JP2015018018A - Video processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像処理装置に関する。 The present invention relates to a video processing apparatus.
離れた複数の地点でネットワークを介して接続され、相互に映像や音声を送受信して会議等を行うテレビ会議システムが知られている。このテレビ会議システムは、カメラおよび表示装置を備え、表示装置として、CRTや液晶ディスプレイだけではなく、持ち運びが便利で大画面による表示が可能なプロジェクターを利用したものが知られている。 2. Description of the Related Art A video conference system is known that is connected via a network at a plurality of distant points and performs a conference or the like by mutually transmitting and receiving video and audio. This video conference system includes a camera and a display device. As the display device, not only a CRT or a liquid crystal display but also a projector that uses a projector that is convenient to carry and can display on a large screen is known.
このテレビ会議システムにおいては、表示される像を観察する人物の視線と、相手側となる表示された人物像の視線とが合うようにすることが、会議の臨場感を高め、コミュニケーションを行う上で重要となる。この双方の視線が合うようにするためには、カメラを表示装置の近くに配置する必要があり、表示装置としてプロジェクターを用いる場合には、スクリーンの手前にカメラが配置されることが望まれる。スクリーンの手前にカメラが配置されると、プロジェクターからの投射光がカメラに映り込んでしまうため、スクリーンに投射される投射像が見づらいものとなってしまう。そこで、プロジェクターからの投射光がカメラに映り込んで投射像が見づらいものとなってしまうことを防ぐことを目的とした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this video conference system, matching the line of sight of the person observing the displayed image with the line of sight of the displayed person image on the other side increases the realism of the meeting and facilitates communication. It becomes important in. In order to match both of these lines of sight, it is necessary to dispose the camera near the display device. When a projector is used as the display device, it is desirable that the camera be disposed in front of the screen. If the camera is arranged in front of the screen, the projection light from the projector will be reflected on the camera, making it difficult to see the projected image projected on the screen. Therefore, a technique has been proposed for the purpose of preventing projection light from the projector from being reflected on the camera and making it difficult to see the projected image (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のシステム(ビデオ会議システム)は、プロジェクターと、プロジェクターと対向するように設置されたカメラと、プロジェクターおよびカメラに接続する映像処理装置とを備える。また、カメラは、スクリーンとプロジェクターとの間に配置される。そして、特許文献1に記載のシステムは、プロジェクターにより投射された投射像上において、プロジェクターからスクリーンを見たときにカメラと重なる領域に暗領域を設定し、カメラへの投影光の映り込みを減らすように構成されている。
The system (video conference system) described in
しかしながら、特許文献1に記載のシステムは、プロジェクターとカメラとが物理的に分離しているため、カメラの位置決めや暗領域の設定が煩雑になるという課題があった。また、特許文献1に記載のシステムは、暗領域を観察可能な位置の観察者にとって、投射像が欠けたものとして観察されてしまうという課題があった。さらに特許文献1に記載のシステムは、カメラの撮影方向や画角等について記載されていないため、投射像を臨場感のある像として表示させることが難しいという課題もあった。
However, the system described in
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る映像処理装置は、被写体を撮影し、撮影した画像に対応する画像データを出力する撮像部と、載置面に載置され、入力された入力画像データに対応した投射光を前記撮像部が撮影する側とは反対側に投射するプロジェクターと、前記プロジェクターの前記載置面の側とは反対側で前記プロジェクターと前記撮像部とを接続し、前記載置面に交差する第1方向に伸縮可能な伸縮接続部と、前記プロジェクターにて投射された投射像の前記載置面からの高さを変更可能とする投射位置変更部と、を備えることを特徴とする。 Application Example 1 A video processing apparatus according to this application example captures a subject, outputs an image data corresponding to the captured image, and input image data that is placed on the placement surface and input. A projector that projects the corresponding projection light to the side opposite to the side on which the imaging unit shoots, and the projector and the imaging unit connected on the side opposite to the side of the mounting surface of the projector; An expansion / contraction connection part that can be expanded and contracted in a first direction intersecting the surface, and a projection position changing part that can change the height of the projected image projected by the projector from the placement surface. And
この構成によれば、複数の地点にこの映像処理装置を配置することで、一方の映像処理装置の撮像部が撮影した画像(例えば、机や机の周辺に位置する人物等の被写体を撮影した画像)を、他方の映像処理装置のプロジェクターで表示させることができる。これによって、この映像処理装置をテレビ会議等の端末装置として用いることができる。
また、撮像部は、伸縮接続部を介してプロジェクターの載置面の側とは反対側、つまり、プロジェクターが載置面に載置された状態でプロジェクターの上方に配置されている。そして、プロジェクターは、撮像部が撮影する側とは反対側に投射光を投射する。これによって、プロジェクターの投射光内に撮像部が位置しないように構成できるので、プロジェクターの投射光が撮像部に映り込むことや、スクリーンに表示される投射像内に撮像部の影が表示されることがない。
さらに、撮像部は、伸縮可能な伸縮接続部を介してプロジェクターに接続され、投射位置変更部によって、投射像の載置面からの高さが変更可能に構成されている。これによって、撮像部を被写体に対応させて上下方向に移動させることや、スクリーンに表示される投射像を観察する観察者に対応させて上下方向に移動させることができる。例えば、カメラの光軸が被写体としての人物の眼に合うような撮像部の位置調整や、投射像の観察者の眼の高さにスクリーンに表示される人物の眼の像を合わせる調整等が可能となる。よって、テレビ会議を行う中で離れた地点の会話者が互いの視線が合うかのように対話できるので、臨場感を高めたテレビ会議を行うことが可能となる。
また、映像処理装置は、プロジェクターと撮像部とが伸縮接続部を介して一体的に構成されているので、可搬性が良好になると共に、プロジェクターと撮像部との位置決めが安定し、設置調整の簡素化が可能となる。
したがって、運搬が容易で設置し易く、表示される投射像の画質の劣化の抑制、および臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置の提供が図れる。
According to this configuration, by arranging this video processing device at a plurality of points, an image captured by the imaging unit of one video processing device (for example, a subject such as a person positioned around a desk or desk) Image) can be displayed by the projector of the other video processing apparatus. As a result, this video processing apparatus can be used as a terminal apparatus for a video conference or the like.
In addition, the imaging unit is arranged on the opposite side of the projector mounting surface via the telescopic connection unit, that is, above the projector with the projector mounted on the mounting surface. And a projector projects a projection light on the opposite side to the side which an imaging part image | photographs. As a result, the imaging unit can be configured not to be positioned in the projection light of the projector, so that the projection light of the projector is reflected in the imaging unit, or the shadow of the imaging unit is displayed in the projection image displayed on the screen. There is nothing.
Furthermore, the imaging unit is connected to the projector via an extendable / contractible connecting part, and is configured such that the height of the projected image from the placement surface can be changed by the projection position changing part. Accordingly, the imaging unit can be moved in the vertical direction corresponding to the subject, or can be moved in the vertical direction corresponding to the observer who observes the projection image displayed on the screen. For example, adjustment of the position of the imaging unit so that the optical axis of the camera matches the eye of the person as the subject, adjustment to adjust the image of the person's eye displayed on the screen to the height of the observer's eye of the projection image, etc. It becomes possible. Accordingly, since the conversations at remote points can interact as if the lines of sight match each other during the video conference, it is possible to perform the video conference with an enhanced sense of reality.
In the video processing apparatus, the projector and the imaging unit are integrally configured via the telescopic connection unit, so that the portability is improved and the positioning of the projector and the imaging unit is stable, and the installation adjustment is possible. Simplification is possible.
Therefore, it is possible to provide a video processing apparatus that is easy to transport, easy to install, suppresses the deterioration of the image quality of the projected image to be displayed, and enables a video conference with high presence.
[適用例2]上記適用例に係る映像処理装置において、前記投射位置変更部は、前記伸縮接続部の伸縮に連動して前記伸縮接続部の伸縮方向に、前記載置面からの前記投射像の高さを変更することが好ましい。 Application Example 2 In the video processing device according to the application example, the projection position changing unit is configured to project the projection image from the placement surface in the expansion / contraction direction of the expansion / contraction connection unit in conjunction with expansion / contraction of the expansion / contraction connection unit. It is preferable to change the height.
この構成によれば、伸縮接続部が伸縮されることに連動して投射像が伸縮接続部の伸縮方向に移動する。これによって、被写体に対応させて伸縮接続部の伸縮長を調整することで、投射位置変更部を操作しなくとも撮像部が撮影した画像に対応して投射像の高さを変更することが可能となる。よって、設置調整の簡素化を図って臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置の提供が図れる。 According to this configuration, the projected image moves in the expansion / contraction direction of the expansion / contraction connection part in conjunction with the expansion / contraction of the expansion / contraction connection part. As a result, the height of the projected image can be changed corresponding to the image captured by the imaging unit without operating the projection position changing unit by adjusting the expansion / contraction length of the expansion / contraction connection unit corresponding to the subject. It becomes. Therefore, it is possible to provide a video processing device that can simplify installation adjustment and enable a video conference with high presence.
[適用例3]上記適用例に係る映像処理装置において、前記伸縮接続部は、前記撮像部の光軸が水平に維持されるように当該撮像部を支持する撮像支持部を備えることが好ましい。 Application Example 3 In the video processing device according to the application example, it is preferable that the expansion / contraction connection unit includes an imaging support unit that supports the imaging unit so that an optical axis of the imaging unit is maintained horizontal.
この構成によれば、撮像部は、上述した撮影支持部に支持されるので、プロジェクターが載置される載置面が水平に対して傾斜している場合であっても、光軸が水平に維持され、被写体を水平方向から撮影することができる。これによって、例えば、載置面としての机の上面が傾斜している場合であっても、被写体としての人物等を水平方向から撮影し、投射像を観察する観察者に人物等を正面から見た画像として認識させることが可能となる。よって、載置面の状態に影響されにくく、臨場感を高めてテレビ会議等を行うことが可能な映像処理装置の提供が図れる。 According to this configuration, since the imaging unit is supported by the photographing support unit described above, the optical axis is horizontal even when the mounting surface on which the projector is mounted is inclined with respect to the horizontal. The subject can be photographed from the horizontal direction. Thus, for example, even when the upper surface of the desk as the placement surface is inclined, a person or the like as a subject is photographed from the horizontal direction, and the person or the like is viewed from the front to the observer who observes the projected image. It can be recognized as an image. Therefore, it is possible to provide a video processing apparatus that is less affected by the state of the placement surface and can perform a video conference or the like with an enhanced sense of reality.
[適用例4]上記適用例に係る映像処理装置において、前記プロジェクターは、前記載置面および前記投射像が表示されるスクリーンに沿う第2方向における前記投射像の表示範囲の大きさを前記撮像部が撮影する前記第2方向における対象物の幅より大きく投射可能に構成され、前記プロジェクターおよび前記撮像部の少なくともいずれか一方は、前記表示範囲内における前記対象物の像を変倍するズーム調整部を備えることが好ましい。 Application Example 4 In the video processing apparatus according to the application example, the projector captures the size of the display range of the projection image in a second direction along the screen on which the placement surface and the projection image are displayed. Zoom adjustment that scales the image of the object within the display range, wherein at least one of the projector and the imaging unit is configured to be able to project larger than the width of the object in the second direction captured by the unit It is preferable to provide a part.
この構成によれば、第2方向において、投射像は、表示範囲が対象物の幅より大きく表示される。そして、プロジェクターおよび撮像部の少なくともいずれか一方は、ズーム調整部を備えているので、スクリーンに表示される対象物の像の幅が実際の対象物の幅と略同じ大きさになるように調整することが可能となる。これによって、例えば、載置面が矩形状の机を対象物とすることで、実際の対象物とスクリーンに表示される対象物の像とが連続しているかのように観察させることが可能となる。よって、さらに臨場感を高めてテレビ会議等を行うことが可能となる。 According to this configuration, in the second direction, the projected image is displayed with a display range larger than the width of the object. Since at least one of the projector and the imaging unit includes a zoom adjustment unit, the width of the image of the object displayed on the screen is adjusted to be approximately the same as the width of the actual object. It becomes possible to do. Thus, for example, by using a desk with a rectangular mounting surface as an object, it is possible to observe as if the actual object and the image of the object displayed on the screen are continuous. Become. Therefore, it is possible to perform a video conference or the like with a higher sense of reality.
[適用例5]上記適用例に係る映像処理装置において、前記撮像部が撮影した人物の画像に基づいて、前記載置面からの前記人物の眼の高さを検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記伸縮接続部の伸縮長を制御する制御部と、を備えることが好ましい。 Application Example 5 In the video processing device according to the application example, the detection unit that detects the height of the person's eyes from the placement surface based on the image of the person photographed by the imaging unit, and the detection And a control unit that controls the expansion / contraction length of the expansion / contraction connection part based on the detection result of the part.
この構成によれば、映像処理装置は、上述した検出部および制御部を備えているので、撮像部が人物を撮影することで、撮影される人物の眼の高さに応じて伸縮接続部が伸縮される。これによって、伸縮接続部を操作することなく、撮影される人物の眼の高さと撮像部の高さとを同等にすることが可能となり、テレビ会議等を行う際の映像処理装置の設置調整の簡便化が図れる。 According to this configuration, since the video processing apparatus includes the detection unit and the control unit described above, when the imaging unit captures a person, the expansion / contraction connection unit is provided according to the height of the person's eyes to be captured. It is stretched. This makes it possible to equalize the height of the person's eyes to be photographed and the height of the imaging unit without operating the telescopic connection unit, and simplify the installation adjustment of the video processing device when performing a video conference or the like. Can be achieved.
[適用例6]上記適用例に係る映像処理装置において、前記プロジェクターは、前記投射像における前記載置面側の縁部が前記載置面より高く位置するように前記投射光を投射し、前記撮像部は、前記第1方向において、前記載置面より高い位置の対象物を撮影可能に構成されていることが好ましい。 Application Example 6 In the video processing device according to the application example, the projector projects the projection light so that an edge on the placement surface side in the projection image is positioned higher than the placement surface, It is preferable that the imaging unit is configured to be able to photograph an object at a position higher than the placement surface in the first direction.
この構成によれば、プロジェクターは、載置面より高い位置に投射光を投射し、撮像部は、載置面より高い位置の対象物を撮影可能に構成されている。これによって、プロジェクターが撮像部によって撮影される対象物の撮影面(例えば机の上面)より低い位置の載置面に載置されることで、投射像における対象物の像の載置面側を、第1方向において、対象物の高さに近づけることが可能となる。よって、投射光のあおり角が大きいプロジェクターを用いた構成においても、実際の机等の対象物と、投射像における対象物の像とが連続しているかのように観察者に観察させ、臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置の提供が可能となる。
また、プロジェクターが撮影面より低い位置の載置面に載置されているので、対象物の周囲で投射像を観察する観察者から見て、投射像の前にプロジェクターが位置しないように構成することが可能となり、投射像の視認性の向上が図れる。
According to this configuration, the projector projects the projection light at a position higher than the placement surface, and the imaging unit is configured to be able to photograph the object at a position higher than the placement surface. As a result, the projector is placed on the placement surface at a position lower than the photographing surface (for example, the upper surface of the desk) of the object photographed by the imaging unit, so that the placement surface side of the image of the object in the projected image is displayed. In the first direction, it becomes possible to approach the height of the object. Therefore, even in a configuration using a projector with a large tilt angle of the projected light, the observer can observe as if the target object such as an actual desk and the image of the target object in the projected image are continuous. It is possible to provide a video processing device that enables a high-definition video conference and the like.
In addition, since the projector is mounted on the mounting surface at a position lower than the imaging surface, the projector is configured not to be positioned in front of the projection image when viewed from the observer observing the projection image around the object. This makes it possible to improve the visibility of the projected image.
[適用例7]上記適用例に係る映像処理装置において、前記プロジェクターから投射される前記投射光の拡がり角は、前記撮像部の画角より大きいことが好ましい。 Application Example 7 In the video processing device according to the application example described above, it is preferable that a divergence angle of the projection light projected from the projector is larger than a field angle of the imaging unit.
この構成によれば、投射光の拡がり角が撮像部の画角より小さい映像処理装置に比べ、投射像が表示されるスクリーンにプロジェクターを近づけて配置することができる。よって、撮影部が撮影する対象物とスクリーンに表示される対象物の像とを近づけ、双方の連続性をより観察し易くできるので、より臨場感を高めたテレビ会議等を行うことが可能となる。 According to this configuration, it is possible to place the projector closer to the screen on which the projection image is displayed, as compared with the video processing device in which the spread angle of the projection light is smaller than the angle of view of the imaging unit. Therefore, the object captured by the imaging unit can be brought closer to the image of the object displayed on the screen, and the continuity of both can be observed more easily, making it possible to conduct a video conference with a higher sense of reality. Become.
[適用例8]上記適用例に係る映像処理装置において、ネットワークに接続され、前記画像データの出力および前記入力画像データの入力を行う通信部と、前記撮像部および前記通信部のいずれか一方と、前記プロジェクターとの接続を切り替える切替部と、をさらに備えることが好ましい。 Application Example 8 In the video processing device according to the application example described above, a communication unit that is connected to a network and that outputs the image data and inputs the input image data; and any one of the imaging unit and the communication unit It is preferable to further include a switching unit that switches connection with the projector.
この構成によれば、映像処理装置は、上述した通信部および切替部を備えている。これによって、複数の異なる地点に映像処理装置を配置し、撮像部とプロジェクターとを接続してそれぞれの地点の状態に対応して映像処理装置を設置調整することができると共に、切替部を切り替えて通信部とプロジェクターとを接続し、容易に双方の間でテレビ会議等を行うことができる。 According to this configuration, the video processing apparatus includes the communication unit and the switching unit described above. As a result, video processing devices can be arranged at a plurality of different points, the imaging unit and the projector can be connected, and the video processing device can be installed and adjusted according to the state of each point, and the switching unit can be switched. By connecting the communication unit and the projector, a video conference or the like can be easily performed between the two.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る映像処理装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態の映像処理装置は、撮像部としてのカメラ、およびプロジェクターを備え、テレビ会議システム等の端末装置として用いることができる。
図1は、本実施形態の映像処理装置1の使用状態の一例を模式的に示す図であり、(a)は、映像処理装置1を上方から見た図、(b)は、映像処理装置1を側方から見た図、(c)は、プロジェクターから投射される投射像が表示されるスクリーンを正面から見た図である。
(First embodiment)
The video processing apparatus according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
The video processing apparatus of this embodiment includes a camera and a projector as an imaging unit, and can be used as a terminal device such as a video conference system.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a usage state of a
映像処理装置1は、図1に示すように、プロジェクター2および撮像部としてのカメラ3に加え、プロジェクター2とカメラ3とを接続する伸縮接続部4を備えている。
映像処理装置1は、プロジェクター2が机TBの上面(載置面TBf)に載置され、カメラ3が伸縮接続部4を介して載置面TBfとは反対側、つまり、プロジェクター2の上方に位置するように配置される。
また、映像処理装置1は、スクリーンScが配置されている側の机TBの端部に載置され、カメラ3は、スクリーンScの反対側を撮影するように配置される。つまり、プロジェクター2は、カメラ3が撮影する側とは反対側に投射光を投射する。
As shown in FIG. 1, the
In the
The
そして、映像処理装置1は、カメラ3が撮影した画像をプロジェクター2にて投射すること、およびインターネット回線やISDN(Integrated Services Digital Network)回線等のネットワークを介して他の映像処理装置1から出力され、本映像処理装置1に入力された入力画像データに対応した投射光をプロジェクター2がスクリーンScに投射することができるように構成されている。
The
〔映像処理装置の構成〕
ここで、映像処理装置1の構成について詳細に説明する。
図2は、本実施形態の映像処理装置1の外観を模式的に示す斜視図である。図3は、本実施形態の映像処理装置1の概略構成を示すブロック図である。なお、以下では説明の便宜上、プロジェクター2が投射光を投射する方向を+Y方向(前方)、プロジェクター2が、スクリーンScに対向するように配置された姿勢におけるプロジェクター2の上方を+Z方向、スクリーンScに向かって右側を+X方向として記載する。
[Configuration of video processing device]
Here, the configuration of the
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the external appearance of the
映像処理装置1は、図2、図3に示すように、プロジェクター2、カメラ3、伸縮接続部4、通信部5、切替部6、マイクロフォンMc、およびスピーカーSpを備えている。なお、本実施形態では、通信部5および切替部6は、プロジェクター2内に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
プロジェクター2は、図3に示すように、画像投射部20、制御部21、記憶部22、画像信号入力部231、画像処理部232、OSD処理部24、ライトバルブ駆動部25、電源回路26、光源制御部27、入力操作部28、受信部29、アーム駆動部4Dr、およびレンズシフト駆動部204Drを備えている。
As shown in FIG. 3, the
画像投射部20は、光源201、光変調装置としての液晶ライトバルブ202、投射レンズ203、投射位置変更部としてのレンズシフト機構204等を備えている。光源201は、放電型のランプを有して構成されている。画像投射部20は、光源201から射出された光を、液晶ライトバルブ202にて変調し、変調した光を投射レンズ203から射出する。なお、光源201としては、放電型に限らず、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。また、光変調装置としては、液晶ライトバルブ202に限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等で構成してもよい。
The
投射レンズ203は、投射距離と投射像のサイズとの比が一定の固定焦点となるように構成されている。また、投射レンズ203は、短焦点で、図1に示すように、投射される投射光の拡がり角θpがカメラ3の画角θcより大きくなるように構成されている。これにより、プロジェクター2は、スクリーンScに近い位置での投射、いわゆる近接投射が可能に構成されている。また、投射レンズ203は、フォーカス調整機能を有している。
The
レンズシフト機構204は、投射レンズ203を支持し、上下方向および左右方向に移動可能な可動部(図示省略)を備えている。そして、レンズシフト機構204は、制御部21の指示の基、レンズシフト駆動部204Drによって可動部が移動し、投射レンズ203を上下方向および左右方向に移動させる。そして、スクリーンScに表示される投射像は、投射レンズ203が移動されることにより位置が変更される。このように、レンズシフト機構204は、プロジェクター2にて投射された投射像の載置面TBfからの高さ、および投射像の左右方向の位置を変更可能とする機能を有している。
The
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)や、各種データ等の一時記憶に用いられるRAM(Random Access Memory)等を備え、記憶部22に記憶されている制御プログラムにしたがって動作することによりプロジェクター2の動作を統括制御する。
記憶部22は、マスクROM(Read Only Memory)や、フラッシュメモリー、FeRAM(Ferroelectric RAM:強誘電体メモリー)等の不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部22には、プロジェクター2の動作を制御するための制御プログラムや、プロジェクター2の動作条件を規定する各種設定データ等が記憶されている。
The
The
画像信号入力部231は、図示しない外部の画像出力装置や、カメラ3、通信部5から入力される各種形式の画像情報が図示しないケーブル、又は通信機器などを介して入力される。入力された画像情報は、制御部21の指示に基づき、画像処理部232に出力される。なお、画像信号入力部231に無線通信や光通信などの受信部を設け、外部機器から無線によって画像情報が入力するように、画像信号入力部231を構成にしてもよい。
The image
画像処理部232は、画像信号入力部231から出力された各種形式の画像情報を、液晶ライトバルブ202の各画素の階調を表す画像情報、すなわち各画素に印加する駆動電圧を規定するための画像情報に変換する。さらに、画像処理部232は、制御部21の指示に基づいて、変換した画像情報に対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合等を調整するための画像調整処理を行い、処理後の画像情報をOSD処理部24に出力する。
The
OSD処理部24は、制御部21の指示に基づいて、メニュー画像やメッセージ画像等のOSD(On Screen Display)画像を、入力画像上に重畳する処理を行う。OSD処理部24は、図示しないOSDメモリーを備えており、OSD画像を形成する図形やフォント等を表すOSD画像情報を記憶している。制御部21がOSD画像の重畳を指示すると、OSD処理部24は、必用なOSD画像情報をOSDメモリーから読み出し、入力画像の所定の位置にOSD画像が重畳されるように、画像処理部232から入力される画像情報にこのOSD画像情報を合成する。OSD画像情報が合成された画像情報は、ライトバルブ駆動部25に出力される。
また、OSD処理部24は、制御部21からOSD画像を重畳する旨の指示がない場合には、画像処理部232から出力される画像情報をそのままライトバルブ駆動部25に出力する。
The
Further, the
ライトバルブ駆動部25が、入力される画像情報に従って液晶ライトバルブ202を駆動すると、液晶ライトバルブ202は、画像情報に応じて入射する光を変調する。そして、変調された光は、投射レンズ203からスクリーンScに投射される。
When the light
電源回路26には、外部からAC100V等の商用電源が供給される。電源回路26は、商用電源(交流電源)を所定の電圧の直流電源に変換して、プロジェクター2の各部に電力を供給する。
光源制御部27は、制御部21の指示に基づいて、光源201に対する電力の供給と停止とを制御し、光源201の点灯および消灯を切り替える。
The
The light
入力操作部28は、ユーザーが映像処理装置1に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。入力操作部28が備える操作キーとしては、電源キーや、入力ソースを切り替える入力切替キー、各種設定を行うための設定メニューを表示させるメニューキー、メニューから設定項目を選択するカーソルキー、各種設定を決定するための決定キー、アーム駆動部4Drを駆動させてカメラ3の高さを調整する撮影高さ調整キー、レンズシフト駆動部204Drを駆動させて投射像の位置を調整するレンズシフトキー等がある。
The
受信部29は、遠隔操作が可能なリモートコントローラー(リモコンRc)から送信された操作信号を受信して制御部21に出力する。
The receiving
アーム駆動部4Drは、入力操作部28やリモコンRcの操作によって制御部21の指示の基、伸縮接続部4の長さを変える。伸縮接続部4に支持され、プロジェクター2の上方に位置するカメラ3は、伸縮接続部4の長さが変更されることにより、プロジェクター2(載置面TBf)からの高さが調整される。
The arm drive unit 4Dr changes the length of the
レンズシフト駆動部204Drは、入力操作部28やリモコンRcの操作によって制御部21の指示の基、レンズシフト機構204を動作させ、投射レンズ203を移動させる。
The lens shift drive unit 204Dr moves the
カメラ3は、CCDやCMOS等の撮像素子、およびズーム調整部を備え、動画および静止画を撮影可能に構成されている。
カメラ3は、図1に示すように、被写体としての机TB、および机TB周囲の人物を撮影し、撮影した画像に対応する画像データを、図3に示すように、通信部5、および切替部6を介して画像信号入力部231に出力可能に構成されている。また、カメラ3には、図示しない受信部が設けられており、リモコンRcによるズーム調整が可能に構成されている。
The
As shown in FIG. 1, the
伸縮接続部4は、図2に示すように、カメラ3を支持する撮像支持部41、および撮像支持部41とプロジェクター2とを接続するアーム部42を備え、載置面TBfに交差する第1方向としての上下方向に伸縮可能に構成されている。
撮像支持部41は、カメラ3の下方に位置する底面部411、および底面部411の左右両端それぞれから上方に起立する起立部412を有している。カメラ3は、左右の起立部に設けられた左右方向に延出する中心軸412jを中心に回転可能に支持される。中心軸412jは、カメラ3の重心の上方に設けられており、カメラ3は、映像処理装置1が前後方向に傾いた場合でも、自重により光軸3Cが水平に維持される。つまり、プロジェクター2が水平面に対して前後方向に傾斜する載置面に載置された場合であっても、カメラ3は、光軸3Cが水平に維持される。このように、撮像支持部41は、光軸3Cが水平に維持されるようにカメラ3を支持する。
As shown in FIG. 2, the
The
アーム部42は、プロジェクター2の上面に接続される第1アーム421、および撮像支持部41の底面部411に接続される第2アーム422を備えている。
第1アーム421は、筒状に形成され、中央に第2アーム422が上下方向に摺動可能に配置される。第2アーム422には、図示しないラックが形成されており、第2アーム422は、このラックが第1アーム421内に設けられた輪列機構(図示省略)に噛合されている。そして、第2アーム422は、プロジェクター2内に設けられたアーム駆動部4Drからの駆動力が、第1アーム421内の輪列機構を介してラックに伝達されて第1アーム421からの突出量が変更される。そして、アーム部42は、第1アーム421からの第2アーム422の突出量が変更されることによって伸縮長が変わる。
The
The
また、アーム部42は、プロジェクター2に対して、折り畳むことができるように構成されている。本実施形態の第1アーム421は、図2に示すように、プロジェクター2側の基端の後方側が左右方向に延出する中心軸421jを中心に回転可能にプロジェクター2に支持される。そして、プロジェクター2の上面には、第1アーム421の基端の前方側を固定するロック部423が設けられている。アーム部42は、ロック部423が解除されることによりプロジェクター2に対して折り畳まれ、アーム部42が起立されてロック部がアーム部42に係合されると、プロジェクター2に対して起立する状態が維持される。このようにアーム部42が可倒できるように構成されていることにより、映像処理装置1の運搬が容易になっている。
The
本実施形態の映像処理装置1は、カメラ3の光軸3Cを通る鉛直面上にプロジェクター2の投射光の光軸が位置するように、伸縮接続部4がプロジェクター2に取り付けられている。なお、カメラ3の光軸3Cを通る鉛直面上にプロジェクター2の投射光の光軸が位置しないように映像処理装置1を構成してもよい。
In the
通信部5は、図3に示すように、ネットワークNtに接続されて画像データ、および音声データの入出力を行う。具体的に、通信部5は、カメラ3から出力された画像データ、およびマイクロフォンMcから出力された音声データを符号化し、ネットワークNtを介して他の映像処理装置1に出力する。また、通信部5は、他の映像処理装置1から出力され、ネットワークNtを介して入力する符号化された入力画像データおよび音声データを復号化し、入力画像データについては切替部6に出力し、音声データについてはスピーカーSpに出力する。
マイクロフォンMcおよびスピーカーSpは、図示しないケーブルを介して通信部5に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
The microphone Mc and the speaker Sp are connected to the
切替部6は、入力操作部28やリモコンRcの操作によって、カメラ3および通信部5のいずれか一方と、画像信号入力部231との接続を切り替える。そして、切替部6によってカメラ3と画像信号入力部231とが接続されると、カメラ3からの画像データが画像信号入力部231に出力され、カメラ3が撮影した画像がプロジェクター2から投射される。そして、映像処理装置1は、このカメラ3と画像信号入力部231とが接続される状態で設置調整が可能な設置調整状態となる。
The
一方、設置調整状態から通信部5と画像信号入力部231とが接続されるように切替部6が切り替えられると、ネットワークNtを介して他の映像処理装置1から出力された入力画像データが画像信号入力部231に出力され、プロジェクター2は、この他の映像処理装置1からの入力画像データに対応した投射像を投射する。映像処理装置1は、この通信部5と画像信号入力部231とが接続される状態でテレビ会議が可能な双方向通信状態となる。
On the other hand, when the
〔映像処理装置の設置方法〕
映像処理装置1の設置方法について説明する。
先ず、図1に示すように、スクリーンScの左右方向(±X方向)における中央に机TBが位置するようにスクリーンScおよび机TBを設置する。そして、スクリーンScにプロジェクター2からの投射光が投射されるように、机TB上のスクリーンSc側の端部近傍にプロジェクター2を載置する。なお、本実施形態では、プロジェクター2が載置される載置面TBfが矩形状の机TBを用いた場合について説明する。
[Installation method of video processing equipment]
A method for installing the
First, as shown in FIG. 1, the screen Sc and the desk TB are installed so that the desk TB is located at the center in the left-right direction (± X direction) of the screen Sc. Then, the
スクリーンScに投射光を投射するようにプロジェクター2が机TB上に載置された状態で、カメラ3は、伸縮接続部4を介してプロジェクター2の上方に位置し、スクリーンScとは反対側を撮影可能な状態となっている。また、カメラ3は、載置面TBfおよび投射像が表示されるスクリーンScに沿う第2方向(左右方向、±X方向)における机TBの幅を撮影可能な状態となっている。
In a state where the
次に、切替部6により、映像処理装置1を設置調整状態(カメラ3と画像信号入力部231とが接続された状態)にする。その結果、スクリーンScには、カメラ3が撮影した机TB、および机TB周囲に位置する人物(図1における人物A,B)の像が表示される。
そして、図1(a)に示すように、第2方向(左右方向、±X方向)において、投射像の表示範囲80xがカメラ3にて撮影される対象物(机TB)の大きさよりも大きくなるようにプロジェクター2とスクリーンScとの間隔を設定する。すなわち、カメラ3は、スクリーンSc寄りの机TBの端部を撮影できないが、図1(a)に示すように、カメラ3が撮影可能な範囲における最もスクリーンSc寄りの左右の両角部TBa,TBb(−X側を角部TBa、+X側を角部TBbとする)間の大きさ(横幅90x)を机TBの大きさとみなし、表示範囲80xが机TBの横幅90xよりも大きくなるように、プロジェクター2とスクリーンScとの間隔を設定する。つまり、プロジェクター2は、第2方向における投射像の表示範囲80xの大きさをカメラ3が撮影する第2方向における対象物の横幅90xより大きく投射可能に設置される。そして、スクリーンScには、机TBの両角部TBa,TBbの像を含む投射像が表示される。
Next, the
As shown in FIG. 1A, in the second direction (left-right direction, ± X direction), the
次に、アーム駆動部4Drを動作させて伸縮接続部4を伸縮させ、カメラ3の高さを調整する。例えば、図1(a)に示すように、机TB周囲の椅子に着座し、スクリーンScの略正面に位置する人物Aが、リモコンRcを操作することにより、人物Aの眼の高さにカメラの光軸3Cがほぼ同じ高さになるように伸縮接続部4を伸縮させる。
Next, the arm drive unit 4Dr is operated to expand and contract the expansion /
次に、レンズシフト機構204を動作させ、スクリーンScに表示されている投射像の上下方向の位置を調整する。例えば、図1に示す人物Aが、リモコンRcを操作することにより、投射像の中心がカメラ3の光軸3Cと同じ高さになるようにレンズシフト機構204を動作させる。すなわち、人物Aは、スクリーンScに表示されている投射像における人物Aの眼の位置がカメラ3の光軸3Cとほぼ同じ高さの位置に表示されるように調整することで、投射像の中心をカメラ3の光軸3Cと略同じ高さに設定することができる。
以上の設定により、映像処理装置1は、人物Aから見て、人物Aの眼、カメラ3の光軸3Cおよび投射像の中心が略揃うように調整される。
Next, the
With the above settings, the
次に、カメラ3のズーム調整を行うことによって、スクリーンScに表示された机TBの像の幅が実際の机TBの幅と略同じになるように設定する。具体的に、スクリーンScに表示されている机TBの角部TBa,TBbの像の間の距離と、実際の机TBの横幅90xとが略同じになるようにカメラ3のズーム調整を行う。このズーム調整は、例えば、図1に示す人物AがリモコンRcを操作することによって行う。
Next, by performing zoom adjustment of the
なお、本実施形態の映像処理装置1は、カメラ3の光軸3Cを通る鉛直面上にプロジェクター2の投射光の光軸が位置するように構成されているので、このズーム調整後の左右方向における机TBの像と実際の机TBとの位置ずれは、映像処理装置1の各構成部材の取り付け公差や、スクリーンScに対するプロジェクター2の位置精度等によって生じることとなる。そして、この位置ずれが生じた場合には、レンズシフト機構204の左右方向の調整を行うことにより、机TBの像と実際の机TBとの位置ずれを精度よく調整することができる。また、カメラ3がプロジェクター2から射出される投射光内に位置しないので、プロジェクター2の投射光がカメラ3に映り込むことや、スクリーンScに表示される投射像内にカメラ3の影が表示されることがない。
Note that the
ここで、スクリーンScに表示された被写体(机TB)の像の幅と、実際の机TBの幅が略同じになるように設定することが可能であることを説明する。
図4は、プロジェクター2の投射距離と投射像のサイズとの関係、およびカメラ3の撮影距離と撮影範囲のサイズとの関係を示すグラフである。
Here, it will be described that the width of the image of the subject (desk TB) displayed on the screen Sc and the actual width of the desk TB can be set to be substantially the same.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the projection distance of the
プロジェクター2は、投射レンズ203が固定焦点なので、投射光の拡がり角θpは一定となり、図4のPJに示すように、投射距離が大きくなる程、投射像のサイズも一元的に大きくなる。一方、カメラ3は、ズーム機能を有しているので、画角θcが変化可能となり、図4のCMに示すように、撮影距離を変えずに撮影する像の大きさを変えること、つまり、スクリーンScに表示される像の大きさを変えることができる。そして、スクリーンScに対して設定されたプロジェクター2の位置(投射距離)に対応させて、カメラ3のズームを調整することで、スクリーンScに表示された対象物(机TB)の像の幅と、実際の対象物の幅とが略同じになるように設定することができる。
このように、プロジェクター2およびカメラ3の少なくともいずれか一方、本実施形態においてカメラ3が、表示範囲内における対象物の像を変倍するズーム調整部を備えるので、対象物の像の幅と、実際の対象物の幅とが略同じになるように設定することができる。
In the
Thus, since at least one of the
〔双方向通信状態における投射像〕
ここで、離れた2つの地点X,Yにそれぞれ映像処理装置1が前述したように調整されて設置された場合を例示し、地点Xにおける双方向通信状態の映像処理装置1で表示される投射像について説明する。
離れた2つの地点X,Yにそれぞれ本実施形態の映像処理装置1が前述したように調整されて設置され、設置調整状態から双方向通信状態(通信部5と画像信号入力部231とが接続される状態)に切り替えられると、双方の映像処理装置1の間でテレビ会議が可能な状態となる。
[Projected image in two-way communication]
Here, a case where the
The
図5は、映像処理装置1を用いてテレビ会議を行った際のスクリーンScに表示された投射像を示す模式図である。具体的に、図5は、地点Xにおける映像処理装置1が地点Yにおける映像処理装置1から出力された画像データ(地点Xの映像処理装置1においては入力画像データとなる)に対応する投射光をスクリーンScに投射した状態を模式的に示す図である。なお、地点Yにおける映像処理装置1の使用状態は、図1に示したと同様に、載置面TBfが矩形状の机TBの周囲に人物A,Bが着座した状態を撮影したものとして説明する。また、地点Xにおいても、載置面TBfが矩形状の机TB上に映像処理装置1が載置された場合を例示して説明する。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a projected image displayed on the screen Sc when a video conference is performed using the
図5(a)に示すように、映像処理装置1は、前述したように調整されているので、地点Xにおいて机TBを挟んでスクリーンScに正対する位置から投射像を観察する観察者から見ると、実物の机TBと投射像における机TBの像とが連続して見える。また、地点Yにおける人物A,Bの像Ia,Ibは、実物の机TBと連続して見える机TBの像の奥に位置していることが観察できるので、観察者は、机TBの奥に人物A,Bが存在しているかのように感じることができる。なお、地点Xにおいて机TBを挟んでスクリーンScに正対する位置から投射像を観察する観察者から見ると、眼からカメラ3の距離より、眼からスクリーンScの距離の方が長いために、スクリーンScに表示される像は奥行感がやや長く見えるが、実物の机TBと机TBの像との連続性は保たれるので、違和感無く投射像を観察することができる。
As shown in FIG. 5A, since the
また、地点Yにおいて、人物Aが投射像の中心、すなわちカメラ3の光軸3Cの位置を観察することで、地点Xにおける投射像を観察する観察者は、像Iaと互いの視線が合うように観察することができる。
In addition, when the person A observes the center of the projection image, that is, the position of the
地点Xにおいて、机TBを挟んでスクリーンScに正対する位置より左側から投射像を観察する観察者から見ると、図5(b)に示すように、実物の机TBと投射像における机TBの像とが屈曲して見えることになるが、机TBの像が実物の机TBに繋がるように見えるので、机TBの像、人物A,Bの像Ia,Ibの奥行感を感じることができる。 When viewed from an observer who observes the projected image from the left side from the position facing the screen Sc across the desk TB at the point X, as shown in FIG. 5B, the actual desk TB and the desk TB in the projected image are displayed. Although the image appears to be bent, the image of the desk TB appears to be connected to the actual desk TB, so that the depth of the image of the desk TB and the images Ia and Ib of the persons A and B can be felt. .
ここで、投射像の見え方についてさらに詳細に説明する。
図6は、投射像の見え方を説明するための模式図である。具体的に図6(a)は、地点Yにおいてカメラ3が物体C,Dを撮影する状態を側方から見た図であり、図1(b)におけるカメラ3と載置面TBfとを抜き出し、載置面TBf上に物体C,Dを載置した図である。図6(b)、(c)は、地点Yのカメラ3から出力された画像データを地点Xにおける映像処理装置1が受信して投射した投射像を観察する状態を側方から見た図であり、(c)は、(b)より遠い位置から投射像を観察する状態を示す図である。
Here, the appearance of the projected image will be described in more detail.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining how the projected image looks. Specifically, FIG. 6A is a side view of the state in which the
地点Yにおいて、カメラ3で撮影された物体C,Dは、図6(a)に示すように、撮影範囲内における光軸3Cに直交する仮想面Vfに射影されたものと等価の2次元の像になる。すなわち、仮想面Vf上には、カメラ3に対し物体Cより遠い位置に配置されている物体Dの像Vdが物体Cの像Vcより光軸3Cの近くに位置する。そして、カメラ3と仮想面Vfに射影された像とを結ぶ線と、光軸3Cとが成す射影位置角度は、像Vdの射影位置角度θvdが像Vcの射影位置角度θvcより小さなものとなる。この射影位置角度θvc,θvdは、仮想面Vfの位置が光軸3C方向のどこにあっても変わりなく、カメラ3で撮影された像の情報は、この射影位置角度で決められることとなる。
As shown in FIG. 6A, the objects C and D photographed by the
一方、地点Xにおいて、地点Yで撮影された画像データに基づく投射を行うと、図6(b)に示すように、スクリーンScには、物体C,Dの像Ic,Idが投射される。そして、観察者の視点Vwと像Ic,Idとを結ぶ線と、観察者の視点Vwにおける水平線HLとが成す角度θic,θidが、図6(a)に示す射影位置角度θvc,θvdと一致する視点Vwから観察すれば、撮影した像の奥行感を再現することができる。 On the other hand, when the projection based on the image data photographed at the point Y is performed at the point X, the images Ic and Id of the objects C and D are projected onto the screen Sc as shown in FIG. The angles θic and θid formed by the line connecting the observer's viewpoint Vw and the images Ic and Id and the horizontal line HL at the observer's viewpoint Vw coincide with the projection position angles θvc and θvd shown in FIG. If the observation is performed from the viewpoint Vw, the sense of depth of the captured image can be reproduced.
ここで、地点Yで撮影された画像データが物体C,Dだけを撮影した画像データの場合には、観察者からは視点Vwと像Ic,Idとを結ぶ線上のどこかに物体C,Dが存在することしかわからない。しかしながら、地点Yで撮影された画像データが物体C,Dを置いた机TBも同時に撮影されている場合には、観察者は、物体C,Dが机TBの上に水平に置かれるという概念を持っているため、物体C,Dが机TBの上の実際の位置と同等の位置に存在しているように見える。このように、撮影された画像データによって、投射される像Ic,Idは、撮影した像Vc,Vdの奥行感が再現される。 Here, when the image data photographed at the point Y is image data obtained by photographing only the objects C and D, the observer sees the objects C and D somewhere on the line connecting the viewpoint Vw and the images Ic and Id. I only know that exists. However, if the image data photographed at the point Y is also photographed at the same time as the desk TB on which the objects C and D are placed, the observer will be able to place the objects C and D horizontally on the desk TB. Therefore, it appears that the objects C and D are present at a position equivalent to the actual position on the desk TB. As described above, the projected images Ic and Id reproduce the sense of depth of the captured images Vc and Vd by the captured image data.
ここで、仮想面Vfのカメラ3からの距離を、視点VwからスクリーンScの距離と等しいとすれば、仮想面Vfと投射像の大きさは等しいものになる。
そして、観察者が視点VwをスクリーンScから遠ざけると、像Ic,Idは、図6(c)に示すように、視点Vwを遠ざける前より角度θic,θidが小さくなり、視点Vwを遠ざける前より物体C´,D´が奥に位置するように見えることとなる。
Here, if the distance of the virtual plane Vf from the
When the observer moves the viewpoint Vw away from the screen Sc, as shown in FIG. 6C, the images Ic and Id have angles θic and θid smaller than before the viewpoint Vw is moved away, and before the viewpoint Vw is moved away. The objects C ′ and D ′ will appear to be located in the back.
ここで、投射像が奥行感をもって観察されることを、投射された机TBの像を例示して説明する。
図7は、投射された机TBの像がどのように見えるかを説明するための模式図であり、(a)は、観察者の視点VwおよびスクリーンScを上方から見た図、(b)は観察者の視点VwおよびスクリーンScを右方から見た図、(c)は、スクリーンScの正面図である。なお、図7における投射像は、図1に示す机TBを撮影した画像を表示させた場合を示す。
Here, the fact that the projected image is observed with a sense of depth will be described with reference to the projected image of the table TB.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining how the image of the projected table TB looks. (A) is a view of the observer's viewpoint Vw and the screen Sc as viewed from above, and (b). Is a view of the viewer's viewpoint Vw and the screen Sc viewed from the right side, and FIG. 5C is a front view of the screen Sc. In addition, the projection image in FIG. 7 shows the case where the image which image | photographed the desk TB shown in FIG. 1 is displayed.
地点Yにおけるカメラ3は、図1(a)に示すように、机TBのスクリーンSc寄りの角部TBa,TBbから角部TBa,TBbの反対側の角部TBc,TBd(+X側を角部TBc、−X側を角部TBdとする)を含んで撮影する。
地点XにおけるスクリーンScに表示される机TBの像は、図7(a)、(b)に示すように、角部TBaに対応する像ITaより、角部TBdに対応する像ITdの方がスクリーンScの中心寄りに位置する。観察者からは、角部TBd´が角部TBa´の奥に位置する机のように見える。
As shown in FIG. 1A, the
The image of the desk TB displayed on the screen Sc at the point X is, as shown in FIGS. 7A and 7B, the image ITd corresponding to the corner portion TBd than the image ITa corresponding to the corner portion TBa. Located near the center of the screen Sc. From the observer, the corner portion TBd ′ appears to be a desk positioned behind the corner portion TBa ′.
図8は、スクリーンScの手前に机TBを配置した状態を示す模式図であり、図7(a)に机TBを加えた図である。なお、図8は、机TBに載置された映像処理装置1を省略した図である。
前述したように、映像処理装置1を設置調整することで、図8に示すように、机TBを挟んでスクリーンScに正対する位置から投射像を観察する観察者から見ると、実物の机TBと表示された机TBの像とが連続しているように観察される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the desk TB is arranged in front of the screen Sc, and is a view in which the desk TB is added to FIG. FIG. 8 is a diagram in which the
As described above, when the
ここで、観察される像の位置を、スクリーンScに対する視点Vwからの垂線を通る鉛直面VLからの距離(左右方向距離h)、および水平面HLからの距離(上下方向距離v)を用いて説明する。
図7(a)、(b)に示すように、像ITbの左右方向距離hbおよび上下方向距離vbは、像ITaの左右方向距離haおよび上下方向距離vaよりそれぞれ小さい。そして、机TBの載置面TBfと側面とがなす稜線が光軸3Cと平行に配置されていれば、図7(c)に示すように、稜線の延長線は光軸3Cの延長線上を消失点とした透視図のように表示される。
Here, the position of the observed image will be described using the distance from the vertical plane VL (horizontal distance h) passing through the perpendicular from the viewpoint Vw to the screen Sc and the distance from the horizontal plane HL (vertical distance v). To do.
As shown in FIGS. 7A and 7B, the horizontal distance hb and the vertical distance vb of the image ITb are smaller than the horizontal distance ha and the vertical distance va of the image ITa, respectively. If the ridge line formed by the mounting surface TBf and the side surface of the desk TB is arranged in parallel with the
視点VwがスクリーンScからさらに遠ざかる場合、角部TBd’を含む机TBの像の奥側がさらに遠くに存在するように見えるので、図7(c)における像の奥側の線(光軸3Cに近い線)がさらに奥に見えることになる。また、机TBの像の下側の線と稜線の像とが成す角θは、奥行にかかわらず、θ=atan(v/h)で表される一定の値になる。すなわち、机TBの像は、観察する位置がスクリーンScから離れるに従って、奥行がより長く見えるようになるが、稜線の角度θは変化しないことになる。
このように、投射像は、観察者に奥行を感じさせるように表示される。
When the viewpoint Vw is further away from the screen Sc, the far side of the image of the desk TB including the corner portion TBd ′ appears to be farther away, so the line on the far side of the image (on the
Thus, the projected image is displayed so that the observer feels the depth.
以上説明したように、本実施形態の映像処理装置1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)カメラ3は、伸縮接続部4を介してプロジェクター2の上方に配置され、プロジェクター2は、カメラ3が撮影する側とは反対側に投射光を投射する。これによって、プロジェクター2の投射光内にカメラ3が位置しないので、プロジェクター2の投射光がカメラ3に映り込むことや、スクリーンScに表示される投射像内にカメラ3の影が表示されることがない。
また、カメラ3は、伸縮可能な伸縮接続部4を介してプロジェクター2に接続され、レンズシフト機構204によって、投射像の載置面TBfからの高さが変更可能に構成されている。これによって、カメラ3を被写体に対応させて上下方向に移動させることや、スクリーンに表示される投射像を観察する観察者に対応させて上下方向に移動させることができる。例えば、前述したように、カメラ3の光軸3Cが被写体としての人物の眼に合うようなカメラ3の位置調整や、投射像の観察者の眼の高さにスクリーンScに表示される人物の眼の像を合わせる調整等が可能となる。よって、テレビ会議を行う中で離れた地点の会話者が互いの視線が合うかのように対話できるので、臨場感を高めたテレビ会議を行うことが可能となる。
また、映像処理装置1は、プロジェクター2とカメラ3とが伸縮接続部4を介して一体的に構成されているので、可搬性が良好になると共に、プロジェクター2とカメラ3との位置決めが安定し、設置調整の簡素化が可能となる。
したがって、運搬が容易で設置し易く、表示される投射像の画質の劣化の抑制、および臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置の提供が図れる。
As described above, according to the
(1) The
In addition, the
Further, in the
Therefore, it is possible to provide a video processing apparatus that is easy to transport, easy to install, suppresses the deterioration of the image quality of the projected image to be displayed, and enables a video conference with high presence.
(2)伸縮接続部4は、光軸3Cが水平に維持されるようにカメラ3を支持する撮像支持部41を備えているので、載置面TBfが水平に対して傾斜している場合であっても、光軸3Cが水平に維持され、被写体を水平方向から撮影することができる。これによって、例えば、被写体としての人物等を水平方向から撮影し、投射像を観察する観察者に人物等を正面から見た画像として認識させることが可能となる。よって、載置面TBfの状態に影響されにくく、臨場感を高めてテレビ会議等を行うことが可能な映像処理装置1の提供が図れる。
(2) Since the
(3)第2方向(左右方向)において、投射像は、表示範囲80xが横幅90xより大きく設定される。そして、プロジェクター2およびカメラ3の少なくともカメラ3は、ズーム調整部を備えているので、スクリーンScに表示される机の像の幅が実際の机の幅と略同じ大きさになるように調整することができる。これによって、実際の机TBとスクリーンに表示される机の像とが連続しているかのように観察させることが可能となる。また、表示される机TBの像、人物A,Bの像Ia,Ibの奥行感を観察させることができるので、さらに臨場感を高めてテレビ会議等を行うことが可能となる。
(3) In the second direction (left-right direction), the display range of the projected image is set larger than the
(4)投射光の拡がり角θpは、カメラ3の画角θcより大きく、プロジェクター2は、スクリーンScに近い位置での投射、いわゆる近接投射が可能に構成されている。これによって、映像処理装置1が載置される机TBをスクリーンScに近づけることができる。よって、カメラ3が撮影する対象物(机TB)とスクリーンScに表示される対象物の像とを近づけ、双方の連続性をより観察し易くできるので、より臨場感を高めたテレビ会議等を行うことが可能となる。
(4) The spread angle θp of the projection light is larger than the angle of view θc of the
(5)映像処理装置1は、通信部5および切替部6を備え、設置調整状態と双方向通信状態とが切り替えられるように構成されている。これによって、複数の異なる地点に映像処理装置1を配置し、設置調整状態でそれぞれの地点の状態に対応して映像処理装置1を設置調整することができると共に、双方向通信状態に切り替えて、容易に双方の間でテレビ会議等を行うことができる。
(5) The
(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係る映像処理装置12について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態の映像処理装置1と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態の映像処理装置12は、カメラ3が撮影した人物の画像に基づいて、載置面TBfからの撮像された人物の眼の高さを検出する検出部(図示省略)を備えている。そして、映像処理装置12は、設置調整状態において、カメラ3が撮影した人物の眼の高さを検出し、検出した結果に連動して伸縮接続部4およびレンズシフト機構204が動作し、プロジェクター2に対するカメラ3の高さ、およびスクリーンScに投射される投射像の高さが設定されるように構成されている。また、映像処理装置12におけるプロジェクター2は、リモコンRcの操作により投射像を変倍できるズーム調整部を有する投射レンズ203を備えている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the
The
ここで、映像処理装置12を設置する際の調整方法について説明する。
図9は、映像処理装置12の設置調整の方法を説明するための図である。具体的に図9(a)は、映像処理装置12の使用状態の一例を模式的に示す図であり、図1(a)に示したと同様に、机TBの周囲に人物A,Bが着座した状態を示す図、(b)は、設置調整を行う際の映像処理装置12の動作を説明するフローチャートである。
Here, an adjustment method when installing the
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of adjusting the installation of the
先ず、第1実施形態で説明したと同様に、スクリーンScにプロジェクター2からの投射光が投射されるように、机TB上のスクリーンSc側の端部近傍に映像処理装置12を載置する。なお、伸縮接続部4は、伸縮長が初期の長さ(例えば、最も短い長さ)に設定されている。
First, as described in the first embodiment, the
次に、左右方向(±X方向)において、投射像の表示範囲80xがカメラ3にて撮影される机TBの大きさ(横幅90x)よりも大きくなるようにプロジェクター2とスクリーンScとの間隔を設定する(ステップS101)。このステップS101において、プロジェクター2の投射レンズ203には、ズーム調整部が設けられているので、プロジェクター2とスクリーンScとの間隔の調整だけではなく、リモコンRc操作によるズーム調整で投射像の表示範囲80xがカメラ3にて撮影される机TBの大きさ(横幅90x)よりも大きくなるように設定することができる。
Next, in the left-right direction (± X direction), the interval between the
次に、机TBの周囲に着座した人物A,Bをカメラ3で撮影し、撮影した画像データに基づいて机TB(載置面TBf)からの人物A,Bの眼の高さを検出する(ステップS102)。具体的に、人物A,Bを撮影した画像データは、プロジェクター2の画像信号入力部231を介して検出部(図示省略)に出力される。検出部は、入力された画像データを解析して載置面TBfに対する撮像された人物の眼の高さを検出し、検出した結果を制御部21に出力する。なお、人物A,Bの眼の高さが異なる場合には、いずれか一方に合わせるか、あるいは双方の高さの平均的な高さに設定することもできる。
Next, the persons A and B seated around the desk TB are photographed by the
制御部21は、検出部からの検出結果に基づいて、カメラ3の光軸3Cの高さが人物の眼の高さに略一致するように、伸縮接続部4の伸縮長を制御する。眼の高さに対応する伸縮長は、予め伸縮長データとしてプロジェクター2に保存されており、伸縮接続部4は、制御部21の指示の基、アーム駆動部4Drが駆動され、検出された眼の高さに対応した伸縮長に設定される(ステップS103)。
Based on the detection result from the detection unit, the
さらに制御部21は、検出部の検出結果に応じて、レンズシフト駆動部204Drを駆動させ、投射像の中心の高さ(載置面TBfからの高さ)が人物の眼の高さに略一致するように、レンズシフト機構204を制御する。
眼の高さに対応する投射レンズ203の位置は、予めプロジェクター2に保存されており、レンズシフト機構204は、制御部21の指示の基、レンズシフト駆動部204Drによって駆動され、検出された眼の高さに対応して投射レンズ203を移動させる。そして、投射像は、載置面TBfから中心の高さが人物の眼の高さに略一致するように設定される(ステップS104)。
Further, the
The position of the
次に、プロジェクター2あるいはカメラ3のズーム調整を行うことによって、スクリーンScに表示された机TBの像の幅と、実際の机TBの幅が略同じになるように設定する(ステップS105)。なお、カメラ3がズーム機能を備えず、固定焦点で構成されていてもよい。
Next, by adjusting the zoom of the
図10は、プロジェクター2の投射距離と投射像のサイズとの関係、およびカメラ3の撮影距離と撮影範囲のサイズとの関係を示すグラフである。
カメラ3が固定焦点で構成されていれば、画角が一定のため、撮影距離が大きくなる程、撮影範囲のサイズも一元的に大きくなる。一方、プロジェクター2は、ズーム機能を有しているので、投射距離を変えずに投射像の大きさを変えることができる。そして、カメラ3の撮影距離に対応させて、プロジェクター2のズームを調整することで、スクリーンScに表示された机TBの像の幅と、実際の机TBの幅とが略同じになるように設定することができる。このように、プロジェクター2およびカメラ3の少なくともいずれか一方が表示範囲内における対象物の像を変倍するズーム調整部を備えるので、対象物の像の幅が実際の対象物の幅と略同じになるように調整することができる。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the projection distance of the
If the
以上により、映像処理装置12の設置調整が終了し、他の地点においても映像処理装置12の設置調整を行い、それぞれの映像処理装置12が双方向通信状態に切り替えられると、テレビ会議等が可能となる。
As described above, installation adjustment of the
以上説明したように、本実施形態の映像処理装置12によれば、第1実施形態の映像処理装置1の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
映像処理装置12は、上述した検出部および制御部21を備えているので、カメラ3が人物を撮影することで、撮影される人物の眼の高さに応じて伸縮接続部4が伸縮され、投射像の中心の高さが人物の眼の高さに略一致する。これによって、伸縮接続部4およびレンズシフト機構204を操作することなく、撮影される人物の眼の高さ、カメラ3の高さおよび投射像に中心の高さを同等にすることが可能となり、臨場感を高めてテレビ会議等を行う際の映像処理装置12の設置調整の簡便化が図れる。
As described above, according to the
Since the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態に係る映像処理装置13について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態の映像処理装置1と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態の映像処理装置13におけるプロジェクター300は、第1実施形態の映像処理装置1におけるプロジェクター2と同様に、正対する位置より上方に投射光を投射する、いわゆるあおり投射を行うが、投射光のあおり角(載置面に対する投射光の上方への角度)がプロジェクター2のあおり角より大きく設定されている。
(Third embodiment)
Hereinafter, the
The
図11は、本実施形態の映像処理装置13の使用状態の事例を模式的に示す図であり、(a)は、映像処理装置13を上方から見た図、(b)は、映像処理装置13を側方から見た図、(c)は、プロジェクター300から投射される投射像が表示されるスクリーンScを正面から見た図である。
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of a usage state of the
プロジェクター300は、図11に示すように、テレビ会議に参加する人物A,Bが周囲に着座する机TBより低く、机TBとスクリーンScとの間に配置された台STの載置面STfに載置される。そして、プロジェクター300は、図11(b)に示すように、投射光2Lのうち最も下側となる投射光2Leにおいても、載置面STfに対して上方に角度θeを有し、投射光2Lの全てが仰角となるように投射光を投射する。より具体的に、プロジェクター300は、投射像における載置面STf側の縁部(下端80d)が、載置面STfより高く、机TBの上面TBuより低く位置するように投射光を投射する。
As shown in FIG. 11, the
カメラ3は、載置面STfより高い位置の対象物(机TB)の上面TBu、および人物A,Bを撮影する。 そして、スクリーンScに表示される投射像は、机TBの像における載置面STf側が、第1方向(上下方向)において、実際の机TBの上面TBuに近づいて表示される。
また、プロジェクター300は、上面が机TBの上面TBuより低くなるような厚さで形成されており、机TBの周囲に着座する人物A,Bからみて投射像の前にプロジェクター300が位置しないように配置されている。
そして、映像処理装置13は、第1実施形態で説明したように、設置調整状態でカメラ3および投射像の高さが調整され、双方向通信状態でテレビ会議等が行われる。
The
Further, the
As described in the first embodiment, the
以上説明したように、本実施形態の映像処理装置13によれば、第1実施形態の映像処理装置1の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
投射光のあおり角が大きいプロジェクター300を用いた構成においても、実際の机TB等の対象物と、投射像における対象物の像とが連続しているかのように観察者に観察させ、臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置13の提供が可能となる。
また、プロジェクター300が机TBの上面TBuより低い位置の載置面STfに載置されているので、机TBの周囲で投射像を観察する観察者から見て、投射像の前にプロジェクター300が位置しないように構成することが可能となり、投射像の視認性の向上が図れる。
As described above, according to the
Even in the configuration using the
In addition, since the
(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
第1実施形態におけるレンズシフト機構204は、リモコンRcの操作によって駆動され、載置面TBfに対する投射像の高さを変更するように構成されているが、制御部21の指示の基、伸縮接続部4の伸縮に連動してレンズシフト機構204が駆動され、伸縮接続部4の伸縮方向に、載置面TBfに対する投射像の高さが変更されるように構成してもよい。
これによって、被写体に対応させて伸縮接続部4の伸縮長を調整することで、レンズシフト機構204を操作しなくともカメラ3が撮影した画像に対応して投射像の高さを変更することが可能となる。よって、設置調整の簡素化を図って臨場感の高いテレビ会議等を可能とする映像処理装置1の提供が図れる。
(Modification)
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The
Thus, by adjusting the expansion / contraction length of the expansion /
前記実施形態では、レンズシフト機構204を投射位置変更部として構成しているが、設置面に当接してプロジェクター2本体を支持し、上下方向に伸縮可能な脚部をプロジェクター2に設け、この脚部を投射位置変更部として構成してもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態のプロジェクター2,300は、投射レンズ203が短焦点で構成されているが、テレビ会議等が行われる環境において使用可能な投射距離の長さであれば、短焦点ではない投射レンズを備えたプロジェクターを用いることも可能である。
図12は、変形例の映像処理装置14を説明するための模式図である。
図12(a)に示すように、映像処理装置14におけるプロジェクター400は、投射される投射光の拡がり角θpがカメラ3の画角θcより小さくなるような投射レンズを備えて構成されている。そして、図12(b)に示すように、プロジェクター400は、スクリーンScに対する距離が、第1実施形態のプロジェクター2(図1(b)参照)より大きくなるが、臨場感を有した投射像の表示が可能となる。
In the
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a
As shown in FIG. 12A, the
前記実施形態では、被写体として載置面TBfが矩形状の机TBを用いているが、矩形状以外、例えば円卓などであってもよい。円卓の中央部がカメラ3で撮影した画像の下端となるように映像処理装置を設置することで、スクリーンに投射される円卓と連続しているかのように観察させることが可能になる。
In the embodiment, a desk TB having a rectangular mounting surface TBf is used as a subject. However, other than a rectangular shape, for example, a table or the like may be used. By installing the video processing device so that the center of the round table is the lower end of the image taken by the
第2実施形態では、伸縮接続部4の伸縮長の設定(ステップS103)後に、投射像の高さを設定(ステップS104)するように構成されているが、投射像の高さを設定後に、伸縮接続部4の伸縮長の設定を行うように構成してもよく、また双方の設定を略同時に行うように構成してもよい。
In the second embodiment, it is configured to set the height of the projection image (step S104) after setting the expansion / contraction length of the expansion / contraction connection part 4 (step S103), but after setting the height of the projection image, The expansion / contraction length of the expansion /
通信部5や切替部6をプロジェクター2とは別体で構成し、通信部5や切替部6を含めない構成を映像処理装置としてもよい。
The
前記実施形態のアーム駆動部4Drは、プロジェクター2内に配置されているが、伸縮接続部4内に設けるように構成してもよい。
また、スピーカーSpやマイクロフォンMcをプロジェクター2に内蔵させるように構成してもよい。
The arm drive unit 4Dr of the above embodiment is disposed in the
Further, the projector Sp and the microphone Mc may be built in the
前記実施形態のカメラ3は、左右方向に延出する中心軸412jを中心に回転可能に支持され、光軸3Cが水平に維持されるように構成されているが、中心軸412jを中心に回転可能に支持されることに加え、前後方向に延出する中心軸を中心に回転可能に支持されるように構成してもよい。これによって、載置面TBfが左右方向において傾斜している場合であってもカメラ3は、左右方向においても水平が維持され、撮影する画像の傾きを防止することが可能となる。
The
1,12,13,14…映像処理装置、2,300,400…プロジェクター、2L…投射光、2Le…投射光、3…カメラ、3C…光軸、4…伸縮接続部、4Dr…アーム駆動部、5…通信部、6…切替部、21…制御部、41…撮像支持部、42…アーム部、80d…下端、80x…表示範囲、90x…横幅、201…光源、202…液晶ライトバルブ、203…投射レンズ、204…レンズシフト機構、204Dr…レンズシフト駆動部、231…画像信号入力部、232…画像処理部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
載置面に載置され、入力された入力画像データに対応した投射光を前記撮像部が撮影する側とは反対側に投射するプロジェクターと、
前記プロジェクターの前記載置面の側とは反対側で前記プロジェクターと前記撮像部とを接続し、前記載置面に交差する第1方向に伸縮可能な伸縮接続部と、
前記プロジェクターにて投射された投射像の前記載置面からの高さを変更可能とする投射位置変更部と、
を備えることを特徴とする映像処理装置。 An imaging unit that shoots a subject and outputs image data corresponding to the captured image;
A projector mounted on a mounting surface and projecting projection light corresponding to input image data to the side opposite to the side where the imaging unit captures;
An extension / contraction connection part that connects the projector and the imaging unit on the side opposite to the placement surface side of the projector, and that can extend and contract in a first direction intersecting the placement surface;
A projection position changing unit capable of changing the height from the placement surface of the projection image projected by the projector;
A video processing apparatus comprising:
前記投射位置変更部は、前記伸縮接続部の伸縮に連動して前記伸縮接続部の伸縮方向に、前記載置面からの前記投射像の高さを変更することを特徴とする映像処理装置。 The video processing apparatus according to claim 1,
The projection position changing unit changes the height of the projection image from the placement surface in the expansion / contraction direction of the expansion / contraction connection unit in conjunction with expansion / contraction of the expansion / contraction connection unit.
前記伸縮接続部は、前記撮像部の光軸が水平に維持されるように当該撮像部を支持する撮像支持部を備えることを特徴とする映像処理装置。 The video processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The video processing apparatus, wherein the expansion / contraction connection unit includes an imaging support unit that supports the imaging unit so that an optical axis of the imaging unit is maintained horizontally.
前記プロジェクターは、前記載置面および前記投射像が表示されるスクリーンに沿う第2方向における前記投射像の表示範囲の大きさを前記撮像部が撮影する前記第2方向における対象物の幅より大きく投射可能に構成され、
前記プロジェクターおよび前記撮像部の少なくともいずれか一方は、前記表示範囲内における前記対象物の像を変倍するズーム調整部を備えることを特徴とする映像処理装置。 The video processing device according to any one of claims 1 to 3,
The projector has a display area of the projection image in the second direction along the placement surface and the screen on which the projection image is displayed larger than the width of the object in the second direction taken by the imaging unit. Configured to be projectable,
At least one of the projector and the imaging unit includes a zoom adjustment unit that scales an image of the object within the display range.
前記撮像部が撮影した人物の画像に基づいて、前記載置面からの前記人物の眼の高さを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記伸縮接続部の伸縮長を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする映像処理装置。 The video processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A detection unit that detects an eye height of the person from the placement surface based on an image of the person captured by the imaging unit;
A control unit for controlling the expansion / contraction length of the expansion / contraction connection unit based on the detection result of the detection unit;
A video processing apparatus comprising:
前記プロジェクターは、前記投射像における前記載置面側の縁部が前記載置面より高く位置するように前記投射光を投射し、
前記撮像部は、前記第1方向において、前記載置面より高い位置の対象物を撮影可能に構成されていることを特徴とする映像処理装置。 The video processing device according to any one of claims 1 to 5,
The projector projects the projection light such that an edge on the placement surface side in the projection image is positioned higher than the placement surface,
The video processing apparatus, wherein the imaging unit is configured to be able to photograph an object at a position higher than the placement surface in the first direction.
前記プロジェクターから投射される前記投射光の拡がり角は、前記撮像部の画角より大きいことを特徴とする映像処理装置。 The video processing device according to any one of claims 1 to 6,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein a spread angle of the projection light projected from the projector is larger than a field angle of the imaging unit.
ネットワークに接続され、前記画像データの出力および前記入力画像データの入力を行う通信部と、
前記撮像部および前記通信部のいずれか一方と、前記プロジェクターとの接続を切り替える切替部と、
をさらに備えることを特徴とする映像処理装置。 The video processing device according to any one of claims 1 to 7,
A communication unit connected to a network for outputting the image data and inputting the input image data;
A switching unit that switches connection between the imaging unit and the communication unit, and the projector;
A video processing apparatus, further comprising:
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