JP2008017348A - 映像表示装置、映像信号の歪み補正処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクタ1と、映写面2aを有するスクリーン2と、プロジェクタ1及びスクリーン2を動かす可動機構部3と、プロジェクタ1とスクリーン2の位置及び姿勢を計測するセンサ部4と、観察者Mの視点位置αを計測する視点位置計測部7と、計測された視点位置αとスクリーン2又はプロジェクタ1或いはスクリーン2とプロジェクタ1との相対的な位置及び姿勢と、プロジェクタ1又はスクリーン2或いは観察者Mの視点の位置及び姿勢と、スクリーン2の映写面2aの形状とから、映写面2aに映される映像の歪みを補正する補正パラメータを求めてプロジェクタ1に入力する映像信号に歪み補正処理を施す映像信号処理部5とを備えている。
【選択図】図1
Description
また、映像信号の歪み補正処理方法に係る発明では、前記映像投影手段、前記映像表示手段、該映像表示手段の映写面の映像を視る観察者の視点位置から何れか二つを選択する選択過程と、該選択過程で選択した二つの相対的な位置及び姿勢を所望の位置及び姿勢に調整するとともに、選択外の残り一つの予め設定した位置及び姿勢を設定する位置調整過程と、前記位置調整過程で調整した前記選択した二つの相対的な位置及び姿勢と、前記選択外の残り一つの設定した位置及び姿勢と、前記映像表示手段の映写面の形状とに基づいて、前記映像投影手段から投写された映像光で前記映像表示手段の映写面で映し出される映像の歪みを補正する補正パラメータを演算する補正パラメータを演算する補正パラメータ演算過程と、演算された補正パラメータに基づいて前記映像投影手段に入力する映像信号に歪み補正を施す歪み補正処理過程と、を含むことを特徴とする。
(実施形態1)
本実施形態の映像表示装置は、図1(a)、(b)に示すように映像信号Sを入力して映像光を投写する映像投影手段たるプロジェクタ1と、プロジェクタ1から投写される映像光によって映像を映す観察者に凹面を向けた任意形状、例えば半球凹面形状の映写面2aを有する映像表示手段たるスクリーン2と、プロジェクタ1とスクリーン2の位置及び姿勢を動かすために、これらプロジェクタ1及びスクリーン2を動かす可動手段たる可動機構部3、観察者Mのスクリーン2の映写面2aを視る視点位置αを検出する視点位置計測部7と、プロジェクタ1とスクリーン2の位置及び姿勢を検出するセンサ部4と、このセンサ部4と視点位置計測部7の計測情報とに基づいて求められる、例えばスクリーン2の映写面2aと観察者Mの視点位置αの相対的な位置及び姿勢と、プロジェクタ1の位置及び姿勢と、スクリーン2の映写面2aの形状とにより求められる、スクリーン2の映写面2aに映し出される映像の歪みを補正する補正パラメータに基づいてプロジェクタ1に入力する映像信号Sに歪み補正処理を施す映像信号処理部5とを主構成要素として構成される。
さて、以下の例では、プロジェクタ1からスクリーン2に単眼視の映像光を投影する場合について説明するが、スクリーン2に立体視用の立体映像を表示させても良い。このような立体視用の立体映像を用いた場合、観察者は没入感のある映像を視ることができる。
(実施形態2)
ところで、上述の実施形態1の映像表示装置は可動機構部3を手動で動かすことを前提としているが、例えばスクリーン2が手動で移動されて、スクリーン2がプロジェクタ1の投影範囲外となった場合であっても、スクリーン2の中心部にプロジェクタ1の光軸を自動的に向けることができるようにしたのが本実施形態である。
(実施形態3)
上述の実施形態1では、回転支持部30を介して支持台6上にプロジェクタ1を配設し、スクリーン2をリンク機構部31の自由端側に取り付けた構成となっているが、本実施形態では、図7に示すように回転支持部30を介して支持台6上にスクリーン2を配設し、スクリーン2の支持腕31iを介して連結されたリンク機構部31の自由端側に回転節31g、回転機構31fを介してプロジェクタ1を支持した構成としている。尚図7で示すその他の構成要素中、図1(a)で示す構成要素と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。また本実施形態では、図1(b)で示す映像信号処理部5や図3の回路構成を用いる。
(実施形態4)
実施形態1〜3の映像表示装置は、回転支持部30を介して支持台6にプロジェクタ1又はスクリーン2を配設し、この支持台6に配設したプロジェクタ1又はスクリーン2に対してスクリーン2又はプロジェクタ1を可動機構部3のリンク機構部31を介して互いに接続した構成であって、本実施形態の手術室に配置される映像表示装置は、図8に示すように手術室の天井CE側にリンク機構部31Aを介してスクリーン2を配置し、床Fに固定した支持台6に対して回転支持部30とリンク機構部31Bを介してプロジェクタ1を支持させることで、互いに独立させて構成とした点に特徴がある。
(実施形態5)
上記実施形態1〜3のプロジェクタ1とスクリーン2の相対的な位置や姿勢の変更に用いる可動機構部3は、プロジェクタ1又はスクリーン2を支持台6に支持配設するために用いる回転支持部30と、スクリーン2又はプロジェクタ1を自由端側に取り付けたリンク機構部31との組み合わせにより構成されたものであるが、本実施形態は、リンク機構部31の代わりに、図9に示すように伸縮且つ曲げ自在な蛇腹アーム32を接続機構として用いた点に特徴がある。
(実施形態6)
実施形態5は、可動機構部3の接続機構として蛇腹アーム32を用い、この蛇腹アーム33により、プロジェクタ1に対するスクリーン2の位置、及び姿勢を自在に変更できるようにしたものであるが、本実施形態は、可動機構部3の接続機構として、図10(a)に示すように、プロジェクタ1の上面に一端が支柱36により支持固定され、プロジェクタ1の投写軸に平行するように伸縮時自在となったロッド体33を用い、このロッド体33の自由端にスクリーン2に支持して吊り下げた点に特徴がある。
(実施形態7)
実施形態6では、可動機構部3の接続機構としてロッド体33を用いたが、本実施形態では、図11(a)に示すように一端が支柱36により支持固定され、プロジェクタ1の投写軸に平行するよう延出したレール体34を設け、このレール体34に沿って図11(b)、(c)に示すように移動自在にレール体34に懸垂装着された走行手段であるランナー34aにスクリーン2を支持して吊り下げた点に特徴を有する。
(実施形態8)
本実施形態は、実施形態6のロッド体33と同様に伸縮自在な接続機構として、図12(a)に示すようにパンダグラフ機構による伸縮節を備えて図12(b)、(c)に示すように両端方向に伸縮自在に形成された伸縮アーム35を用いた点に特徴がある。
2 スクリーン
2a 映写面
3 可動機構部
30 回転支持部
30a 回転機構
30b 回転機構
31 リンク機構部
31a、31b回転節
31c〜31e アーム
31f 回転機構
31g 回転節
31h 回転機構
31i 支持腕
4 センサ部
5 映像信号処理部
51 映像信号入力部
52 座標演算部
53 補正パラメータ演算部
54 補正処理部
6 支持台
7 視点位置計測部
M 観察者
α 視点位置
Claims (3)
- 映像信号を入力して映像光を投写する映像投影手段と、
前記映像投影手段から映像光が投写されて映像を映す任意形状の映写面を有する映像表示手段と、
前記映像投影手段、前記映像表示手段、該映像表示手段の映写面の映像を視る観察者の視点位置から選択した何れか二つの相対的な位置及び姿勢を動かす可動手段と、
前記相対的な位置及び前記姿勢を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測した前記相対的な位置及び前記姿勢と、選択外の残り一つの予め設定した位置及び姿勢と前記映写面の形状とから、前記映像投影手段の投写によって前記映像表示手段の映写面に映される映像の歪みを補正する補正パラメータを求め、該補正パラメータに基づいて前記映像投影手段に入力する前記映像信号に歪み補正処理を施す映像信号処理手段と、
を備えていることを特徴とする映像表示装置。 - 前記映像投影手段は、相互に視差が与えられた複数の映像の映像光を前記映像表示手段の映写面に投写して立体映像を映し出すことを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
- 請求項1に記載の映像表示装置での映像信号の歪み補正処理方法であって、
前記映像投影手段、前記映像表示手段、該映像表示手段の映写面の映像を視る観察者の視点位置から何れか二つを選択する選択過程と、
該選択過程で選択した二つの相対的な位置及び姿勢を所望の位置及び姿勢に調整するとともに、選択外の残り一つの予め設定した位置及び姿勢を設定する位置調整過程と、
前記位置調整過程で調整した前記選択した二つの相対的な位置及び姿勢と、前記選択外の残り一つの設定した位置及び姿勢と、前記映像表示手段の映写面の形状とに基づいて、前記映像投影手段から投写された映像光で前記映像表示手段の映写面で映し出される映像の歪みを補正する補正パラメータを演算する補正パラメータを演算する補正パラメータ演算過程と、
演算された補正パラメータに基づいて前記映像投影手段に入力する映像信号に歪み補正を施す歪み補正処理過程と、を含むことを特徴とする映像信号の歪み補正処理方法。
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