APARATO DE VISUALIZACION DE IMAGENES Y PROCEDIMIENTO DE CORRECCION DE DISTORSION DE IMAGEN PARA EL MISMO.

Un aparato de visualización de imágenes, que incluye:

una unidad (2) de proyección de imágenes que recibe la señal de imágenes y proyecta la luz de imágenes;

una unidad (1) de visualización de imágenes que incluye un plano de proyección de forma arbitraria, sobre el cual se proyecta la luz de imágenes desde la unidad de proyección de imágenes;

una unidad de conexión (3) que incluye una pluralidad de brazos (3d, 3e) que conectan la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes y un mecanismo articulado (3a, 3b, 3c), que permite que la posición y la postura relativas entre la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes se pueda cambiar de forma manual o automática; una unidad de medida (11) que mide la posición y postura relativas entre la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes, y

una unidad (12) de tratamiento de señales de imágenes que calcula los parámetros de corrección para la corrección de la distorsión de la luz de la imagen proyectada por la unidad (2) de proyección de imágenes a la unidad (1) de visualización de imágenes basada en la posición y la postura relativas medidas por la unidad de medida (11), una posición de visualización de un observador previamente fijada, la forma del plano de proyección de la unidad (1) de visualización de imágenes, un ángulo de campo de la luz de la imagen proyectada desde la unidad (2) de proyección de imágenes, y la cantidad de desplazamiento que es la diferencia entre el punto en la intersección de un plano de proyección vertical virtual con la dirección de un eje óptico fijado previamente de la unidad (2) de proyección de imágenes con el eje óptico y el punto central de la imagen proyectada sobre el plano de proyección virtual y ejecuta el tratamiento de corrección de distorsiones para la señal de la imagen que se introduce como en la unidad (2) de proyección de imágenes sobre la base de los parámetros de corrección calculados,

que se caracteriza porque

como respuesta a la medida de la nueva posición y postura relativas por la unidad de medida (11), la unidad (12) de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección sobre la base de la nueva posición y postura relativas

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/000109.

Solicitante: PANASONIC ELECTRIC WORKS CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1048 OAZA KADOMA,KADOMA-SHI OSAKA.

Inventor/es: HOSHINO,HIROSHI, KAWAMURA RYO, YAMAMOTO ATSUYUKI.

Fecha de Publicación: 23 de Julio de 2010.

Fecha Concesión Europea: 12 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

H04N5/74 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04N TRANSMISION DE IMAGENES, p. ej. TELEVISION. › H04N 5/00 Detalles de los sistemas de televisión (Detalles de los dispositivos de análisis o sus combinaciones con la producción de la tensión de alimentación H04N 3/00). › Dispositivos de proyección para reproducción de imágenes, p. ej. utilizando eidóforo.

Clasificación PCT:

H04N13/04
H04N5/74 H04N 5/00 […] › Dispositivos de proyección para reproducción de imágenes, p. ej. utilizando eidóforo.

APARATO DE VISUALIZACION DE IMAGENES Y PROCEDIMIENTO DE CORRECCION DE DISTORSION DE IMAGEN PARA EL MISMO.

Fragmento de la descripción:

Aparato de visualización de imágenes y procedimiento de corrección de distorsión de imagen para el mismo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de visualización de imágenes que proyecta una imagen en una pantalla y crea un sentimiento de realización de la imagen con el fin de proporcionar a un observador un espacio de imagen realista y a un procedimiento de corrección de distorsión de la imagen del mismo.

Técnica antecedente

Como técnica para permitir que un observador simule diferentes experiencias, la técnica descrita en la literatura es conocida.

Tales sistemas de realidad virtual proporcionan una imagen que cubre el campo de observación humano para proporcionar una sensación de inmersión en la imagen, puesto que la información obtenida por el sentido visual ocupa la mayor parte de la información obtenida por los sentidos humanos y representa del 80 al 85% de la información obtenida por todos los sentidos humanos. También en la realidad virtual, proporcionar información al sentido de la vista es el factor más importante para crear un espacio virtual más real. Ha existido la demanda de una tecnología que proporcione imágenes que no sólo proporcionen una imagen, sino que también ofrezcan una observación más natural, tal como un campo de observación amplio, una observación estereoscópica, y una vista de escala de tamaño natural.

Tales sistemas de creación de realidad virtual incluyen un sistema que proyecta una imagen de vista amplia sin distorsión sobre una pantalla hemisférica que envuelve al observador, como se describe en la literatura de patentes que sigue.

Patente Japonesa número 3387487

Por medio de los siguientes documentos Shibano N, Hareesh, Hoshino, Kawamura, Yamamoto, Kashiwagi, Sawada: "Ciberdomo: Pantalla de Proyección de Inmersión hemisférica agrupada por PC", ICAT 2003, 5 de diciembre de 2003 (12/05/2003), XP002437177), Japón; JP 2002148711 A; EE.UU. 2002/131024 A1, EE.UU. 2001/017687 A1 son conocidos diversos aparatos de visualización de imágenes y procedimientos que proporcionan una corrección de distorsión de imagen.

Divulgación de la invención

Problema técnico

Mientras tanto, en el sistema de creación de realidad virtual que se ha mencionado más arriba, aunque el observador quiere observar una imagen en una posición libre de la pantalla, la pantalla está fijada en la estructura que se describe en la literatura de patentes, y la posición de la misma no se cambia arbitrariamente.

La presente invención se propuso como consecuencia de las circunstancias actuales que se han mencionado más arriba, y un objeto de la misma es proporcionar un aparato de visualización de imágenes capaz de permitir que un observador visualice una imagen clara, incluso si la posición de la pantalla se cambia y proporcionar un procedimiento de corrección de distorsión de la imagen del aparato de visualización de imágenes.

Solución técnica

Un aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la presente invención incluye: una unidad de proyección de imágenes que recibe la señal de imagen y proyecta la luz de imagen; y una unidad de visualización de imágenes que incluye un plano de proyección de forma arbitraria, en el que se proyecta la luz de imagen por medio de la unidad de proyección de imágenes. Con el fin de resolver los problemas que se han mencionado más arriba, el aparato de visualización de imágenes incluye: una unidad de conexión que incluye una pluralidad de brazos que conectan la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes y un mecanismo articulado que permite que se cambien manual o automáticamente la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes; una unidad de medida que mide la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes; y una unidad de tratamiento de señal de imagen que calcula los parámetros de corrección para la corrección de la distorsión de la luz de la imagen proyectada desde la unidad de proyección de imágenes en la unidad de visualización de imágenes, sobre la base de la posición y la postura relativas medidas por la unidad de medida, una posición de visualización previamente establecida de un observador, la forma del plano de proyección de accionamiento de visualización de imágenes, y un ángulo de campo de la luz de imagen proyectada desde la unidad de proyección de imágenes, y la cantidad de desplazamiento que es la diferencia entre el punto de intersección de un plano de proyección virtual vertical con respecto a la dirección de un eje óptico fijado previamente de la unidad de proyección de imágenes con el eje óptico y el punto central de la imagen proyectada en el plano de proyección virtual y ejecuta el tratamiento de corrección de distorsiones de las señal de imagen introducidas en la unidad de proyección de imágenes sobre la base de los parámetros de corrección calculados. Como respuesta a la medida de la nueva posición y postura relativas por la unidad de medida, la unidad de tratamiento de señal de imagen actualiza los parámetros de corrección sobre la base de las nuevas posición y postura relativas.

Con el fin de corregir la distorsión de una imagen de un aparato de visualización de imágenes que incluye una unidad de proyección de imágenes que recibe una señal de imagen y que proyecta la luz de imagen, una unidad de visualización de imágenes que incluye un plano de proyección de forma arbitraria, en el que se proyecta la luz de imagen de la unidad de proyección de imágenes, una unidad de conexión que incluye una pluralidad de brazos que conectan la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes y un mecanismo articulado que permite que la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes cambie de forma manual o automática, y una unidad de medida que mide la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes, un procedimiento de corrección de distorsión de imagen para un aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la presente invención: calcula los parámetros de corrección para corregir la distorsión de la luz de imagen proyectada por la unidad de proyección de imágenes sobre la unidad de visualización de imágenes sobre la base de la posición y la postura relativas medidas por la unidad de medida, la posición de visualización previamente establecida del observador, la forma del plano de proyección de la unidad de visualización de imágenes, y un ángulo de campo de la luz de imagen proyectada desde la unidad de proyección de imágenes, y la cantidad de desplazamiento que es la diferencia entre el punto de intersección de un plano de proyección virtual vertical a la dirección de un eje óptico fijado previamente de la unidad de proyección de imágenes con el eje óptico y con el punto central de la imagen proyectada sobre el plano de proyección virtual; y ejecuta el tratamiento de corrección de distorsiones de la señal de imagen introducida en la unidad de proyección de imágenes sobre la base de los parámetros de corrección. Como respuesta a la medida de la nueva posición y posturas relativas por la unidad de medida, la unidad de tratamiento de la señal de imagen actualiza los parámetros de corrección sobre la base de la nueva posición y postura relativas.

Efectos ventajosos

Con el aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la presente invención y el tratamiento de corrección de distorsiones de imagen para el aparato de visualización de imágenes, es posible medir la posición y la postura relativas entre la unidad de visualización de imágenes y la unidad de proyección de imágenes y ejecutar automáticamente el tratamiento de corrección de distorsiones de la señal de imagen, incluso cuando el aparato de visualización de imágenes tiene una estructura en la cual se conectan la unidad de visualización de imágenes y la unidad de proyección de imágenes con la unidad de conexión que puede cambiar la posición y la postura relativas de las mismas, lo que hace posible la visualización de una imagen sin distorsión en la unidad de visualización de imágenes. Como consecuencia, el tratamiento para impedir la distorsión de una imagen vista por el observador puede ser implementado de acuerdo con un cambio en la posición de la unidad de visualización...

Reivindicaciones:

1. Un aparato de visualización de imágenes, que incluye:

una unidad (2) de proyección de imágenes que recibe la señal de imágenes y proyecta la luz de imágenes;
una unidad (1) de visualización de imágenes que incluye un plano de proyección de forma arbitraria, sobre el cual se proyecta la luz de imágenes desde la unidad de proyección de imágenes;
una unidad de conexión (3) que incluye una pluralidad de brazos (3d, 3e) que conectan la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes y un mecanismo articulado (3a, 3b, 3c), que permite que la posición y la postura relativas entre la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes se pueda cambiar de forma manual o automática; una unidad de medida (11) que mide la posición y postura relativas entre la unidad (2) de proyección de imágenes y la unidad (1) de visualización de imágenes, y
una unidad (12) de tratamiento de señales de imágenes que calcula los parámetros de corrección para la corrección de la distorsión de la luz de la imagen proyectada por la unidad (2) de proyección de imágenes a la unidad (1) de visualización de imágenes basada en la posición y la postura relativas medidas por la unidad de medida (11), una posición de visualización de un observador previamente fijada, la forma del plano de proyección de la unidad (1) de visualización de imágenes, un ángulo de campo de la luz de la imagen proyectada desde la unidad (2) de proyección de imágenes, y la cantidad de desplazamiento que es la diferencia entre el punto en la intersección de un plano de proyección vertical virtual con la dirección de un eje óptico fijado previamente de la unidad (2) de proyección de imágenes con el eje óptico y el punto central de la imagen proyectada sobre el plano de proyección virtual y ejecuta el tratamiento de corrección de distorsiones para la señal de la imagen que se introduce como en la unidad (2) de proyección de imágenes sobre la base de los parámetros de corrección calculados,
que se caracteriza porque
como respuesta a la medida de la nueva posición y postura relativas por la unidad de medida (11), la unidad (12) de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección sobre la base de la nueva posición y postura relativas.

2. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que

la unidad de conexión cambia la dirección de proyección de la luz de una imagen de la unidad de proyección de imágenes para que coincida con un eje óptico de la luz de la imagen proyectada por la unidad de proyección de imágenes con una posición predeterminada del plano de proyección de la unidad de visualización de imágenes,

la unidad de medida mide la posición y la postura de la unidad de visualización de imágenes en relación con la posición y la postura de la unidad de proyección de imágenes como respuesta al cambio la dirección de proyección de la luz de la imagen de la unidad de proyección de imágenes por la unidad de conexión y

como respuesta a la medida de la nueva posición y postura relativas por la unidad de medida, la unidad de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección sobre la base de la nueva posición y postura relativas.

3. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende, además:

una unidad de evaluación de la condición de visualización que detecta un rango de proyección de imágenes de la unidad de visualización de imágenes y evalúa si la luz de imagen que se proyecta sobre la unidad de visualización de imágenes es completa, en el que
cuando se evalúa por la unidad de evaluación de condición de visualización que una imagen no se proyecta completa sobre la unidad de visualización de imágenes, la unidad de conexión cambia la posición y la postura relativas entre la unidad de visualización de imágenes y la unidad de proyección de imágenes para que la luz de imagen sea proyecta sobre la totalidad de la unidad de visualización de imágenes, y
la unidad de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección de acuerdo con las nuevas posición y postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes.

4. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende, además:

una unidad de evaluación de la condición de visualización que detecta una condición de visualización de imágenes en una porción de borde de la unidad de visualización de imágenes y evalúa si la luz de imagen se proyecta sobre la totalidad de la unidad de visualización de imágenes, en el que
cuando se evalúa por la unidad de evaluación de la condición de visualización que una imagen no se proyecta sobre la totalidad de la unidad de visualización de imágenes, la unidad de conexión cambia la posición y la postura relativas entre la unidad de visualización de imágenes y la unidad de proyección de imágenes para que la luz de imagen se proyecte sobre la totalidad de la unidad de visualización de imágenes, y
la unidad de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección de acuerdo con las posición y la postura relativas cambiadas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes.

5. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que un espejo que puede cambiar la dirección de la reflexión de la luz de imagen se dispone entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes, y la luz de imagen de la unidad de proyección de imágenes es proyectada sobre la unidad de visualización de imágenes por medio del espejo.

6. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además:

una unidad de medida de posición de visualización que mide la posición de visualización del observador, en el que
la unidad de conexión controla la altura de la unidad de visualización de imágenes para que coincida con la altura de la posición de observación medida por la unidad de medida de la posición de visualización, y
la unidad de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección de acuerdo con una variación de la altura de la unidad de visualización de imágenes.

7. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que incluye además:

una unidad de entrada de instrucciones que detecta las instrucciones orales o una intervención del observador e introduce como entrada una instrucción para cambiar la posición y la postura de accionamiento de visualización de imágenes sobre la base de las instrucciones orales u operación detectadas, en el que
la unidad de conexión cambia la posición y la postura de la unidad de visualización de imágenes de acuerdo con las instrucciones introducidas como entrada por la unidad de entrada de instrucciones, y
la unidad de tratamiento de señales de imágenes actualiza los parámetros de corrección de acuerdo con la posición y la postura cambiadas de la unidad de visualización de imágenes.

8. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 7, en el que

la unidad de entrada de instrucciones detecta una instrucción oral o una intervención del observador e introduce como entrada una instrucción para fijar la posición y la postura de la unidad de de visualización de imágenes sobre la base de la instrucción oral o la operación, y
la unidad de conexión fija la posición y la postura de la unidad de visualización de imágenes de acuerdo con las instrucciones introducidas por la unidad de entrada de instrucciones.

9. El aparato de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de conexión incluye:

un primer brazo que se coloca en paralelo al eje óptico de la luz de la imagen proyectada desde la unidad de proyección de imágenes y se fija a la unidad de proyección de imágenes;
una pluralidad de brazos segundos que están conectados a diferentes posiciones del primer brazo en la dirección del eje óptico y están verticalmente articulados a un plano de suelo;
una pluralidad de brazos terceros que están conectados a distintas posiciones de cada segundo brazo en la dirección vertical y paralelos al eje óptico de la luz de imagen, y
un cuarto brazo articulado verticalmente con el plano de suelo desde los brazos terceros y conectado a la unidad de visualización de imágenes, y
puntos de conexión del brazo primero y de los brazos segundos, puntos de conexión de los brazos segundos y de los brazos terceros y puntos de conexión de los brazos terceros y de los brazos cuartos, que rotan libremente para permitir que el eje óptico de la luz de imagen proyectada desde una unidad de proyección de imágenes se proyecte en una posición arbitraria del plano de proyección de la unidad de de visualización de imágenes.

10. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, en la que

la unidad de conexión incluye un mecanismo de extensión que cambia la longitud de los brazos segundos y el mecanismo de extensión se extiende o se contrae de forma automática o manual para cambiar la distancia entre la unidad de pantalla de proyección y la unidad de visualización de imágenes.

11. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende:

un brazo quinto que fija el plano de proyección de una unidad de visualización de imágenes en un ángulo predeterminado del plano de proyección con respecto a la unidad de proyección de imágenes y está conectado a la unidad de visualización de imágenes en paralelo al eje óptico de la luz de imagen.

12. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, en la que

el cuarto brazo incluye un mecanismo de rotación que permite que la postura de la proyección plana en relación con la unidad de proyección de imágenes rote libremente alrededor de una posición predeterminada del plano de proyección.

13. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, en la que

cualquiera de los puntos de conexión de los brazos primero y segundo, de los brazos segundo y tercero, y de los brazos terceros y cuarto incluye un mecanismo de parada que fija la rotación del punto de conexión para permitir que el eje óptico de la luz de imagen proyectada por la unidad de proyección de imágenes sea proyectada en una posición arbitraria del plano de proyección de una unidad de visualización de imágenes.

14. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende:

un contrapeso que genera una fuerza que mantiene la postura de una unidad de proyección de imágenes en una postura predeterminada para mantener la posición de la unidad de visualización de imágenes en relación con la unidad de proyección de imágenes en una posición predeterminada.

15. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la unidad de proyección de imágenes proyecta rayos de luz de imagen con un paralaje dado entre ellos, desde una o una pluralidad de secciones de proyección de luz de imagen para hacer que la unidad de visualización de imágenes muestre una imagen estereoscópica.

16. La unidad de visualización de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que comprende:

una unidad de monitorización de puntos de vista que monitoriza la posición de observación del observador y que detecta que la posición de observación monitorizada se ha desviado de la posición de observación establecida previamente; y
una unidad de información que informa si la unidad de monitorización de los puntos de vista detecta que la posición de observación monitorizada se ha desviado de la posición de observación establecida previamente.

17. Un procedimiento de corrección de distorsión de imagen para un aparato de visualización de imágenes, que incluye:

una unidad de proyección de imágenes que recibe la señal de imagen y que proyecta la luz de imagen; una unidad de visualización de imágenes que incluye un plano de proyección de forma arbitraria, sobre el cual se proyecta la luz de imagen por medio de una unidad de proyección de imágenes; una unidad de conexión que incluye una pluralidad de brazos que conectan la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes y un mecanismo articulado que permite que la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes se puedan cambiar manual o automáticamente, y una unidad de medida que mide la posición y la postura relativas entre la unidad de proyección de imágenes y la unidad de visualización de imágenes, comprendiendo el procedimiento de corrección de distorsión de imagen las etapas de calcular los parámetros de corrección para corregir la distorsión de la luz de imagen proyectada desde la unidad de proyección de imágenes sobre la unidad de visualización de imágenes sobre la base de la posición y la postura relativas medidas por la unidad de medida, la posición de visualización del observador previamente fijada, la forma del plano de proyección de la unidad de visualización de imágenes, un ángulo de campo de la luz de la imagen proyectada por la unidad de proyección de imágenes, y la cantidad de desplazamiento que es la diferencia entre el punto de intersección de un plano de proyección vertical virtual a la dirección de un eje óptico fijado previamente de la unidad de proyección de imágenes con el eje óptico y el punto central de la imagen proyectada sobre el plano de proyección virtual, y
actualizar los parámetros de corrección sobre la base de la nueva posición y postura relativas, como respuesta a la medida de la nueva posición relativa, y la postura por la unidad de medida, y
ejecutar el tratamiento de corrección de distorsiones de la señal de imagen introducida en la unidad de proyección de imágenes sobre la base de los parámetros de corrección.

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