パラメータは、予め用意されている平面映像を歪み無く表示させるために、平面映像の画素座標を表示用映像の画素座標に変換する座標変換テーブルである。
The
また、この映像表示システムは、歪み補正部22によって歪み補正を施すためのパラメータを取得する手段として、観察者の視点位置を計測する視点位置検出部23を備えていても良い。この場合、歪み補正部22は、視点位置検出部23により計測された観察者の視点位置から映像投影面に表示された映像が歪み無く見えるように歪み補正を行う。
Further, this video display system may include a viewpoint
このような映像表示システムは、映像投影位置移動部15によって差分データに基づく映像光の光軸の変更や、映像投影範囲の変更や、映像投影部11自体の移動が行われると、当該変更した情報が歪み補正部22に供給される。これに対し、歪み補正部22は、入力した変更の情報に基づいて歪み補正パラメータを生成する歪み補正処理を行う。この歪み補正パラメータは、歪み補正部22から映像投影部11に供給される。映像投影部11は、歪み補正パラメータが供給されると、映像データに対して歪み補正パラメータを用いた歪み補正を施し、補正済の映像データによって映像光を投影する。
Such a video display system is changed when the video projection
投影面形状取得部21は、映像投影部11の可視光、赤外線、超音波などを映像投影面に出射し、その反射光、反射波に基づいて、映像投影部11と映像投影面との距離を求める。投影面形状取得部21は、映像投影面中の複数の点について、映像投影部11との距離を求めて、映像投影面の形状を取得する。この映像投影面の形状を示す距離データは、歪み補正部22に供給される。歪み補正部22は、距離データに基づいて、歪み補正パラメータを更新する。これにより、映像表示システムは、映像投影部11によって、観察者が映像投影面で映像を見たときに歪みなく見えるように歪み補正を行う。なお、投影面形状取得部21は、例えばCADデータを読み込むなど、映像投影面となる面の三次元形状を直接的に入力して、映像投影面の形状を得ても良い。
The projection surface
視点位置検出部23は、映像投影面に映像を表示している時における観察者の視点位置を検出する。視点位置検出部23は、例えば、観察者視野表示部2によって表示している赤外線光などのマーカや、観察者視野表示部2によって表示している形状などを認識し、観察者の視点位置を検出する。この観察者の視点位置は、例えば所定期間ごとに歪み補正部22に供給される。歪み補正部22は、観察者の視点位置に基づいて、歪み補正パラメータを構成する。例えば観察者の視点位置が所定の推奨位置からずれた場合には、当該ずれた視点位置から映像投影面の映像を観察しても、歪み無く観察できるように映像データに歪み補正を施させる歪み補正パラメータに更新する。
The viewpoint
このような映像表示システムにおける歪み補正部22は、投影面形状取得部21によって取得された投影面形状と、視点位置検出部23によって取得された観察者の視点位置との双方を統合した形で歪み補正パラメータを更新して、投影面形状、観察者の視点位置の変動に応じた歪み補正を行わせる。
In such a video display system, the
このような映像表示システムは、その動作を図4に示すように、先ず上述したステップS1〜ステップS11の処理を行って、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差分を略0とした後に、ステップS21以降の処理を行う。 As shown in FIG. 4, such a video display system first performs the processes of steps S <b> 1 to S <b> 11 described above, and sets the difference between the video projection range and the range of the observer's field of view to be substantially zero. Then, the processing after step S21 is performed.
投影面形状取得部21は、ステップS21において、映像投影部11から映像投影面までの距離を複数の映像投影面上の点について取得し、ステップS22において、投影面形状を算出する。この投影面形状は、投影面形状取得部21から歪み補正部22に供給される。
In step S21, the projection plane
次のステップS23において、歪み補正部22は、ステップS22にて算出された投影面形状と、映像投影部11と投影面形状までの距離、推奨視点位置に基づいて、歪み補正パラメータを作成する。なお、この歪み補正パラメータの作成処理は、映像投影部11の画角など、映像投影部11の画角等の観察者が映像投影面の映像を観察したときに歪みに影響するような他の値を加えて、更に歪み無く映像を観察させるような歪み補正パラメータを作成しても良い。
In the next step S23, the
これにより、映像表示システムは、映像光を投影する映像投影面が任意の形状であっても、当該投影面形状に合わせて歪み補正パラメータを作成することによって、歪みを抑制した映像を観察させることができる。 As a result, even if the video projection surface onto which the video light is projected has an arbitrary shape, the video display system makes it possible to observe a video with suppressed distortion by creating a distortion correction parameter in accordance with the shape of the projection surface. Can do.
また、映像表示システムは、ステップS23の処理後に、ステップS23にて作成された歪み補正パラメータを用いて歪み補正を施した映像データによって映像を表示している時に、ステップS24において、観察者の視点位置が推奨視点位置から変更したか否かを判定する。この判定は、歪み補正部22によって、視点位置検出部23からの視点位置を所定期間ごとに入力した時に行う。
In addition, when the video display system displays the video with the video data that has been subjected to distortion correction using the distortion correction parameter created in step S23 after the processing in step S23, in step S24, the viewpoint of the observer is displayed. It is determined whether or not the position has changed from the recommended viewpoint position. This determination is performed when the
観察者の視点位置が推奨視点位置又は前回に取得された視点位置から変更したと判定していないと判定した場合には、歪み補正部22によって歪み補正パラメータを変更する処理をしない。一方、視点位置が変更したと判定した場合には、ステップS25において、歪み補正部22によって当該変更後の視点位置に基づいて歪み補正パラメータを更新し、ステップS26において、当該歪み補正パラメータを映像投影部11に出力して、更新した歪み補正パラメータによって歪み補正を行わせる。
When it is determined that the viewpoint position of the observer has not been changed from the recommended viewpoint position or the previously acquired viewpoint position, the
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、投影面形状に基づいて歪み補正を施した映像を映像投影面に表示することができるので、観察者視野の範囲を覆うように映像投影範囲を変更した後に、当該変更後の映像投影範囲での投影面形状に応じて歪み補正を施すことができる。また、この映像表示システムによれば、観察者の視点位置がずれた場合であっても、当該視点位置のずれによって観察者から見える映像が歪むことを抑制することができる。 As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, an image subjected to distortion correction based on the projection plane shape can be displayed on the video projection plane, so that the range of the observer's field of view is covered. After the video projection range is changed, distortion correction can be performed according to the projection plane shape in the changed video projection range. Moreover, according to this video display system, even when the viewpoint position of the observer is deviated, it is possible to suppress distortion of the video viewed from the observer due to the deviation of the viewpoint position.
なお、視点位置を入力する手法としては、観察者視点位置の入力機構によって観察者の好みに応じて変更しても良く、人間の顔を検出する機能であっても良い。この場合、視点位置検出部23は、観察者視野が映像投影範囲に正対していると考え、観察者視点を探すことになる。更に、視点位置検出部23は、観察者視野表示部2と赤外線等の通信をして、それにより観察者の視点位置を検出しても良い。更にまた、視点位置検出部23は、観察者の視点位置を検出する際に、特定の物体を視点位置として検出してもよい。
Note that the method for inputting the viewpoint position may be changed according to the preference of the observer by the observer viewpoint position input mechanism, or may be a function for detecting a human face. In this case, the viewpoint
また、観察者が複数存在する場合には、映像歪みが最も抑制できる最適視点位置となる観察者を登録して当該登録された観察者からは最も歪みの少ないように映像を観察させても良く、複数の観察者で均一の歪み度合いとなるように視点位置を最適化して歪み補正パラメータを設定しても良い。更に、観察者が3名以上いる場合、そのうち2名以上には歪みが少なくするように歪み補正パラメータを設定し、特定人物(複数可)には同じように歪みの少ない映像を観察できるように歪み補正をすることができる。 In addition, when there are a plurality of observers, it is possible to register an observer who is the optimum viewpoint position where the image distortion can be most suppressed and to observe the image with the least distortion from the registered observer. Alternatively, the distortion correction parameter may be set by optimizing the viewpoint position so that a plurality of observers have a uniform degree of distortion. In addition, when there are three or more observers, distortion correction parameters are set so that distortion is reduced for two or more of them, so that a specific person (s) can observe an image with the same distortion. Distortion correction can be performed.
つぎに、本発明を適用した映像表示システムにおいて、映像投影部11によって表示させた映像に輝度補正を施す例について、図5及び図6を参照して説明する。なお、上述した映像表示システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
Next, in the video display system to which the present invention is applied, an example in which luminance correction is performed on the video displayed by the
この映像表示システムは、図5に示すように、映像投影部11によって投影して前記映像投影面に表示される映像の輝度分布を記憶する輝度分布記憶部31と、映像投影部11によって映像を映像投影面に投影した時の映像の輝度分布を検出する輝度分布測定部32と、輝度分布測定部32により検出された映像の輝度分布を、輝度分布記憶部31に記憶された映像の輝度分布に近づけるように輝度補正を行う輝度補正処理部33とを更に備える。
As shown in FIG. 5, the video display system includes a luminance
輝度分布記憶部31は、予め投影する映像の輝度情報を保有している。この輝度分布は、映像投影部11に供給される映像データや、ユーザの設定に基づいて設定されている。輝度分布記憶部31に記憶されている輝度分布は、基本となる数段階の輝度画像(テストパターン)を記録しており、その映像を任意曲面に投影することで、輝度補正を行う為のデータであっても良い。
The luminance
輝度分布測定部32は、例えばカメラであり、映像投影面に表示された映像を撮像して、当該映像の輝度分布を算出して、輝度補正処理部33に渡す。
The luminance distribution measurement unit 32 is, for example, a camera, images a video displayed on the video projection plane, calculates the luminance distribution of the video, and passes it to the luminance
輝度補正処理部33は、輝度分布記憶部31に記憶された輝度分布と、輝度分布測定部32による輝度分布の測定値とを比較して、輝度補正をするための補正データを映像投影部11に供給する。ここで、輝度分布記憶部31に記憶されている映像の輝度分布は、平面映像を平面に投影した時に表示される輝度分布であり、輝度分布測定部32により計測される輝度分布は、任意形状の映像投影面に表示された映像の輝度分布である。したがって、輝度補正処理部33は、任意形状の映像投影面に表示された映像の輝度分布を、できる限り平面に映像を投影したときの輝度分布に近づける補正データを作成する。この補正データは、例えば、映像の各画素データの輝度をどの程度増減させるかを示す。
The luminance
また、輝度補正処理部33によって補正データを作成する場合に、輝度分布記憶部31に記憶された所定の輝度分布と、相似形の輝度分布となるように補正データを作成することが望ましい。すなわち、例えば所定の輝度分布が、映像中央部の輝度が最も高く映像端部の輝度が最も低いような輝度分布である場合、当該輝度分布の形状と相似形となるように補正データを作成できれば、最も輝度が高い映像部分を所定の輝度分布と同じ輝度とする必要はない。
When the correction data is generated by the luminance
映像投影部11は、輝度補正処理部33から輝度分布の補正データが供給された場合に、当該補正データに基づいて映像の輝度を補正する。これによって、平面映像に近い輝度分布の映像を映像投影面に表示できる。
When the luminance distribution correction data is supplied from the luminance
このような映像表示システムは、その動作を図6に示すように、先ず上述したステップS1〜ステップS11の処理を行って、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差分を略0とした後に、ステップS31以降の処理を行う。 As shown in FIG. 6, such a video display system first performs the processes of steps S <b> 1 to S <b> 11 described above, and sets the difference between the video projection range and the range of the observer's field of view to be substantially zero. The processes after step S31 are performed.
ステップS31において、映像投影部11は、輝度補正のための映像投影を行う。このとき、映像投影部11は、予め輝度分布記憶部31に記憶されているテストパターンを投影しても良い。
In step S31, the
次のステップS32において、輝度分布測定部32は、輝度補正のために、ステップS31にて投影された映像の輝度分布を測定する。 In the next step S32, the luminance distribution measuring unit 32 measures the luminance distribution of the image projected in step S31 for luminance correction.
次のステップS33において、輝度補正処理部33は、ステップS31にて投影している映像の所定の輝度分布を輝度分布記憶部31から取得し、当該所定の輝度分布と、ステップS32にて測定された輝度分布とを比較する。そして、現在映像投影面に表示されている映像の輝度分布を所定の輝度分布に近づける補正データを作成して、映像投影部11によって輝度補正を行わせる。ここで、映像表示システムは、上述の歪み補正部22を備えている場合には、歪み補正パラメータによって歪み補正後の映像についての補正データを輝度補正処理部33によって作成して、映像投影部11に供給する。
In the next step S33, the luminance
次のステップS34において、輝度補正処理部33は、再度輝度分布測定部32によって測定された現在映像投影面に表示されている映像の輝度分布と所定の輝度分布とを比較して、補正後の輝度分布が所定の輝度分布に対してしきい値内の差異か否かを判定する。このしきい値は、映像表示システムの導入時にユーザ等によって決定される。例えば均一輝度のテストパターンをステップS31で表示した場合において、当該輝度のムラが所定のしきい値内か否かを判定することになる。
In the next step S34, the luminance
補正後の輝度分布が所定の輝度分布に対してしきい値内の差異である場合には、輝度補正を終了し、そうではない場合には、ステップS31に処理を戻して再度輝度補正を開始する。 If the corrected luminance distribution is within the threshold value with respect to the predetermined luminance distribution, the luminance correction is terminated. If not, the process returns to step S31 and the luminance correction is started again. To do.
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、任意形状の映像投影面に映像を投影して、映像投影範囲を観察者視野の範囲に設定した場合において、輝度分布が所定の輝度分布とは異なる場合であっても輝度分布を補正して、平面映像と同様の輝度分布で映像を観察させることができる。これにより、映像表示システムは、任意形状の映像投影面に映像を表示する場合であっても、平面スクリーンに映像を投影した場合と近い輝度分布を再現できる。 As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, the luminance distribution is predetermined when the video is projected onto the video projection surface having an arbitrary shape and the video projection range is set to the range of the observer's field of view. Even when the brightness distribution is different from the brightness distribution, the brightness distribution can be corrected so that the image can be observed with the same brightness distribution as that of the planar image. As a result, the video display system can reproduce the luminance distribution close to the case where the video is projected on the flat screen even when the video is displayed on the video projection surface having an arbitrary shape.
また、この映像表示システムによれば、映像の歪み補正と共に映像の輝度補正を行うことによって、任意形状の映像投影面に歪みや明るさにムラのない映像を、観察者が指定した視野を覆うような表示を実現できる。 In addition, according to this video display system, by correcting the video brightness as well as correcting the video distortion, the video image with no distortion or brightness on the video projection surface of any shape is covered with the visual field specified by the observer. Such a display can be realized.
なお、輝度補正処理部33で演算される輝度分布の補正データは、繰り返して輝度分布を補正することによって、より精度よく補正することができる。また、輝度補正処理部33で行われる輝度補正は、輝度補正の繰り返し回数又は輝度分布の差の平均値にしきい値を設けることによって、補正精度を調整できる。
Note that the luminance distribution correction data calculated by the luminance
また、輝度補正を所定の回数行っても映像の輝度分布が所定の輝度分布とならない場合には、観察者視野の範囲を変更するなどの対応を通知しても良い。更に、忠実な輝度分布の再現が難しい場合には、相互に隣接する画素の輝度差を保持しつつ元となる映像より全体的に輝度を上げる又は下げる輝度分布の補正をしても良い。更にまた、輝度補正を行わない動作モードと自動的に輝度補正を行う動作モードとを観察者によって判断させて、観察者の好みに合わせた輝度補正を行うこともできる。 If the luminance distribution of the video does not become the predetermined luminance distribution even after performing the luminance correction a predetermined number of times, a response such as changing the range of the observer's visual field may be notified. Furthermore, when it is difficult to reproduce a faithful luminance distribution, the luminance distribution may be corrected as a whole to increase or decrease the luminance of the original video while maintaining the luminance difference between adjacent pixels. Furthermore, it is possible to perform brightness correction according to the viewer's preference by allowing an observer to determine an operation mode in which no brightness correction is performed and an operation mode in which brightness correction is automatically performed.
つぎに、本発明を適用した映像表示システムにおいて、映像投影部11によって表示させた映像に色補正を施す例について、図7及び図8を参照して説明する。なお、上述した映像表示システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
Next, an example in which color correction is performed on an image displayed by the
この映像表示システムは、図7に示すように、映像投影部11によって所定の画像パターンを投影して映像投影面に表示される映像の色分布を記憶する色分布記憶部41と、映像投影部11によって所定の画像パターンを映像投影面に投影した時の映像の色分布を検出する色分布測定部42と、色分布測定部42により検出された映像の色分布を、色分布記憶部41に記憶された映像の色分布に近づけるように色補正を行う色補正処理部43とを備えている。この映像表示システムは、映像投影面に投影するための映像の色分布データ(RGBなど)と実際に投影されている映像の色分布とに基づいて色補正処理部43によって映像の色補正を行い、映像投影面に投影する映像をオリジナルの色分布で投影するものである。なお、図7には、歪み補正をする機能や、輝度分布を補正する機能を図示していないが備えていても良いのは勿論である。
As shown in FIG. 7, this video display system includes a color
色分布記憶部41は、例えば、基本色となる16色の色情報をRGB値として記憶している。
The color
色分布測定部42は、例えばカメラであり、映像投影面に表示された映像を撮像して、当該映像のRGBの色分布を算出して、色補正処理部43に渡す。
The color
色補正処理部43は、色分布記憶部41に記憶された色分布と、色分布測定部42による色分布の測定値とを比較して、色補正をするための補正データを映像投影部11に供給する。ここで、色分布記憶部41に記憶されている映像の色分布は、例えば白色単色のスクリーンに映像を投影した時に表示される均一の色分布であり、色分布測定部42により計測される色分布は、任意形状の映像投影面に表示された映像の色分布である。したがって、色補正処理部43は、任意形状の映像投影面に表示された映像の色分布を、できる限り単色の映像投影面に映像を投影したときの色分布に近づける補正データを作成する。この補正データは、例えば、映像の各画素データの色をどの程度増減させるかを示す。
The color
映像投影部11は、色補正処理部43から色分布の補正データが供給された場合に、当該補正データに基づいて映像の色を補正する。
When the color distribution correction data is supplied from the color
このような映像表示システムは、その動作を図8に示すように、先ず上述したステップS1〜ステップS11の処理を行って、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差分を略0とした後に、ステップS41以降の処理を行う。 As shown in FIG. 8, such a video display system first performs the processes of steps S <b> 1 to S <b> 11 described above to set the difference between the video projection range and the range of the observer's field of view to substantially zero. The process after step S41 is performed.
ステップS41において、映像投影部11は、色補正のための映像投影を行う。このとき、映像投影部11は、予め色分布記憶部41に記憶されている単色の単色映像を投影しても良い。
In step S41, the
次のステップS42において、色分布測定部42は、色補正のために、ステップS41にて投影された映像の色分布を測定する。
In the next step S42, the color
次のステップS43において、色補正処理部43は、ステップS41にて投影している映像の所定の色分布を色分布記憶部41から取得し、当該所定の色分布と、ステップS42にて測定された色分布とを比較する。そして、現在映像投影面に表示されている映像の色分布を所定の色分布に近づける補正データを作成して、映像投影部11によって色補正を行わせる。ここで、映像表示システムは、上述の歪み補正部22を備えている場合には、歪み補正パラメータによって歪み補正後の映像についての補正データを色補正処理部43によって作成して、映像投影部11に供給する。
In the next step S43, the color
ステップS41において単色の映像を表示した場合、色分布記憶部41は、ステップS43において、それぞれの単色データの情報をRGB分布として取得する。壁面である映像投影面が均一な色又は材質で無い場合には、単色の映像を投影しても、映像投影面に色が均一な映像が投影されないので、色分布を均一にするための補正データを作成する。色補正処理部43では、それぞれの色でどのように補正すればよいかを演算して、補正データを作成する。
When a monochrome image is displayed in step S41, the color
次のステップS44において、色補正処理部43は、再度色分布測定部42によって測定された現在映像投影面に表示されている映像の色分布と所定の色分布とを比較して、補正後の色分布が所定の色分布に対してしきい値内の差異か否かを判定する。このしきい値は、映像表示システムの導入時にユーザ等によって決定される。例えば均一色のテストパターンをステップS31で表示した場合において、当該色のムラが所定のしきい値内か否かを判定することになる。
In the next step S44, the color
補正後の色分布が所定の色分布に対してしきい値内の差異である場合には、ステップS45に処理を進め、そうではない場合には、ステップS31に処理を戻して再度色補正を開始する。ステップS45においては、ステップS41〜ステップS44の処理を予め設定された全色について行ったか否かを判定して、全色について補正が完了したと判定した場合には、処理を終了する。 If the corrected color distribution is a difference within the threshold with respect to the predetermined color distribution, the process proceeds to step S45. If not, the process returns to step S31 to perform color correction again. Start. In step S45, it is determined whether or not the processing in steps S41 to S44 has been performed for all the preset colors. If it is determined that the correction has been completed for all the colors, the processing ends.
これによって、映像表示システムは、例えば、赤色の単色映像を表示してRGB分布を測定してRGBのそれぞれについて補正データを作成し、緑色の単色映像を表示してRGB分布を測定してRGBのそれぞれについて補正データを作成し、青色の単色映像を表示してRGB分布を測定してRGBのそれぞれについて補正データを作成することができる。 Accordingly, the video display system displays, for example, a red single color video, measures the RGB distribution, creates correction data for each of RGB, displays a green single color video, measures the RGB distribution, and measures the RGB distribution. It is possible to create correction data for each of them, display a blue monochromatic image, measure the RGB distribution, and create correction data for each of RGB.
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、任意形状の映像投影面に映像を投影して、映像投影範囲を観察者視野の範囲に設定した場合において、色分布が所定の色分布とは異なる場合であっても色分布を補正して、白色単色のスクリーンに映像を投影した場合と同様の色分布で映像を観察させることができる。これにより、映像表示システムは、任意形状且つ複数色又は複数の異なる材質からなる壁面などを映像投影面とした場合であっても、平面スクリーンに映像を投影した場合と近い色分布を再現できる。 As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, the color distribution is predetermined when the video is projected onto the video projection surface having an arbitrary shape and the video projection range is set to the range of the observer's field of view. Even if the color distribution is different from the color distribution, the color distribution can be corrected and the video can be observed with the same color distribution as when the video is projected onto a white monochrome screen. As a result, the video display system can reproduce a color distribution close to that when an image is projected onto a flat screen even when a wall surface made of an arbitrary shape and a plurality of colors or different materials is used as a video projection surface.
また、映像表示システムは、上述したように歪み補正部22を更に備えることにより、映像投影部11と映像投影面との位置関係や映像投影面の形状に基づいて歪み補正をした映像に、色分布の補正を施すことができる。
In addition, the video display system further includes the
なお、色補正処理部43で演算される色分布の補正データは、繰り返して色分布を補正することによって、より精度よく補正することができる。また、色補正処理部43で行われる色補正は、色補正の繰り返し回数又は色分布の差の平均値にしきい値を設けることによって、補正精度を調整できる。更に、色補正を所定の回数行っても映像の色分布が所定の色分布とならない場合には、観察者視野の範囲を変更するなどの対応を通知しても良い。更に、忠実な色分布の再現が難しい場合には、相互に隣接する画素の色の相対差を保持しつつ元となる映像より全体的に色味を変化させる補正をしても良い。更にまた、色補正を行わない動作モードと自動的に色補正を行う動作モードとを観察者によって判断させて、観察者の好みに合わせた色補正を行うこともできる。
The color distribution correction data calculated by the color
つぎに、本発明を適用した映像表示システムにおいて、映像投影部11によって表示させた映像における画素サイズに補正を施す例について、図9,図10及び図11を参照して説明する。なお、上述した映像表示システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
Next, in the video display system to which the present invention is applied, an example in which the pixel size in the video displayed by the
この映像表示システムは、図9に示すように、映像投影位置移動部15によって移動された映像投影部11と映像投影面との距離を検出する投影面距離取得部51(距離検出手段)と、投影面距離取得部51により検出された距離に基づいて、映像投影面の全面における映像の画素サイズを演算する画素サイズ演算部52と、映像投影面の全面において画素サイズが均一となるように映像を補正する映像補正処理部53とを更に備える。この映像表示システムは、映像投影部11から映像投影面までの距離を算出することによって映像投影面の形状を求めて、映像投影面に表示された画素が均一の大きさとなるような補正処理を行う。なお、図9には、歪み補正をする機能や、輝度分布、色分布を補正する機能を図示していないが備えていても良いのは勿論である。
As shown in FIG. 9, the video display system includes a projection plane distance acquisition unit 51 (distance detection unit) that detects a distance between the
投影面距離取得部51としては、例えば映像投影部11の可視光、赤外線、超音波などを映像投影面に出射し、その反射光、反射波に基づいて、映像投影部11と映像投影面との距離を求めるものや、カメラによって撮影した映像を解析して距離を演算するものなどが用いられる。投影面距離取得部51は、映像投影面中の複数の点について、映像投影部11との距離を求めて、映像投影面の形状を取得する。この映像投影面の形状を示す距離データは、画素サイズ演算部52に供給される。
As the projection plane distance acquisition unit 51, for example, the visible light, infrared rays, and ultrasonic waves of the
画素サイズ演算部52は、投影面距離取得部51かあら得られた距離データから、当該距離によって生じる映像の歪みを算出する。例えば、映像投影部11に正対した平面に映像を投影した場合には、図11(a)に示すように映像の全画素(A1,A2,A3,・・・、B1,B2,B3,・・・、C1,C2,C3,・・・)が同一の大きさで投影されるが、映像投影面内に凹凸があり映像投影部11との距離が異なると、図11(b)に示すように、一部の画素(A3,B3,C3,・・・)のみが大きくなるといった不具合が発生する。画素サイズ演算部52は、このような映像投影面内で最も画素が大きいものを検出して、図11(c)に示すように、全画素を同じ大きさとする。例えば、映像投影面の凹凸によって拡大された画素が、通常の大きさの画素の2倍となった場合には、画素A1と画素A2とを1画素とする補正データを作成する。この補正は、映像の解像度を映像投影面に表示されている映像の全体で低下させる処理に相当する。なお、この画素サイズの補正データは、解像度を示すデータや、最大画素サイズを示すデータであっても良く、最大サイズの縦横比を示すデータであっても良い。
The pixel
映像補正処理部53は、画素サイズ演算部52から供給された補正データに基づいて映像データに補正処理を施して、映像投影部11に供給する。このとき、映像補正処理部53は、補正データに従って映像投影面の画素を最大画素サイズで統一し、且つ、補正後の最大サイズの画素を構成していた画素の色情報を混合して、補正後の画素の色情報とする。例えば図11(c)に示すように、画素A1と画素A2とを1画素とした場合、当該1画素の色情報を、当該画素A1と画素A2との中間色とする。
The video
このような映像表示システムは、その動作を図10に示すように、先ず上述したステップS1〜ステップS11の処理を行って、映像投影範囲と観察者視野の範囲との差分を略0とした後に、ステップS51以降の処理を行う。 As shown in FIG. 10, such an image display system first performs the above-described steps S1 to S11 and sets the difference between the image projection range and the range of the observer's field of view to be substantially zero. Then, the processing after step S51 is performed.
投影面距離取得部51は、ステップS51において、映像投影部11から映像投影面までの距離を複数の映像投影面上の点について取得し、画素サイズ演算部52は、ステップS52において、最大の画素サイズを算出する。画素サイズ演算部52は、最大サイズで映像を構成した時の解像度を補正データとする。
In step S51, the projection plane distance acquisition unit 51 acquires the distances from the
次のステップS53において、映像補正処理部53は、ステップS52にて算出された補正データに基づいて、映像データの解像度を補正する。
In the next step S53, the video
次のステップS54において、映像補正処理部53は、実際の各画素に色情報を割り当てる。このとき、補正前の映像データの色情報が、補正後の映像データのどの画素の色情報に含まれるかを決定して、補正後の映像データを作成する。
In the next step S54, the video
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、任意形状の映像投影面に映像を投影して、映像投影範囲を観察者視野の範囲に設定した場合において、映像投影面の形状によって映像全体に亘って画素サイズが均一にならない時でも、全画素のサイズを最大の画素サイズに補正することができる。したがって、この映像表示システムによれば、壁面の凹凸に映像を表示させても、画像全体で均一な画質の映像を表示することができる。 As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, when the video is projected onto the video projection surface having an arbitrary shape and the video projection range is set to the range of the observer's field of view, Even when the pixel size does not become uniform over the entire image due to the shape, the size of all the pixels can be corrected to the maximum pixel size. Therefore, according to this video display system, even if a video is displayed on the unevenness of the wall surface, a video with uniform image quality can be displayed over the entire image.
なお、映像補正処理部53には、画素サイズ演算部52によって演算した補正データに代えて、画素についての縦横比を観察者によって直接入力しても良い。また、最大の画素サイズを決定する処理は、観察者が映像をみながら手動で入力しても良く、更に、観察者視野(映像投影範囲内)において、できる限り画素サイズを大きくしたくない部分が存在する場合には、図示しないタッチパネルによって重要範囲を指定させ、当該重要範囲の画素サイズで均一としても良く、更にまた、重要範囲以外での画素サイズと、それ以外での画素サイズとを別々に設定しても良い。
In addition, instead of the correction data calculated by the pixel
つぎに、本発明を適用した映像表示システムにおいて、映像投影部11によって表示させた映像における重要部分を表示する例について、図12〜図14を参照して説明する。なお、上述した映像表示システムと同様の部分については同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
Next, in the video display system to which the present invention is applied, an example in which an important part in the video displayed by the
この映像表示システムは、図12及び図13に示すように、重要視野表示部61を備え、観察者の視野の範囲内且つ映像投影範囲内に、当該映像投影面に表示させている映像内の一部(重要部分)を強調する強調表示画像を表示するものである。
As shown in FIGS. 12 and 13, this video display system includes an important visual
重要視野表示部61は、映像内で観察者に注目させたい重要な領域を、可視光や赤外線光によって指定するものである。重要視野表示部61は、例えば観察者によって操作されることによって、観察者視野表示部2と同様に、映像投影範囲のうちで観察者が重要と指定する領域を表示する。この重要視野表示部61によって指定されている重要部分は、観察者視野検出部13によって検出される。
The important visual
重要視野表示部61によって指定されている重要部分を示す座標データは、観察者視野検出部13から制御演算部14に供給される。制御演算部14は、重要部分についての解像度を、当該重要部分以外の解像度よりも高くする制御信号を映像投影部11に与える。これにより、重要部分を強調表示して、当該重要部分に視線を誘導させる。
Coordinate data indicating an important part designated by the important visual
制御演算部14は、例えば映像投影部11が一台のプロジェクタからなる場合、図12に示した重要映像範囲とそれ以外の範囲との解像度の差を付けて、映像を表示するように一台の映像投影部11を制御する。また、映像表示装置1を映像投影部11が複数台からなるプロジェクタである場合、映像投影範囲全体を一台の映像投影部11によって表示し、図12に示した重要映像範囲を他の映像投影部11によって表示する。このとき、重要映像範囲を表示する映像投影部11は、他の部分を表示する映像投影部11よりも高い解像度の映像を出力する。
For example, when the
このような映像表示システムは、その動作を図14に示すように、上述のステップS1〜ステップS6と並列して、ステップS61〜ステップS63の処理を行う。 Such a video display system performs the processing of steps S61 to S63 in parallel with the above-described steps S1 to S6, as shown in FIG.
この映像表示システムは、上述したステップS1〜ステップS6が、観察者視野及び映像投影範囲を認識する処理であって映像投影範囲を観察者視野に近づけるための準備のための処理を行う(ステップS70)。また、ステップS70に平行して、映像表示システムは、重要映像範囲が観察者視野内に存在しているか否かを判定する処理として、ステップS1〜ステップS3及びステップS61〜ステップS63を行う(ステップS71)。また、ステップS70及びステップS71の処理後は、映像投影範囲を観察者視野に近づけるステップS7〜ステップS11の処理が行われる。 In this video display system, the above-described steps S1 to S6 are processes for recognizing the observer's visual field and video projection range, and perform preparations for bringing the video projection range closer to the observer's visual field (step S70). ). In parallel with step S70, the video display system performs steps S1 to S3 and steps S61 to S63 as processing for determining whether or not the important video range exists in the observer's field of view (step S63). S71). In addition, after the processing of Step S70 and Step S71, the processing of Step S7 to Step S11 is performed to bring the video projection range closer to the observer's field of view.
ステップS61において、映像表示システムは、例えば観察者の操作によって重要視野表示部61によって映像投影範囲に重要部分における視野中心を表示し、ステップS62において、観察者視野検出部13によって重要部分の視野中心を探索する。そして、観察者視野検出部13によって重要部分の視野中心が検出された場合に、ステップS7に処理を進める。
In step S61, the video display system displays, for example, the visual field center in the important part in the video projection range by the important visual
次に、映像表示システムは、映像投影部11を制御することによってステップS7〜ステップS11の処理を行って重要部分以外の視野範囲に表示を行うと共に、映像投影範囲における重要部分を重要視野表示部61によって表示する(ステップS72)。
Next, the video display system controls the
映像投影部11が一台である場合、ステップS72においては、映像投影部11は、映像投影範囲の解像度を高い状態で映像を表示しており、この状態において、映像投影位置移動部15によって映像投影範囲が移動される。ステップS72によって、映像投影範囲が観察者視野に一致した後、ステップS80において、重要映像範囲における映像のみの解像度を維持し、そのほかの映像の解像度を低下させる。
When there is one
また、映像投影部11が複数台からなる場合、ステップS72においては、重要映像範囲の映像表示用の映像投影部11に、重要映像範囲に映像を投影するための制御信号が供給される。映像投影範囲全体を表示させる映像投影部11は、上述した制御と同様に、ステップS70によって検出された映像投影範囲を観察者視野に近づけるように制御される。一方、重要映像範囲を表示させる映像投影部11は、ステップS80において、映像投影位置移動部15によって映像投影範囲が移動されることとは別個に、重要視野表示部61によって指示されている重要映像範囲のみに追従させて重要映像範囲における映像を表示する。
When the
以上説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、任意形状の映像投影面に映像を投影して、映像投影範囲を観察者視野の範囲に設定した場合において、当該映像投影範囲における重要部分を強調して表示できる。例えば、映像表示装置1は、映像投影部11によって表示している映像の解像度よりも、重要部分における映像の解像度を高くすることによって、重要部分を強調して表示して、観察者の視線を誘うことができる。
As described above, according to the video display system to which the present invention is applied, when a video is projected onto a video projection surface of an arbitrary shape and the video projection range is set to the range of the observer's field of view, the video projection range You can highlight and display important parts of. For example, the
また、映像表示システムによれば、重要部分が観察者視野よりも必ず小さくなり、周りに比べ映像の解像度を高くすることにより、効果的に注意を引く又は重要部分に集中できるような映像を表示することができる。 Also, according to the video display system, the important part is always smaller than the observer's field of view, and by raising the resolution of the video compared to the surroundings, the video that can effectively draw attention or concentrate on the important part is displayed can do.
なお、重要視野表示部61と制御演算部14とを接続する場合としては、赤外線などの無線通信、シリアル通信やLANなどの有線通信の何れであっても良い。また、重要視野表示部61を増加させて、映像投影範囲内の重要視野範囲の数を増やしても良い。更に、複数の観察者の視点位置を計測をしている場合、指定した観察者から最も歪みが小さくするようにしても良い。また、複数の観察者に映像を提示しており、複数の重要部分を表示している場合、それぞれの観察者に重要部分を割り振り、それぞれの観察者から見てそれぞれの重要部分の歪みを最小限とするように歪み補正を施しても良い。
In addition, as a case where the important visual
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
1 映像表示装置
2 観察者視野表示部
11 映像投影部
12 表示映像検出部
13 観察者視野検出部
14 制御演算部
15 映像投影位置移動部
21 投影面形状取得部
22 歪み補正部
23 視点位置検出部
31 輝度分布記憶部
32 輝度分布測定部
33 輝度補正処理部
41 色分布記憶部
42 色分布測定部
43 色補正処理部
51 投影面距離取得部
52 画素サイズ演算部
53 映像補正処理部
61 重要視野表示部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
観察者の視野を表示する観察者視野表示手段と、
前記観察者視野表示手段により表示した前記観察者の視野を検出する観察者視野検出手段と、
前記映像投影部が前記映像投影面へ投影している映像の映像投影範囲を検出する映像投影範囲検出手段と、
前記観察者視野検出手段により検出された前記観察者の視野と前記映像投影範囲検出手段により検出された前記映像投影範囲との差が小さくなるように前記映像投影部を移動させる映像投影位置移動手段と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。 An image display device that projects an image by an image projection unit on an image projection surface of an arbitrary shape
An observer visual field display means for displaying an observer's visual field;
An observer visual field detection means for detecting the visual field of the observer displayed by the observer visual field display means;
Video projection range detection means for detecting a video projection range of the video projected by the video projection unit onto the video projection plane;
Video projection position moving means for moving the video projection unit so that a difference between the visual field of the observer detected by the observer visual field detection means and the video projection range detected by the video projection range detection means becomes small. An image display device comprising:
前記投影面形状取得手段により取得された映像投影面の形状に向けて映像を投影した場合に映像に歪みが生じないように歪み補正を行う歪み補正手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 A projection surface shape obtaining unit for obtaining a shape of a video projection surface on which an image projected by the video projection unit is displayed after the video projection unit is moved by the video projection position moving unit;
And further comprising distortion correction means for correcting distortion so that the image is not distorted when the image is projected toward the shape of the image projection plane acquired by the projection plane shape acquisition means. Item 2. The video display device according to Item 1.
前記視点位置計測手段により計測された観察者の視点位置から前記映像投影面に表示された映像が歪み無く見えるように歪み補正を行う歪み補正手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 Viewpoint position measuring means for measuring the viewpoint position of the observer;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising distortion correction means for performing distortion correction so that an image displayed on the image projection plane can be seen without distortion from an observer's viewpoint position measured by the viewpoint position measurement means. The video display device described in 1.
前記映像投影部によって映像を前記映像投影面に投影した時の映像の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、
前記輝度分布検出手段により検出された映像の輝度分布を、前記輝度分布記憶手段に記憶された映像の輝度分布に近づけるように輝度補正を行う輝度補正手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の映像表示装置。 A luminance distribution storage means for storing a luminance distribution of an image projected by the image projection unit and displayed on the image projection plane;
A luminance distribution detecting means for detecting a luminance distribution of an image when the image is projected onto the image projection plane by the image projection unit;
And a brightness correction unit configured to perform brightness correction so that the luminance distribution of the video detected by the luminance distribution detection unit approaches the luminance distribution of the video stored in the luminance distribution storage unit. The video display device according to any one of claims 1 to 3.
前記映像投影部によって所定の画像パターンを前記映像投影面に投影した時の映像の色分布を検出する色分布検出手段と、
前記色分布検出手段により検出された映像の色分布を、前記色分布記憶手段に記憶された映像の色分布に近づけるように色補正を行う色補正手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の映像表示装置。 Color distribution storage means for storing a color distribution of a video displayed on the video projection plane when a predetermined image pattern is projected by the video projection unit;
Color distribution detection means for detecting a color distribution of a video when a predetermined image pattern is projected onto the video projection plane by the video projection unit;
And a color correction unit configured to perform color correction so that the color distribution of the video detected by the color distribution detection unit approaches the color distribution of the video stored in the color distribution storage unit. The video display device according to any one of claims 1 to 4.
前記距離検出手段により検出された距離に基づいて、前記映像投影面の全面における映像の画素サイズを演算する画素サイズ演算手段と、
前記映像投影面の全面において画素サイズが均一となるように映像を補正する映像補正手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の映像表示装置。 Distance detecting means for detecting a distance between the image projection unit and the image projection plane;
Pixel size calculation means for calculating the pixel size of the image on the entire surface of the image projection surface based on the distance detected by the distance detection means;
6. The video display device according to claim 1, further comprising: a video correction unit that corrects a video so that a pixel size is uniform over the entire surface of the video projection surface. .
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