JP2014224841A - Video projection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は映像投写システムに関し、特に、投写映像のサイズを調整する機能を有する映像投写システムに関するものである。 The present invention relates to a video projection system, and more particularly to a video projection system having a function of adjusting the size of a projected video.
近年、会議、教育現場、街頭または家庭内等において、映像をスクリーン(投写面)に投写する映像投写装置を備える映像投写システムが普及している。この映像投写システムを用いることで、大画面で映像を鑑賞することが容易となる。 In recent years, video projection systems including a video projection device that projects a video on a screen (projection surface) have become widespread in meetings, educational sites, streets, homes, and the like. By using this video projection system, it becomes easy to view video on a large screen.
さらに、映像投写装置において光学ズーム機能、または幾何学歪補正機能等が搭載されることにより、視聴者が所望するサイズ(形状を含む)で映像を投写し、当該映像を鑑賞することができる。 Furthermore, by installing an optical zoom function, a geometric distortion correction function, or the like in the video projection device, it is possible to project the video in a size (including shape) desired by the viewer and appreciate the video.
例えば、特許文献1〜3に示される映像投写システムでは、投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像し、撮像した当該画像を解析することにより、投写映像を投写面のサイズ(形状を含む)に調整している。
For example, in the video projection systems disclosed in
上記の映像投写システムでは、撮像装置において撮像した、投写映像および投写面を含む範囲の画像を解析し、投写面に投写する投写映像のサイズを、自動的に調整している。 In the above-described video projection system, the image of the range including the projection video and the projection plane captured by the imaging device is analyzed, and the size of the projection video projected on the projection plane is automatically adjusted.
このような映像投写システムにおいては、まず撮像装置を用いて投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像する必要があるため、投写映像および投写面が撮像装置の撮像可能な範囲内に収まっていなければならない。 In such a video projection system, it is necessary to first capture a projected image and a range of images including the projection plane using the imaging device, so that the projected video and the projection plane are within the range that can be captured by the imaging device. There must be.
一方で、例えば大画面の映像を鑑賞する場合には、広い撮像範囲を確保するために、撮像装置を備える映像投写装置と投写面との間の距離は長くなるが、映像投写装置と投写面との間の距離が長くなるほど、得られる画像における投写映像および投写面の解像度は低下する。よって、得られる画像を解析し投写面と投写映像との位置関係を把握するためには、より高い解像度の画像を撮像可能な撮像装置が必要となるという問題があった。 On the other hand, for example, when viewing a large screen image, the distance between the image projection device equipped with the image pickup device and the projection surface becomes long in order to ensure a wide image pickup range. The longer the distance between the two, the lower the projected image and the resolution of the projection plane in the obtained image. Therefore, in order to analyze the obtained image and grasp the positional relationship between the projection plane and the projected image, there has been a problem that an imaging device capable of capturing an image with a higher resolution is required.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、映像投写装置と投写面との間の距離が長い場合であっても、高性能の撮像装置を必要とせず、投写映像を所望のサイズに調整できる映像投写システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the distance between the image projection device and the projection surface is long, a high-performance imaging device is not required and projection is performed. An object of the present invention is to provide an image projection system capable of adjusting an image to a desired size.
本発明の一態様に関する映像投写システムは、投写面にそれぞれ着脱可能に配置された3つ以上のセンサと、3つ以上の前記センサを含む投写面上に投写映像を投写する映像投写装置とを備え、映像投写装置は、前記投写映像上にテスト信号を投写する投写部と、前記テスト信号に応答して各前記センサから出力される応答信号を取得する取得部と、前記応答信号に基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出する検出部と、検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の大きさを調整する調整部とを備えることを特徴とする。 An image projection system according to an aspect of the present invention includes three or more sensors that are detachably disposed on a projection surface, and an image projection device that projects a projection image on a projection surface including the three or more sensors. The image projection device includes: a projection unit that projects a test signal on the projection image; an acquisition unit that acquires a response signal output from each sensor in response to the test signal; and And a detection unit that detects a position of each sensor on the projection image, and an adjustment unit that adjusts the size of the projection image in accordance with the detected position of each sensor.
本発明の上記態様によれば、実際に投写された投写映像上にテスト信号を投写し、投写映像内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置と投写面との距離によらず、投写映像を視聴者の所望するサイズに調整することができる。 According to the above aspect of the present invention, the size based on the position of the sensor on the projected image is projected based on the response signal from the sensor arranged in the projected image by projecting the test signal on the actually projected image. Therefore, the projected image can be adjusted to the size desired by the viewer regardless of the distance between the image projection device and the projection plane.
以下、添付の図面を参照しながら実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
図8は、前提技術に関する映像投写システムの構成を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a video projection system related to the base technology.
図8に示されるように、映像投写システムは、映像投写装置40と、撮像装置5とを備えている。
As shown in FIG. 8, the video projection system includes a
撮像装置5は、投写映像および投写面3の画像を撮像する。映像投写装置40は、撮像装置5において撮像した画像を解析し、投写面3に投写する投写映像2の映像サイズを自動的に調整する。
The
このような映像投写システムにおいては、まず撮像装置5を用いて投写映像および投写面を含む範囲の画像を撮像する必要があるため、投写映像および投写面が撮像装置5の撮像可能な範囲内に収まっていなければならない。
In such a video projection system, since it is necessary to first capture an image in a range including the projected video and the projection plane using the
一方で、例えば大画面の映像を鑑賞する場合には、広い撮像範囲を確保するために、撮像装置5を備える映像投写装置40と投写面3との間の距離は長くなるが、映像投写装置40と投写面3との間の距離が長くなるほど、得られる画像における投写映像および投写面3の解像度は低下する。よって、得られる画像を解析し投写面3と投写映像との位置関係を把握するためには、より高い解像度の画像を撮像可能な撮像装置が必要となるという問題があった。
On the other hand, for example, when viewing a large-screen image, the distance between the
以下に説明する実施形態は、上記のような問題を解決する画像表示装置に関するものである。 The embodiment described below relates to an image display apparatus that solves the above-described problems.
<第1実施形態>
<構成>
図1は、第1実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。
<First Embodiment>
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a video projection system according to the first embodiment.
図1に示されるように映像投写システムは、投写面3にそれぞれ着脱可能に配置された光センサ11、光センサ12、光センサ13および光センサ14と、映像投写装置4とを備える。なお、ここで例示しない要素を含んで構成されてもよい。
As shown in FIG. 1, the image projection system includes an
光センサ11〜14は、投写面3において着脱可能に配置される。当該配置は、例えば投写面3の各辺に対して平行な辺を有する四角形の面を切り取る態様、すなわちそのような四角形の四隅に配置される態様でなされる。光センサ11〜14に囲まれた領域が、視聴者が所望する投写映像のサイズに対応し、光センサ11〜14に囲まれた投写範囲において、映像投写装置4から投写映像2が投写される。
The
また光センサ11〜14は、光を検知し、検知した情報を出力する。なお、本実施形態においては光センサは4つ配置されているが、3つ以上の光センサであれば、後述する所望の投写範囲を規定できるため、本発明が適用可能である。
The
また、図2は、映像投写装置4の機能的構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the
図2に示されるように、映像投写装置4は、光センサ11〜14が得た情報を取得する取得部20と、取得した情報に基づいて光センサ11〜14の位置を検出する検出部21と、光学ズーム(焦点距離を変化)を実行するズーム部22と、レンズシフト(投写面に対する映像投写装置の配置に応じた補正)を実行するレンズシフト部23と、幾何学的な歪補正を実行する幾何学歪補正部24と、テスト信号を投写する投写部25とを備える。この中で、ズーム部22、レンズシフト部23および幾何学歪補正部24をまとめて調整部とすることができる。なお、幾何学歪補正部24は備えられていなくてもよい。
As illustrated in FIG. 2, the
これらの機能は、CPUがソフトウェアに基づいてプログラム処理し、制御対象に対する制御をすることによって実現される。 These functions are realized by the CPU performing program processing based on software and controlling the control target.
また、これらの機能部は、図2においては映像投写装置4内に搭載されるものとして示されているが、外部の機能部であって他の機能部と互いに作用しあうことによって、概念的に映像投写装置4における構成として機能するものであってもよい。
In addition, these functional units are illustrated as being mounted in the
<動作>
まず、投写面3に配置された光センサ11〜14が、投写された投写映像2の内部(投写範囲内)に位置するように投写映像2の位置を調整する。具体的には、映像投写装置4のズーム部22が、光学ズーム機能によりズーム値を最大に設定し、さらに映像投写装置4のレンズシフト部23が、レンズシフト機能により投写映像2の位置を調整する。なお、ズーム値は必ずしも最大に設定されなくてもよい。
<Operation>
First, the position of the projected
次に、映像投写装置4の投写部25が、光センサ11〜14の位置を検出するためのテスト信号(図3)を投写映像2上に投写する。当該テスト信号は、1ドット幅の縦のライン(白)ごとに対応させて投写し、投写先を投写映像2において横方向に時間順次(時間軸に沿って順次)に移動させていく。その際、光センサ11〜14において検知された情報を、応答信号として映像投写装置4の取得部20に伝送させる。当該伝送は、有線を介した伝送であっても無線通信による伝送であってもよい。
Next, the
そして、映像投写装置4の検出部21が、応答信号とテスト信号の入力信号とを比較することで、光センサ11〜14の横方向の位置を検出する。具体的には、応答信号が出力されるタイミングとテスト信号が投写されるタイミングとを比較し、光センサ11〜14がテスト信号を検知した時刻における、テスト信号の、投写先ラインの横方向の位置を検出する。
And the
その後、1ドット幅の横のライン(白)ごとに対応させて投写し(図4)、投写先を投写映像2において縦方向に時間順次(時間軸に沿って順次)に移動させていく。その際、光センサ11〜14において検知された情報を、応答信号として映像投写装置4の取得部20に伝送させる。当該伝送は、有線を介した伝送であっても無線通信による伝送であってもよい。
Thereafter, projection is performed for each horizontal line (white) having a width of 1 dot (FIG. 4), and the projection destination is moved in the vertical direction in the
そして、映像投写装置4の検出部21が、応答信号とテスト信号の入力信号とを比較することで、光センサ11〜14の縦方向の位置を検出する。
And the
なお、上記の「縦」および「横」は、便宜上区別するために用いる方向であり、実際の方向とは必ずしも一致している必要はない。また、テスト信号の投写方法については上記の方法に限られるものではなく、例えばドットごとに異なる信号を同時に投写し、それぞれのドットが識別可能な応答信号が光センサ11〜14から伝送される場合であってもよい。
Note that the above-mentioned “vertical” and “horizontal” are directions used for the sake of convenience, and do not necessarily coincide with the actual directions. The test signal projection method is not limited to the above method. For example, when different signals are simultaneously projected for each dot, and response signals that can identify each dot are transmitted from the
図5は、検出した光センサの位置を数値化する座標を示した図である。ここでは、図5に示されるようにx軸およびy軸の座標軸をとる。 FIG. 5 is a diagram showing coordinates for digitizing the position of the detected optical sensor. Here, the coordinate axes of the x axis and the y axis are taken as shown in FIG.
投写映像2の左上隅を(0,0)、右下隅を(X,Y)とする。XおよびYは、映像投写装置4に搭載された表示デバイスの横と縦の画素数に対応する。上記のように検出された光センサ11〜14の位置は、座標上の点としてそれぞれ(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)と表すことができる。
Let the upper left corner of the projected
なお、上記の各光センサ11〜14の座標値は、光センサの受光部(図示せず)の座標であってもよいし、受光部が特定の面積を有して検出される場合には、その中心位置に対応する座標であってもよい。 In addition, the coordinate value of each said optical sensor 11-14 may be the coordinate of the light-receiving part (not shown) of an optical sensor, and when a light-receiving part is detected with a specific area, The coordinates corresponding to the center position may be used.
上記のように取得された各座標値は、ズーム値を最大にした場合の投写映像(横がX、縦がY)に対する視聴者の所望するサイズを示している。よって、横がX、縦がYの投写映像に対する、所望のサイズの縮小率および中心点の位置を求め、調整部において投写映像2を所望のサイズに調整することができる。
Each coordinate value acquired as described above indicates the size desired by the viewer for the projected image (horizontal X and vertical Y) when the zoom value is maximized. Therefore, it is possible to obtain a reduction ratio and a center point position of a desired size with respect to a projection image whose horizontal is X and vertical is Y, and the
<効果>
本実施形態によれば、映像投写システムが、3つ以上のセンサ(光センサ11〜14)と、映像投写装置4とを備える。
<Effect>
According to this embodiment, the video projection system includes three or more sensors (
光センサ11〜14は、投写面3にそれぞれ着脱可能に配置される。映像投写装置4は、3つ以上の光センサを含む投写面3上に投写映像2を投写する。
The
そして映像投写装置4は、投写部25と、取得部20と、検出部21と、調整部とを備える。
The
投写部25は、投写映像2上にテスト信号を投写する。
The
取得部20は、テスト信号に応答して各光センサ11〜14から出力される応答信号を取得する。
The
検出部21は、応答信号に基づいて、各光センサ11〜14の投写映像2上における位置を検出する。
The
調整部は、ズーム部22およびレンズシフト部23に対応し、検出した各光センサ11〜14の位置に合わせて、投写映像2の大きさを調整する。
The adjustment unit corresponds to the
このような構成によれば、実際に投写された投写映像2上にテスト信号を投写し、投写映像2内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像2上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置4と投写面3との距離によらず、投写映像2を視聴者の所望するサイズに調整することができる。
According to such a configuration, the test signal is projected onto the actually projected
<第2実施形態>
図6は、第2実施形態に関する映像投写システムの構成を示す図である。図6においては、映像投写装置4からの投写映像2が、投写面3に対して斜め方向から投写された場合が示されている。以下では、投写面3に対して下側から斜めに投写映像2が投写された場合の例について説明する。この場合、投写映像2は下辺が短く、上辺が長い台形となる。
Second Embodiment
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a video projection system according to the second embodiment. FIG. 6 shows a case where the
図7は、検出した光センサの位置を数値化する座標を示した図である。ここでは、図7に示されるようにx軸およびy軸の座標軸をとる。投写面3に配置された光センサ11〜14の位置検出については、第1実施形態に示された手法と同様であるので、詳細な説明を省略する。
FIG. 7 is a diagram showing coordinates for digitizing the position of the detected optical sensor. Here, as shown in FIG. 7, the coordinate axes of the x axis and the y axis are taken. Since the position detection of the
投写映像2の左上隅を(0,0)、右下隅を(X,Y)とする。XおよびYは、映像投写装置4に搭載された表示デバイスの横と縦の画素数に対応する。上記のように検出された光センサ11〜14の位置は、座標上の点としてそれぞれ(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)と表すことができる。
Let the upper left corner of the projected
本実施形態においては、投写映像2の形状が台形であるので、当該台形をXY座標系に合うように長方形に変換すると、XY座標系における光センサ11〜14の位置は、投写面3上における実際の光センサ11〜14の位置とは異なり、台形型に見える。
In the present embodiment, since the shape of the projected
取得された各座標値(XY座標系において台形型に見える位置)は、ズーム値を最大にした場合の投写映像(横がX、縦がY)に対する視聴者の所望するサイズを示している。よって、横がX、縦がYの投写映像に対する、所望のサイズの縮小率、中心点の位置、さらには幾何学補正値を求め、投写映像2を所望のサイズ(形状を含む)に調整することができる。
Each acquired coordinate value (position that looks like a trapezoidal shape in the XY coordinate system) indicates the size desired by the viewer for the projected image (horizontal is X and vertical is Y) when the zoom value is maximized. Accordingly, the reduction ratio of the desired size, the position of the center point, and the geometric correction value are obtained for the projected image with the horizontal X and the vertical Y, and the projected
投写映像2が投写面2に対して斜め方向から投写された本実施形態においては、幾何学歪補正部24が、XY座標系において台形の各頂点位置に見える光センサ11〜14の位置に合わせて投写映像2の形状を調整することで、投写面2上においては、例えば長方形に変換された投写映像2を投写することができる。
In the present embodiment in which the projected
<効果>
本実施形態によれば、調整部が、幾何学歪補正部24を有し、幾何学歪補正部24が、検出した各光センサ11〜14の位置に合わせて、投写映像2の形状を調整する。
<Effect>
According to the present embodiment, the adjustment unit includes the geometric
このような構成によれば、実際に投写された投写映像2上にテスト信号を投写し、投写映像2内に配置されたセンサからの応答信号に基づいて、投写映像2上におけるセンサの位置に基づくサイズの調整を行うことができるので、映像投写装置4と投写面3との距離、それらの位置関係および投写角によらず、投写映像2を視聴者の所望するサイズに調整することができる。よって、斜めから投写された投写映像であっても、視聴者の所望するサイズ(形状を含む)に調整することができる。
According to such a configuration, the test signal is projected onto the actually projected
なお本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, within the scope of the present invention, the present invention can be freely combined with each embodiment, modified with any component in each embodiment, or omitted with any component in each embodiment.
2 投写映像、3 投写面、4,40 映像投写装置、5 撮像装置、11〜14 光センサ、20 取得部、21 検出部、22 ズーム部、23 レンズシフト部、24 幾何学歪補正部、25 投写部。 2 projection image, 3 projection surface, 4,40 image projection device, 5 imaging device, 11-14 photosensor, 20 acquisition unit, 21 detection unit, 22 zoom unit, 23 lens shift unit, 24 geometric distortion correction unit, 25 Projector.
Claims (5)
3つ以上の前記センサを含む投写面上に投写映像を投写する映像投写装置とを備え、
映像投写装置は、
前記投写映像上にテスト信号を投写する投写部と、
前記テスト信号に応答して各前記センサから出力される応答信号を取得する取得部と、
前記応答信号に基づいて、各前記センサの前記投写映像上における位置を検出する検出部と、
検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の大きさを調整する調整部とを備えることを特徴とする、
映像投写システム。 Three or more sensors each detachably arranged on the projection surface;
An image projection device for projecting a projection image on a projection plane including three or more sensors,
The image projection device
A projection unit that projects a test signal on the projected image;
An acquisition unit for acquiring a response signal output from each of the sensors in response to the test signal;
A detection unit that detects a position of each of the sensors on the projected image based on the response signal;
An adjustment unit that adjusts the size of the projected image in accordance with the detected position of each sensor;
Video projection system.
請求項1に記載の映像投写システム。 The detection unit detects the position of each sensor on the projected image based on the timing at which the response signal is output.
The image projection system according to claim 1.
請求項2に記載の映像投写システム。 The detection unit detects a position of each sensor on the projected image based on a timing at which the test signal is projected matches a timing at which the response signal is output. And
The video projection system according to claim 2.
請求項1〜3のいずれかに記載の映像投写システム。 The projection unit projects the test signal in a time sequential manner onto a partial area on a projected image,
The video projection system according to claim 1.
前記幾何学歪補正部が、検出した各前記センサの位置に合わせて、前記投写映像の形状を調整することを特徴とする、
請求項1〜4のいずれかに記載の映像投写システム。 The adjusting unit includes a geometric distortion correcting unit;
The geometric distortion correction unit adjusts the shape of the projected image according to the detected position of each sensor,
The video projection system according to claim 1.
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