CN116965010A - 投射*** - Google Patents
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Abstract
本公开的一实施方式的投射***具备：屏幕；第一投影仪，向除了屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像；第二投影仪，投射比大于第一投影仪，向屏幕的一个区域投射第二投影图像；光路调整部，包括一个或者多个反射镜，由一个或者多个反射镜调整从第二投影仪出射的投影光的光路并向一个区域投射第二投影图像；以及控制部，包括校正根据由视线信息确定的目标位置的第二投影图像的失真的校正数据以及包括一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，基于视线信息，生成构成第一投影图像的第一图像信号、构成第二投影图像的第二图像信号、及控制一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向第一投影仪、第二投影仪及光路调整部供给。
Description
技术领域
本公开涉及使用多个投影仪的投射***。
背景技术
例如，在专利文献1中，公开了一种具备：用于渲染背景图像的背景图像投影仪、用于渲染聚焦图像的聚焦图像投影仪、图像操作部、用于检测视线方向的单元、以及与图像操作部以及用于检测视线方向的单元通信地连接的处理部的显示装置。
现有技术文献
专利文献
日本特开2018-109746号公报
发明内容
但是，在大屏幕显示器、球幕影院、天文馆、以及由多个屏幕包围空间的，所谓CAVE***这样的视角(Field Of View)非常宽的显示***(以下，统称为宽视角显示器)中，需要沉浸感更高的显示***的开发。
期望提供沉浸感高的投射***。
本公开的一实施方式的投射***，是具备：屏幕；第一投影仪，向除了屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像；第二投影仪，向屏幕的所述一个区域投射第二投影图像；光路调整部，包括一个或者多个反射镜，由一个或者多个反射镜调整从第二投影仪出射的投影光的光路并向一个区域投射第二投影图像；以及控制部，包括校正根据由视线信息确定的目标位置的第二投影图像的失真的校正数据以及包括一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，基于视线信息，生成构成第一投影图像的第一图像信号、构成第二投影图像的第二图像信号、以及控制一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向第一投影仪、第二投影仪以及光路调整部供给。
在本公开的一实施方式的投射***中，使用第一投影仪和第二投影仪，从第一投影仪向除了屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像，从第二投影仪投射与上述一个区域对应的第二投影图像。本公开的一实施方式的投射***还具有：光路调整部，调整从第二投影仪出射的投影光的光路并向一个区域投射第二投影图像的、具有一个或者多个反射镜；控制部，基于视线信息，生成构成第一投影图像的第一图像信号、构成第二投影图像的第二图像信号；以及控制一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向第一投影仪、第二投影仪以及光路调整部供给。控制部包括校正根据由视线信息确定的目标位置的第二投影图像的失真的校正数据以及包括一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，根据由视线信息确定的目标位置进行第二图像信号的校正。由此，向期望的区域(一个区域)投射高画质的影像。
附图说明
图1是表示本公开的一实施方式涉及的投射***的构成的一例的框图。
图2是表示具备图1所示的投射***的设置投影仪的构成的一例的概略图。
图3是表示构成图2所示的投影仪的两个投影仪的光学***的构成的一例的概略图。
图4是说明从图2所示的设置投影仪中的长焦点投影仪出射的投影光的高度方向的光路调整方法的另一例的图。
图5是说明从图2所示的设置投影仪中的长焦点投影仪出射的投影光的横方向的光路调整方法的一例的图。
图6A是说明控制部中的图像信号的生成方法的一例的图。
图6B是说明控制部中的图像信号的生成方法的一例的图。
图6C是说明控制部中的图像信号的生成方法的一例的图。
图7A是说明控制部中的图像信号的生成方法的另一例的图。
图7B是说明控制部中的图像信号的生成方法的另一例的图。
图8是说明由于向屏幕的照射位置而引起的高分辨率图像的失真的图。
图9是说明图8所示的高分辨率图像的失真的校正方法的图。
图10是说明图8所示的高分辨率图像的失真的校正方法的图。
图11是表示从上方观察作为本公开的变形例1的设置投影仪时的构成的一例的概略图。
图12是表示从图11所示的设置投影仪的侧面方向观察时的构成的一例的概略图。
图13是表示作为本公开的变形例2的设置投影仪的构成的另一例的概略图。
图14是表示本公开的变形例6涉及的投射***的构成的一例的框图。
图15是表示本公开的变形例7涉及的投射***的构成的一例的框图。
图16是表示作为本公开的变形例7的设置投影仪的构成例的概略图。
图17是表示说明作为本公开的变形例8的方法1的热图的图。
图18是表示作为本公开的变形例8的方法2中的对象物的一例的图。
图19是表示作为本公开的变形例8的方法2中的对象物的另一例的图。
图20是表示作为本公开的变形例8的方法2中的对象物的另一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。以下的说明是本公开的一具体例，本公开不限于以下的方式。此外，本公开对各图所示的各构成要素的配置、尺寸、尺寸比等，也不限于此。需要说明的是，说明的顺序如下。
1.实施方式(向屏幕的期望的位置投射高画质的图像的投射***)
2.变形例
2-1.变形例1(投射***的另一例)
2-2.变形例2(投射***的另一例)
2-3.变形例3(投射***的另一例)
2-4.变形例4(投射***的另一例)
2-5.变形例5(投射***的另一例)
2-6.变形例6(投射***的另一例)
2-7.变形例7(投射***的另一例)
2-8.变形例8(投射***的另一例)
2-9.变形例9(投射***的另一例)
＜1.实施方式＞
[投射***的构成]
图1是表示本公开的一实施方式涉及的投射***(投射***1)的构成的一例的框图。投射***1具备：投影仪10、20、光路调整部30、控制部40、以及屏幕50。本实施方式的投射***1，例如，遮蔽从投影仪10向屏幕50的整个区域投射的投影图像中的预定的区域，从投影仪20向该遮蔽的区域投射高分辨率的投影图像。
投影仪10、20例如将由比投射的画(投影图像)的尺寸小的显示设备生成的投影图像(投影光)相对于墙壁面等的投射面放大投射。需要说明的是，此处“图像”包括静态图像以及运动图像。
投影仪10例如能够向屏幕50的整个区域投射投影图像。该投影仪10相当于本公开的“第一投影仪”的一具体例，从投影仪10投射的投影图像相当于本公开的“第一投影图像”。投影仪10例如能够使用所谓超短焦点投影仪。通过使用超短焦点投影仪作为投影仪10，即使在观察者接近屏幕50的情况下，也能够防止投影图像的欠缺。
投影仪20向屏幕50的预定的区域投射具有比投影仪10的投影图像高的分辨率的投影图像。该投影仪20相当于本公开的“第二投影仪”的一具体例，从投影仪20投射的投影图像相当于本公开的“第二投影图像”。投影仪20例如具有比投影仪10大的投射比，例如，能够使用所谓长焦点投影仪。
表1表示投影仪10以及投影仪20的性能的一例。投影仪10以及投影仪20的像素数均为4K，但投影仪20的投射面积是投影仪10的投射面积的1/25。因此，从投影仪20投射具有从投影仪10投射的图像的25倍的分辨率的图像。
[表1]
| 投影仪10 | 投影仪20 | |
| 投射比 | 0.2 | 5 |
| 对角 | 150inch | 30inch |
| 亮度 | 2500lm | 100lm |
| 投影面积 | 150inch | 30inch |
| 像素数 | 4K | 4K |
图2表示具备图1所示的投射***1的设置投影仪100的构成的一例。在设置投影仪100中，使用三台投影仪10A、10B、10C作为投影仪10。三台投影仪10A、10B、10C的投射范围分别具有用于与相邻的投影仪混合的重叠的范围。以下，作为具有20％重叠的范围的情况，进行说明。相对于三台投影仪10A、10B、10C的投射面积，投影仪20的投射面积为1/25。因此，投影仪20的亮度是投影仪10的亮度的1/25，但从投影仪10投射的图像与从投影仪20投射的图像成为实质上相同的亮度。
以下，从投影仪20投射的投影图像记为“高分辨率图像”。
[投影仪的构成]
图3作为投影仪10、20的光学***的构成的一例，是表示由反射型的液晶面板(LCD)进行光调制的反射型3LCD方式的投影仪的构成的一例的概略图。投影仪10、20例如具有光源部110(210)、照明光学***120(220)、光调制部150(250)、以及投射部140(240)。
光源部110(210)具有一个或者多个光源。光源例如可以使用荧光体光源，所述荧光体光源吸收预定的波长带宽的光作为激发光，出射与吸收的激发光不同的波长带宽的荧光。此外，光源例如可以使用出射预定的波长带宽的光的固体光源。作为固体光源例如可以举出有半导体激光器(Laser Diode：LD)。此外，也可以使用发光二极管(Light EmittingDiode：LED)。
光源部110(210)虽然未图示，但除了一个或者多个光源之外，例如，具有：光源驱动部、驱动光源的光源驱动器、以及设定驱动光源时的电流值的电流值设定部。光源驱动器例如基于从未图示的电源部供给的电源，与从光源驱动部输入的信号同步地生成具有电流值设定部设定的电流值的电流。生成的电流供给至光源。
照明光学***120(220)沿着从光源部110(210)出射的白色光Lw的光轴，例如，具备：一对复眼透镜、聚光透镜、PS转换器121(221)、分色镜122(222)、126(226)、以及全反射镜123(223)、124(224)、125(225)。光调制部150(250)具备：PBS151(251)、152(252)、153(253)、反射型液晶面板154R(254R)、154G(254G)、154B(254B)、以及作为色合成单元的正交棱镜155(255)。投射部140(240)将从正交棱镜155(255)出射的合成光向屏幕50投射。
PS转换器121(221)起到使从光源部110(210)入射的白色光Lw偏光而透过的功能。此处，原样透过S偏光，P偏光转换为S偏光。
分色镜122(222)具有将透过PS转换器121(221)的白色光Lw分离为蓝色光B和其他的有色光(红色光R、绿色光G)的功能。全反射镜123(223)将透过分色镜122(222)的有色光(红色光R、绿色光G)向全反射镜125(225)反射，全反射镜125(225)将来自全反射镜123(223)的反射光(红色光R、绿色光G)向分色镜126(226)反射。分色镜126(226)具有将从全反射镜125(225)入射的有色光(红色光R、绿色光G)分离为红色光R和绿色光G的功能。全反射镜124(224)将由分色镜122(222)分离的蓝色光B向PBS153(253)反射。
PBS151(251)、152(252)、153(253)分别沿红色光R、绿色光G以及蓝色光B的光路配设。PBS(251)、152(252)、153(253)分别具有偏光分离面151A(251A)、152A(252A)、153A(253A)，在该偏光分离面151A(251A)、152A(252A)、153A(253A)中，具有将入射的各有色光分离为互相正交的两个偏光成分的功能。偏光分离面151A(251A)、152A(252A)、153A(253A)反射一方的偏光成分(例如S偏光成分)，透过另一方的偏光成分(例如P偏光成分)。
向反射型液晶面板154R(254R)、154G(254G)、154B(254B)分别入射有在偏光分离面151A(251A)、152A(252A)、153A(253A)分离的预定的偏光成分(例如S偏光成分)的有色光(红色光R、绿色光G以及蓝色光B)。反射型液晶面板154R(254R)、154G(254G)、154B(254B)起到根据基于图像信号提供的驱动电压驱动，调制入射光，并且将该调制后的有色光(红色光R、绿色光G以及蓝色光B)分别向PBS151(251)、152(252)、153(253)反射的功能。
正交棱镜155(255)合成从反射型液晶面板154R(254R)、154G(254G)、154B(254B)出射并透过PBS151(251)、152(252)、153(253)的预定的偏光成分(例如P偏光成分)的有色光(红色光R、绿色光G以及蓝色光B)，并向投射部140(240)出射。
投射部140(240)例如包括多个透镜等而构成，将从光调制部150(250)入射的合成光(投影光L1、L2)放大并向屏幕50投射。
需要说明的是，上述的投影仪10、20的光学***是一例，但并不限于此。投影仪10、20不需要具有上述的全部光学部件，此外，也可以具有其他光学部件。例如，在图2中，示出了使用反射型的液晶面板(LCD)作为显示设备的例子，但投影仪10、20例如也可以是由透过型的液晶面板(LCD)进行光调制的透过型3LCD方式的投影仪。或者，投影仪10、20也可以使用数字微镜设备(DMD)作为显示设备。另外，投影仪10、20，例如也可以是使用MicroElectro Mechanical System(MEMS：微机电***)反射镜的激光扫描方式的投影仪，也可以具有与图3不同的光学***。
光路调整部30调整从投影仪20出射的投影光L2的光路，调整高分辨率图像的投射位置。光路调整部30例如具有：反射镜31，将投影仪20的投射范围X从屏幕50的中央向左右方向(平摇方向(例如，X轴方向))以及上下方向(倾斜方向(例如，Z轴方向))分配、反射镜驱动部310。
反射镜31例如由两个单轴反射镜或者一个双轴反射镜构成。作为单轴反射镜，例如可举出有检流计反射镜、多边形反射镜以及MEMS反射镜等。作为双轴反射镜，例如可举出有MEMS反射镜以及电动万向节式反射镜支架等。
反射镜驱动部310调整反射镜31的平摇方向以及倾斜方向的角度。
图4以及图5，例如，示意性地表示由两个反射镜31A、31B而成的反射镜31的投影光L2的光路调整的情况。在图4以及图5中，示出使用检流计反射镜作为反射镜31A、使用多边形反射镜作为反射镜31B的例子。从投影仪20投射的高分辨率图像的投射位置的Z轴方向的调整，例如如图4所示，可以通过使反射镜31A的反射面41S沿箭头方向上旋转来调整。从投影仪20投射的高分辨率图像的投射位置的X轴方向的调整，例如如图5所示，可以通过使具有多个反射面41S1、41S2、41S3的反射镜31B沿箭头方向旋转来调整。
控制部40例如具有高分辨率区域确定部41、信号处理部42、以及存储部43。例如，从外部设备向控制部40输入观察者的视线信息以及输入图像的图像信号sig0。视线信息例如是表示观察者注视屏幕50上的哪个位置的注视点坐标(xy坐标或者θφ坐标)，例如通过一般的跟踪技术获取。
高分辨率区域确定部41根据输入的视线信息确定投影仪20的投射范围X(相当于本公开的“一个区域”)的位置。具体而言，投影仪10的投射范围，例如以矩阵状分割为多个区域，在高分辨率区域确定部41中，确定上述多个区域中包含注视点坐标的区域。将该区域内的代表点设为“目标位置”，代表点例如设为区域内的中心坐标。在高分辨率区域确定部41中，使该目标位置与投影仪20的投射范围X的中心材料一致。高分辨率区域确定部41将该目标位置信息向信号处理部42以及存储部43供给。
信号处理部42根据从外部设备输入的图像信号sig0以及从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息进行各种信号处理。信号处理部42例如具有第一图像信号生成部421和第二图像信号生成部422。
图像信号sig0例如是覆盖屏幕50的整个区域的高分辨率的一张图像的图像信号，或者是将互相不同的分辨率的两张图像设为一组的图像信号。
例如，在图像信号sig0为一张图像的图像信号(图6A)的情况下，在第一图像信号生成部421中，基于从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息，对从外部设备输入的图像信号sig0，例如进行下变频，并且生成将包含目标位置的区域遮蔽(调黑)为矩形或者圆形的图像信号sig1(图6B)，并向投影仪10的图像生成部130供给。该图像信号sig1相当于本公开的“第一图像信号”的一具体例。
在第二图像信号生成部422中，生成图像信号sig2(图6C)，所述图像信号sig2从从外部设备输入的图像信号sig0提取与从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息对应的区域的信息，并向投影仪20的图像生成部230供给。该图像信号sig2相当于本公开的“第二图像信号”的一具体例。该图像信号sig2也可以对从外部设备输入的图像信号进行上变频，或者进一步施加超分辨率处理。
例如，在图像信号sig0是将互相不同的分辨率的两张图像设为一组的图像信号(图7A、图7B)的情况下，在第一图像信号生成部421以及第二图像信号生成部422中，进行以下的信号处理。将两张不同的分辨率的图像设为一组的图像信号，例如，由覆盖在外部设备中预先降低了分辨率的屏幕50的整个区域的低分辨率的图像信号sig01(图7A)与覆盖屏幕50的整个区域，或者，例如通过之前地将帧的视线信息反馈给外部设备而被切出的一部分区域的图像信号sig02(图7B)而成。这样，通过使用从外部设备将两张分辨率不同的图像设为一组的图像信号，与使用一张图像的图像信号的情况相比，传输负载大幅减轻。
在这种情况下，在第一图像信号生成部421中，基于从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息，将从外部设备输入的图像信号sig01，保持原分辨率不变，例如与图6B同样地，生成将包含目标位置的区域遮蔽(调黑)为矩形或者圆形的图像信号sig1，并向投影仪10的图像生成部130供给。在第二图像信号生成部422中，将从外部设备输入的图像信号sig02作为图像信号sig2(与图6C同样)向投影仪20的图像生成部230供给。需要说明的是，在第二图像信号生成部422中，与上述同样，也可以对图像信号sig02进行上变频，或者进一步施加超分辨率处理。
需要说明的是，有时不从外部设备向控制部40输入图像信号sig0。例如，相当于在游戏、娱乐的用途中生成计算机图形(CG)的情况。在这种情况下，不从外部设备输入图像信号sig0，在信号处理部42中，例如，覆盖屏幕50的整个区域，分别渲染调黑一部分区域的低分辨率图像与调黑的一部分区域的高分辨率图像，生成图像信号sig1(低分辨率图像)以及图像信号sig2(高分辨率图像)。由此，渲染所需的演算的负载减轻。
存储部43例如包括查找表，所述查找表存储根据目标位置信息的，反射镜31的平摇方向以及倾斜方向的角度数据和从投影仪20投射的高分辨率图像的校正数据。存储部43根据从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息，读出对应的角度数据以及校正数据，分别向例如光路调整部30的反射镜驱动部310供给角度数据，向例如投影仪20的图像生成部230供给校正数据。
控制部40还具有例如CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等(均未图示)。CPU读出存储于ROM的控制程序并在RAM中展开，执行该RAM上的程序的步骤。控制部40通过由该CPU执行程序，控制设置投影仪100整体的动作。
[高分辨率图像的校正方法]
例如，在屏幕50中，在使从投影仪20投射的高分辨率图像投射的投射范围X高速的移动的情况下，与机械地移动投影仪20相比，优选由反射镜31改变投射位置。但是，从投影仪20投射的高分辨率图像，例如，如图8所示，随着从屏幕50的中心偏离产生失真。需要说明的是，在图8中示出了表示产生了失真的投射范围X的5行×5列的框(虚线)互相具有间隙，但实际上，投射范围X被定义为填满由实线示出的矩形状的框。
高分辨率图像的校正例如如下进行。例如，如表2所示，在查找表中，对每个目标位置(注视点坐标)存储平摇·倾斜反射镜角度以及投影校正数据(映射f)。
[表2]
投影校正数据(映射f)例如根据下式(1)算出。图9由纵矢量表示m×n像素的从第二图像信号生成部422向投影仪20的图像生成部230供给的图像信号sig2的高分辨率图像a。图10由纵矢量表示m’×n’像素的从第二图像信号生成部422向投影仪20的图像生成部230供给的图像信号sig2’的高分辨率图像b。在投影仪20的图像生成部230中，对每个R/G/B进行下式(1)的演算。
(数1)b＝Aa·····(1)
(a：图像信号sig2的高分辨率图像、b：图像信号sig2’的高分辨率图像、A：对应映射f的矩阵)
需要说明的是，实际上，为了减轻计算负载，也可以通过公知的数据形式和算法进行校正。
[低分辨率图像与高分辨率图像的重叠方法]
如图2所示，在投影仪10的图像生成部130中，在使用多个投影仪10(10A、10B、10C)向屏幕50的整个区域投射投影图像的情况下，进行混合、几何校正来生成实际投射的图像。该实际投射的图像是在投影仪10A、10B、10C各自的反射型液晶面板154R、154G、154B上显示的图像。此外，如后述的变形例1、变形例2那样，在屏幕50由曲面、多个平面构成的情况下也同样，进行混合、几何校正来生成实际投射的投影图像(低分辨率图像)。
在投影仪20的图像生成部230中，根据从第二图像信号生成部422供给的图像信号sig2以及进行基于从存储部43供给的校正数据的混合、几何校正的图像信号sig2’，生成向投射范围X投射的投影图像(高分辨率图像)。此外，在图像生成部230中，为了微调整高分辨率图像相对于低分辨率图像的重叠位置，也可以使在投影仪20的反射型液晶面板(例如，反射型液晶面板254R、254G、254B)上显示的图像上下左右移动。调整量，例如由相机反馈确定。
[作用·效果]
本实施方式的投射***1具备：投射比互相不同的投影仪10、20；光路调整部30，调整从投影仪20出射的投影光L2的光路；以及控制部40。在投射***1中，由投影仪20投射输入图像中的包括基于视线信息的注视点坐标的区域的图像，由投影仪10投射从投影仪20投射的区域以外的区域的输入图像。控制部40具有存储部43，所述存储部43包括存储有与目标位置对应的校正数据的查找表，从投影仪20投射的投影图像，通过上述校正数据，校正投射位置引起的失真。由此，向期望的区域投射高画质的影像。以下，对此进行说明。
在宽视角显示器中，要求沉浸感更高的显示***的开发。但是，在一般的宽视角显示器中，由于需要庞大的像素数、数据量，因此难以充分提高每个角度的像素密度(pixels-per-degree；PPD)。
与此相对，在本实施方式中，利用眼的分辨率仅在中心窝高的特性，向关注区域以外投射预定的分辨率的图像，向关注区域投射比其分辨率高的图像。具体而言，使用投影仪10、投射比大于投影仪10的投影仪20，从投影仪10向除了屏幕50的预定的区域以外的整个区域，投射例如比输入图像低分辨率的投影图像(低分辨率图像)，从投影仪20向上述预定的区域投射与输入图像同等或者更高分辨率的投影图像(高分辨率图像)。从投影仪20投射的高分辨率图像，根据控制部40中包括的查找表，通过校正与目标位置对应的失真的校正数据，进行根据由视线信息确定的目标位置的校正。从投影仪20对屏幕50投射的高分辨率图像的投射位置由光路调整部30调整。光路调整部30具有一个或者多个反射镜31。在上述查找表中，与对应于目标位置的高分辨率图像的失真的校正数据一起，存储有与目标位置对应的一个或者多个反射镜的角度数据，根据高分辨率图像的投射位置(目标位置)调整光路调整部30的反射镜31的角度。由此，能够向期望的区域投射高画质的影像。
如上，由于能够在维持宽的视角的情况下提高观察者注视的区域的画质，因此能够提供沉浸感高的投射***。
此外，在本实施方式的投射***1中，能够不失真地重叠从投影仪10投射的低分辨率图像与从投影仪20投射的高分辨率图像。
另外，在本实施方式的投射***1中，由于选择性地将高分辨率图像向屏幕50的期望的区域投射，在除此之外的区域投射低分辨率图像，因此与向屏幕50整个区域投射高分辨率图像的情况相比较，能够减轻计算、传输的负载。
接着，对本公开的变形例1～9进行说明。以下，对与上述实施方式同样的构成要素标注相同的附图标记，适当省略其说明。
＜2.变形例＞
(2-1.变形例1)
图11以及图12表示作为本公开的变形例1的设置投影仪100A的构成的一例。具体而言，图11是从上方观察被圆顶状的屏幕包围的空间以及设置投影仪100A的概略图，图12是从投影仪20的后方观察被图11所示的圆顶状的屏幕包围的空间以及设置投影仪100A的概略图。上述的本公开的投射***1也可以应用于如图11以及图12所示的，例如圆顶状的屏幕50。
(2-2.变形例2)
图13表示作为本公开的变形例2的设置投影仪100B的构成的一例。上述的本公开的投射***1也可以应用于如图10所示的，由多个屏幕(例如3个屏幕50A、50B、50C)包围空间的，所谓CAVE***。
在CAVE***中，作为构成光路调整部30的反射镜31，例如如图4以及图5所示，通过使用检流计反射镜、多边形反射镜，由1台投影仪20将来自投影仪20的高分辨率图像向3个屏幕50A、50B、50C期望的位置投射。
(2-3.变形例3)
表3表示投影仪10以及投影仪20的性能的另一例。如表3所示，也可以使用更亮的投影仪20。
例如，也可以使用提高了能够表现的最大亮度的所谓高动态范围(HDR)投影仪。
[表3]
| 投影仪10 | 投影仪20 | |
| 投射比 | 0.2 | 5 |
| 亮度 | 2500lm | 1000lm |
| 投影面积 | 150inch | 30inch |
| 像素数 | 4K | 4K |
由此，能够选择性地提高高分辨率区域X的亮度，能够提高投射***整体的动态范围。此外，与提高设置投影仪100整体的亮度的情况相比较，投影仪10小型即可，因此能够降低功耗。此外，能够改善能源效率。
(2-4.变形例4)
表4表示投影仪10以及投影仪20的性能的另一例。投影仪20例如可以使用高帧速率(HFR)投影仪。此时，在投影仪10中，由于投影仪20的2帧被调黑，因此投影仪20的亮度优选为2倍以上。
[表4]
| 投影仪10 | 投影仪20 | |
| 投射比 | 0.2 | 5 |
| 亮度 | 2500lm | 200lm |
| 投影面积 | 150inch | 30inch |
| 像素数 | 4K | 4K |
| 帧速率 | 60Hz | 120Hz |
由此，能够选择性地提高高分辨率区域X的帧速率，与提高了设置投影仪100整体的帧速率的情况相比较，能够降低数据传输量。此外，由多台投影仪10构成，能够减轻进行混合处理时的计算负载。
(2-5.变形例5)
表5表示投影仪10以及投影仪20的性能的另一例。投影仪10的光源部110(210)可以使用荧光体光源，投影仪20的光源部210可以使用与R/G/B对应的激光光源。
[表5]
| 投影仪10 | 投影仪20 | |
| 投射比 | 0.2 | 5 |
| 亮度 | 2500lm | 100lm |
| 投影面积 | 150inch | 30inch |
| 像素数 | 4K | 4K |
| 光源 | 荧光体光源 | RGB激光光源 |
| 色域 | BT709 | BT2020 |
一般地，投影仪的色域与能源效率具有折衷关系。因此，与通过在投影仪10的光源部110使用荧光体光源，在投影仪20的光源部210使用激光光源，来放大设置投影仪100整体的色域的情况相比较，能够改善能源效率。
(2-6.变形例6)
图14是表示本公开的变形例6涉及的投射***(投射***2)的构成的一例的框图。投影仪20还可以具有变焦机构。在这种情况下，在高分辨率区域确定部41中，除了目标位置之外，还确定投影仪20的投射范围的尺寸(以下，称为目标尺寸)，将目标位置信息以及目标尺寸信息向信号处理部42以及存储部43供给。
在信号处理部42中，在第一图像信号生成部421中，生成基于目标位置信息以及目标尺寸信息的图像信号sig1，并向投影仪10的图像生成部130供给图像信号sig1。此外，在信号处理部42中，在第二图像信号生成部422中，生成提取了相当于目标位置信息的区域的信息的图像信号sig2，并向投影仪20的图像生成部230供给。
存储部43根据从高分辨率区域确定部41供给的目标位置信息以及目标尺寸信息，读出对应的角度数据、校正数据以及变焦位置数据。分别向例如光路调整部30的反射镜驱动部310供给角度数据，向例如投影仪20的图像生成部230供给校正数据，向例如投影仪20的变焦机构控制部260供给变焦位置数据。
由此，能够任意放大高投射分辨率图像的投射范围X。此外，通过缩小投射范围X，能够进一步提高投射范围X的分辨率。
(2-7.变形例7)
图15是表示本公开的变形例7涉及的投射***(投射***3)的构成的一例的框图。图16表示作为本公开的变形例7的设置投影仪100C的构成的一例。投射***3还可以具备：感测部60，判断从投影仪20投射的影像光L2的光路与观察者、障碍物等的遮蔽物Y的当前位置或者将来位置的重叠。
感测部60获取遮蔽物Y的三维位置，例如，由相机、TOF(Time Of Flight：飞行时间)传感器或者红外线传感器等构成。此外，感测部60也可以根据遮蔽物Y当前的位置信息、一定期间积蓄的过去的位置信息，预测遮蔽物Y将来的位置。在感测部60中，在判断为从投影仪20投射的影像光L2的光路与遮蔽物Y的当前位置重叠的情况下，将该信息向信号处理部42供给。
在信号处理部42中，在第一图像信号生成部421中，不使用目标位置信息以及目标尺寸信息，生成未调黑的图像信号sig1，并向投影仪10的图像生成部130供给。此时，图像信号sig0也可以在第一图像信号生成部421中被下变频。此外，从信号处理部42向投影仪20的图像生成部230供给使投影仪20熄灭的信号，例如，包括使投影仪20的光源输出为零的信号以及全黑显示信号的信号。
此外，在感测部60中判断为从投影仪20投射的影像光L2的光路与遮蔽物Y的未来位置重叠的情况下，也可以逐渐进行基于第一图像信号生成部421中的目标位置信息以及目标尺寸信息的图像信号sig1的生成的中断和投影仪20的熄灭。
另外，感测部60也可以由与投影仪20同轴的非可见光(例如，红外光)投影装置、非可见光检测部构成。作为非可见光检测部，例如可以由能够监视非可见光的成像器构成，具体而言，可以由能够观察屏幕50的整个区域的相机***、与投影仪20同轴的受光器、以及设置于屏幕50的背面的受光器构成。在屏幕50的背面设置受光器的情况下，在屏幕50形成微孔，或者使用由非可见光透过材料而成的屏幕50。
在该方法中，以与投影图像的帧速率相同以上的频度监视非可见光，在存在阈值以上的变化时，判断为产生了从投影仪20投射的影像光L2的光路与遮蔽物Y的当前位置的重叠。
这样，在本变形例中，因为追加了感测部60，所述感测部60判断从投影仪20投射的影像光L2的光路与观察者、障碍物等的遮蔽物Y的当前位置或者将来位置的重叠，由此，能够防止观察者接近屏幕50引起的影像的欠缺，防止沉浸感损害。
(2-8.变形例8)
作为视线信息，例如可以使用根据从外部设备输入的图像信息(图像信号)生成的伪信息。例如，可以使用以下的方法生成伪视线信息。
[方法1：注视点的统计信息的估计]
例如，如图17所示，伪视线信息通过机械学习的方法，根据使图像的注视点的统计信息(热图)作为教师数据而学习的生成器，估计对从外部设备输入的图像信息的热图，将强度最高的坐标作为视线信息(X0)使用。需要说明的是，在图17中，用浓淡表示强度，将强度较低的位置表示为亮，将强度较高的位置表示为暗。另外，作为视线信息，也可以将热图信息与坐标一起向高分辨率区域确定部41供给，根据热图强度最高的坐标附近的强度分布来确定目标位置以及目标尺寸。
这样，通过使用热图作为伪视线信息，能够在不实际检测观察者的视线的情况下得到精度高的视线信息。因此，不需要传感设备，就能够简化投射******。此外，即使存在多个观察者，也能够使注视点高画质化。
[方法2：图像识别]
例如，如图18、图19、图20所示，伪视线信息通过图像识别的方法，根据从外部设备输入的图像信号检测期望的对象物(例如，在足球、棒球等的体育观战影像中为球(图18)、在音乐会影像中为艺术家(图19)、在博物馆等中为展示物的说明用板(图20))，将该对象物的中心作为视线信息(X0)来使用。具体而言，根据从外部设备输入的图像信息检测普遍观察者的关心高的对象物，将由该对象物的轮廓线封闭的形状、对象物涂满的形状的重心、或者包围对象物的矩形的中心作为视线信息来使用。另外，作为视线信息，也可以将对象物的形状的图像信息与坐标一起向高分辨率区域确定部41供给，根据该形状确定目标位置以及目标尺寸。
这样，通过使用图像识别作为伪视线信息，能够在不实际检测观察者的视线的情况下得到精度高的视线信息。因此，不需要传感设备，就能够简化投射***。此外，即使观察者人数多，也能够使大部分的观察者的关心区域高画质化。
[方法3：空间频率分析]
伪视线信息例如将从外部设备输入的图像信号的影像分割为多个区域，进行空间频率分析，将高频成分最大的区域的中心坐标作为视线信息使用。
这样，通过使用空间频率分析作为伪视线信息，不需要传感设备，能够简化***。
(2-9.变形例9)
此外，也可以向控制部40输入分辨率不同的两种图像信号作为输入图像。在两种图像信号中，高分辨率的图像信号，通过将之前输入的帧的视线信息反馈给所述输入图像的发送部来生成。由此，与输入一种输入图像的情况相比较，能够大幅减轻从外部设备向控制部40的输入图像的传输的负载。
以上，列举实施方式以及变形例1～9对本技术进行了说明，但本技术并不限于上述实施方式等，可以进行各种变形。
需要说明的是，本说明书中记载的效果只是示例并不限定，此外，也可以有其他效果。
需要说明的是，本公开也能够采取如下构成。根据如下构成的本技术，使用第一投影仪、第二投影仪，从第一投影仪向除了屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像，从第二投影仪投射与上述一个区域对应的第二投影图像。本公开的一实施方式的投射***，还具有：光路调整部，调整从第二投影仪出射的投影光的光路并向一个区域投射第二投影图像，具有一个或者多个反射镜、控制部，基于视线信息，生成构成第一投影图像的第一图像信号、构成第二投影图像的第二图像信号、以及控制一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向第一投影仪、第二投影仪以及光路调整部供给。控制部，包括校正根据由视线信息确定的目标位置的第二投影图像的失真的校正数据以及包括一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，根据由视线信息确定的目标位置进行第二图像信号的校正。由此，向期望的区域(一个区域)投影高画质的影像，能够提高沉浸感。
(1)
一种投射***，其中，具备：
屏幕；
第一投影仪，向除了所述屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像；
第二投影仪，向所述屏幕的所述一个区域投射第二投影图像；
光路调整部，包括一个或者多个反射镜，由所述一个或者多个反射镜调整从所述第二投影仪出射的投影光的光路并向所述一个区域投射所述第二投影图像；以及
控制部，包括校正根据由视线信息确定的目标位置的所述第二投影图像的失真的校正数据以及包括所述一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，基于所述视线信息，生成构成所述第一投影图像的第一图像信号、构成所述第二投影图像的第二图像信号、以及控制所述一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向所述第一投影仪、所述第二投影仪以及所述光路调整部供给。
(2)
根据所述(1)所述的投射***，其中，
所述第一投影图像中所述一个区域被遮蔽。
(3)
根据所述(1)或者(2)所述的投射***，其中，
所述投射***将所述第一投影仪的投射范围分割为多个区域，
在所述查找表中，存储有每个该区域的所述校正数据以及所述一个或者多个反射镜的角度数据。
(4)
根据所述(3)所述的投射***，其中，
所述控制部具有高分辨率区域确定部、信号处理部、以及包括所述查找表的存储部，
所述高分辨率区域确定部确定所述第一投影仪的投射范围的所述多个区域中包含注视点坐标的区域，
所述信号处理部从所述高分辨率区域确定部接收所述区域的信息，生成所述第一图像信号以及所述第二图像信号。
(5)
根据所述(3)或者(4)所述的投射***，其中，
所述第二投影图像具有比所述第一投影图像高的分辨率。
(6)
根据所述(5)所述的投射***，其中，
所述第一投影图像的分辨率比输入至所述控制部的输入图像的分辨率低。
(7)
根据所述(5)或者(6)所述的投射***，其中，
所述第二投影图像的分辨率与输入至所述控制部的输入图像的分辨率相同或者比所述输入图像的分辨率高。
(8)
根据所述(1)至(7)中任一项所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的最大亮度比所述第一投影仪的最大亮度高。
(9)
根据所述(1)至(8)中任一项所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的帧速率比所述第一投影仪的帧速率高。
(10)
根据所述(1)至(9)中任一项所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的色域比所述第一投影仪的色域宽。
(11)
根据所述(1)至(10)中任一项所述的投射***，其中，
所述第二投影仪还具有变焦机构。
(12)
根据所述(1)至(11)中任一项所述的投射***，其中，
所述投射***还具有感测部，判断从所述第二投影仪出射的影像光的光路与遮蔽物的重叠，
在判断为所述影像光的光路与所述遮蔽物重叠的情况下，熄灭所述第二投影仪，投射包括从所述第一投影仪向所述控制部输入的所述一个区域的输入图像。
(13)
根据所述(1)至(12)中任一项所述的投射***，其中，
所述投射***估计对预先向所述控制部输入的输入图像的注视点的热图，将强度最高的坐标作为所述视线信息输入至所述控制部。
(14)
根据所述(1)至(12)中任一项所述的投射***，其中，
所述投射***从预先向所述控制部输入的输入图像检测预定的对象物，使用所述对象物的中心坐标作为所述视线信息。
(15)
根据所述(14)所述的投射***，其中，
所述投射***将所述输入图像的影像分解为多个区域，进行空间频率分析，将高频成分最大的区域的中心坐标输入至所述控制部。
(16)
根据所述(1)至(15)中任一项所述的投射***，其中，
向所述控制部输入具有第一分辨率的第一输入图像和与所述一个区域对应的、具有第二分辨率的第二输入图像作为输入图像。
(17)
根据所述(16)所述的投射***，其中，
所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
(18)
根据所述(17)所述的投射***，其中，
所述第二输入图像通过将之前输入的帧的视线信息反馈至所述输入图像的发送部来生成。
本申请以日本国专利厅于2021年2月26日申请的日本专利申请号2021-031153号为基础要求优先权，通过参照该申请的全部内容援用于本申请。
本领域技术人员可根据设计上的要求、其他因素来设想各种修正、组合、子组合、以及改变，但应理解它们包括在附加的请求的范围、其等同物的范围内。
Claims (18)
1.一种投射***，其中，具备：
屏幕；
第一投影仪，向除了所述屏幕的一个区域以外的整个区域投射第一投影图像；
第二投影仪，向所述屏幕的所述一个区域投射第二投影图像；
光路调整部，包括一个或者多个反射镜，由所述一个或者多个反射镜调整从所述第二投影仪出射的投影光的光路并向所述一个区域投射所述第二投影图像；以及
控制部，包括校正根据由视线信息确定的目标位置的所述第二投影图像的失真的校正数据以及包括所述一个或者多个反射镜的角度数据的查找表，基于所述视线信息，生成构成所述第一投影图像的第一图像信号、构成所述第二投影图像的第二图像信号、以及控制所述一个或者多个反射镜的角度的反射镜角度控制信号，并分别向所述第一投影仪、所述第二投影仪以及所述光路调整部供给。
2.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述第一投影图像中所述一个区域被遮蔽。
3.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述投射***将所述第一投影仪的投射范围分割为多个区域，
在所述查找表中，存储有每个该区域的所述校正数据以及所述一个或者多个反射镜的角度数据。
4.根据权利要求3所述的投射***，其中，
所述控制部具有高分辨率区域确定部、信号处理部、以及包括所述查找表的存储部，
所述高分辨率区域确定部确定所述第一投影仪的投射范围的所述多个区域中包含注视点坐标的区域，
所述信号处理部从所述高分辨率区域确定部接收所述区域的信息，生成所述第一图像信号以及所述第二图像信号。
5.根据权利要求3所述的投射***，其中，
所述第二投影图像具有比所述第一投影图像高的分辨率。
6.根据权利要求5所述的投射***，其中，
所述第一投影图像的分辨率比输入至所述控制部的输入图像的分辨率低。
7.根据权利要求5所述的投射***，其中，
所述第二投影图像的分辨率与输入至所述控制部的输入图像的分辨率相同或者比所述输入图像的分辨率高。
8.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的最大亮度比所述第一投影仪的最大亮度高。
9.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的帧速率比所述第一投影仪的帧速率高。
10.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述第二投影仪的色域比所述第一投影仪的色域宽。
11.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述第二投影仪还具有变焦机构。
12.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述投射***还具有感测部，所述感测部判断从所述第二投影仪出射的影像光的光路与遮蔽物的重叠，
在判断为所述影像光的光路与所述遮蔽物重叠的情况下，熄灭所述第二投影仪，投射包括从所述第一投影仪向所述控制部输入的所述一个区域的输入图像。
13.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述投射***估计对预先向所述控制部输入的输入图像的注视点的热图，将强度最高的坐标作为所述视线信息输入至所述控制部。
14.根据权利要求1所述的投射***，其中，
所述投射***从预先向所述控制部输入的输入图像检测预定的对象物，使用所述对象物的中心坐标作为所述视线信息。
15.根据权利要求14所述的投射***，其中，
所述投射***将所述输入图像的影像分解为多个区域，进行空间频率分析，将高频成分最大的区域的中心坐标输入至所述控制部。
16.根据权利要求1所述的投射***，其中，
向所述控制部输入具有第一分辨率的第一输入图像和与所述一个区域对应的、具有第二分辨率的第二输入图像作为输入图像。
17.根据权利要求16所述的投射***，其中，
所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
18.根据权利要求17所述的投射***，其中，
所述第二输入图像通过将之前输入的帧的视线信息反馈至所述输入图像的发送部来生成。
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