(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影時に被写体となる演者に対する指示を撮影範囲内の撮影対象に対して投影することにより前記演者に対して表示する表示装置において、光源もしくは投影手段からの光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記指示を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記遮蔽手段は制御電極に印加する電圧信号により光の通過と遮蔽とを制御する液晶シャッターからなることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、加熱手段及び／又は冷却手段を備え、前記液晶シャッターを所定の温度に保持することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
撮影時に被写体に照明光を照射する照明装置において、光源から照射される光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記照明光を照射することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置において、前記遮蔽手段は制御電極に印加する電圧信号により光の通過と遮蔽とを制御する液晶シャッターからなることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置において、加熱手段及び／又は冷却手段を備え、前記液晶シャッターを所定の温度に保持することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
基準同期信号に同期して被写体像を撮影する撮影手段と、撮影時に被写体となる演者に対する指示を撮影範囲内の撮影対象に対して投影することにより前記演者に対して表示する表示手段とを有する撮影システムにおいて、前記表示手段は前記基準同期信号に同期して光源もしくは投影手段からの光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記指示を表示することを特徴とする撮影システム。
【請求項８】
基準同期信号に同期して被写体像を撮影する撮影手段と、撮影時に前記被写体を照明する照明手段とを有する撮影システムにおいて、前記照明手段は前記基準同期信号に同期して光源から照射される光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記照明光を照射することを特徴とする撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影システムに関し、特に、テレビジョン番組制作時や映像制作時における出演者への情報表示を行う撮影補助装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビスタジオなどの撮影現場では、出演者が演出対象物の位置や大きさなどを把握したり、自分のスタジオ内の位置を認識するための手段として、予めテープなどのマーカーをスタジオセットに設置するなどして位置の確認を行っていた。
【０００３】
また、演出家の指示や残り時間を、文字によって出演者に伝える場合には、テレビスタジオ内にいるスタッフがスケッチブックなどに伝達事項を記載して出演者に提示するなどの手段をとるか、プロンプタと呼ばれる、テレビカメラのレンズの手前に設置されたハーフミラーによって文字情報の提示を行うのが一般的であった。
【０００４】
しかしながら、マーカーとしてテープなどを設置する方法では、マーカーそのものがテレビカメラに映ってしまうという問題があった。また、設置してしまったマーカーは動かすことができず、出演者が動く仮想対象物の位置を把握することは不可能であった。さらに、複数のマーカーが存在した場合、出演者が目的となるマーカーの位置を見誤るなどの問題もあった。一方、文字による情報提示の場合、出演者がスケッチブックを見るために、出演者の目線が不自然に映るという問題があった。また、プロンプタの場合でも、出演者がカメラ方向を見る場合は有効であるものの、カメラ以外の方向を見ている状況に置いては、カメラを見ることが返って不自然に映ることもあった。
【０００５】
この問題を解決する方法として、投影光による非接触型の情報表示媒体が切望されていた。このような方式としては、例えば、映画等で用いるフィルムカメラの未露光時間を使用した位置表示システムがあった。この位置表示システムでは、レーザー光の投影位置をマーカー位置とすることにより、仮想対象物の位置を表示していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
従来のフィルムカメラの未露光時間で間欠レーザーを投影する方式では、マーカーとなる位置を示すレーザー光の投影範囲が「点」となるので、机の上などの狭い範囲での位置表示は可能であるが、テレビスタジオなどの床面などの広い範囲への役影では、照射範囲が小さくマーカーとしての確認は困難であった。また、レーザーによる文字などの情報表示の場合、レーザーを高速に動かして文字を表示するものの、間欠レーザーであるために、文字の所々が表示されないため、文字として認識することが困難であった。
【０００７】
このため、視認性に優れ、かつ安全なテレビカメラに撮影されない照明光もしくは表示光を生成することが切望されていた。
【０００８】
本発明の目的は、テレビカメラに撮影されない照射光を生成することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、撮影中であってもマーカーの位置を自由に動かしたり、必要な時だけ指示することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１０】
（１）撮影時に被写体となる演者に対する指示を撮影範囲内の撮影対象に対して投影することにより前記演者に対して表示する表示装置において、光源もしくは投影手段からの光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記指示を表示する。
【００１１】
（２）前述した（１）に記載の表示装置において、前記遮蔽手段は制御電極に印加する電圧信号により光の通過と遮蔽とを制御する液晶シャッターからなる。
【００１２】
（３）前述した（２）に記載の表示装置において、加熱手段及び／又は冷却手段を備え、前記液晶シャッターを所定の温度に保持する。
【００１３】
（４）基準同期信号に同期して被写体像を撮影する撮影手段と、撮影時に被写体となる演者に対する指示を表示する表示手段とを有する撮影システムにおいて、前記表示手段は前記基準同期信号に同期して光源もしくは投影手段からの光を変調して間欠化する遮蔽手段を備え、撮影期間を除く期間に前記指示を表示する。
【００１４】
前述した手段によれば、例えば、ＣＣＤ方式によるテレビカメラのシャッター機能を用いた撮影を行うことにより、シャッター機能を用いない撮影時よりも長い未露光時間をテレビカメラに作り出すことができる。従って、テレビカメラまたはスタジオからの基準同期信号を用いて、この基準同期信号に同期した周期で遮蔽手段の透過と遮蔽とを繰り返し、テレビカメラの未露光の間だけ遮蔽手段を透過状態に制御することによって、テレビカメラには映らない間欠光を作り出すことが可能となる。
【００１５】
加熱手段及び／又は冷却手段を用いて遮蔽手段を構成する液晶シャッターを所定の温度に保持することによって、液晶シャッターを基準同期信号に同期した速度で動作させることが可能となるので、装置構成を簡易な構成にできる。
【００１６】
従って、撮影システムを構成した場合には、テレビカメラに撮影されない間欠投影光による情報表示を行うことができるので、出演者の視線方向を考慮した情報表示をすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の撮影システムの概略構成を説明するための図である。ただし、図１において、実施の形態１の撮影用のテレビカメラは、周知のシャッター機構付きのテレビカメラとなるので、詳細な説明は省略する。また、後述するように、実施の形態１の撮影システムを構成する照明装置では、テレビカメラからのあるいは外部の基準同期信号であるカメラ同期信号に基づいて、光源からの照射を制御する構成となっているので、２台以上のテレビカメラを用いる場合には、外部の基準同期信号に連動して全てのテレビカメラが動作するいわゆるエクスターナル動作を行う。また、以下の説明では、実施の形態１の撮影システムを構成する図示しないテレビカメラ及び実施の形態１の照明装置は、図示しない周知の外部の基準同期信号（あるいはこの基準同期信号に基づいて生成される垂直同期信号）に同期して動作する場合について説明する。ただし、実施の形態１では、光源１１１として照明用光源の場合について説明するが、後述するように、光源１１１として文字情報や画像情報を表示可能な液晶プロジェクターを用いることによって、文字情報や画像情報の表示に適用可能なことは言うまでもない。さらには、本願発明を液晶プロジェクターの光源部分に適用することによって、液晶プロジェクターそのものを構成することもできる。
【００１９】
図１において、１０１は液晶シャッター駆動部、１０２は駆動制御部、１０３は駆動電源部、１０４は温度コントロール手段制御部、１０５は温度検出部、１０６は温度制御部、１０７は電圧制御部、１０８は熱センサー、１０９は液晶シャッター、１１０は温度コントロール手段、１１１は光源を示す。
【００２０】
図１に示す実施の形態１の撮影システムは、図示しない周知のシャッター機構付きのテレビカメラと、調光信号に応じて光量が制御される周知の光源１１１と、該光源１１１から照射される照射光の通過と遮蔽とを制御する液晶シャッター１０９と、液晶シャッター１０９を加熱あるいは冷却し所定の温度範囲に保持する温度コントロール手段１１０と、液晶シャッター１０９の温度を検出する熱センサー１０８と、該熱センサー１０８からの温度信号に基づいて温度コントロール手段１１０の動作を制御し液晶シャッター１０９を安定した状態で高速に動作させるための温度コントロール手段制御部１０４と、カメラ同期信号に基づいて液晶シャッター１０９を制御する液晶シャッター駆動部１０１とから構成される。ただし、液晶シャッター駆動部１０１は、テレビカメラの後述する未露光期間に応じて設定される駆動制御期間（照射タイミング，照射期間）及びカメラ同期信号に基づいて、液晶シャッター１０９の光通過期間と光遮蔽期間とに応じた制御信号を生成する駆動制御部１０２と、該制御信号を設定電圧に応じた駆動信号に変換する駆動電源部１０３とから構成される。また、温度コントロール手段制御部１０４は、温度コントロール手段１１０に駆動電力を供給する電圧制御部１０７と、熱センサー１０８からの検出電力に基づいて液晶シャッター１０９の温度を検出する温度検出部１０５と、図示しない温度設定手段により設定される温度（例えば、１００℃）と温度検出手段１０５からの検出温度とを比較し、電圧制御部１０７を制御することにより温度コントロール手段による液晶シャッター１０９を加熱あるいは冷却させる温度制御部１０６とから構成される。
【００２１】
なお、温度コントロール手段１１０は、光源１１１からの照射光量に応じて、加熱手段あるいは冷却手段の何れかのみでもよい。このように、光源１１１の種別に応じて、温度コントロール手段１１０を選択することによって、液晶シャッター１０９の構成を簡略化することができるので、液晶シャッター１０９の部分及び装置全体を小型化及び軽量化することが可能となる。その結果、既存の装置への組み込みが容易となる。
【００２２】
このように、図１に示す撮影システムでは、液晶シャッター駆動部１０１はテレビカメラと同様に外部の基準同期信号を制御の基準として動作している。特に実施の形態１では、液晶シャッター駆動部１０１はテレビカメラと同様に、基準同期信号の１周期すなわち１フィールド（飛越し走査時）期間を基準とし、この１フィールド期間内で液晶シャッター１０９の駆動を制御して、光源１１１から照射される照射光の通過と遮蔽とを行い間欠光の照射を制御する構成となっている。ただし、後述するように、液晶シャッター１０９による通過と遮蔽とは、図示しないテレビカメラのシャッタータイミング、すなわち映像の取り込み期間に応じて決定されるものである。
【００２３】
従って、実施の形態１の撮影システムでは、例えば外部の基準同期信号を生成する図示しない生成手段が、接続されるテレビカメラ及び液晶シャッター駆動部１０１にシャッタータイミングを出力する構成となっている。
【００２４】
このように、本願発明では、光源（投影装置でもよい）１１１からの光を間欠化するために、光源１１１液晶シャッター１０９を組み合わせる構成となっている。従って、液晶シャッター１０９は光源１１１と、図示しない間欠光を見る者（被写体）との間に設置される必要があることはいうまでもない。また、光源１１１からの光（照射光あるいは投影光）は、必要以上の範囲を照らすことがないように、液晶シャッター１０９の位置を光源１１１に近い状態に設置したり、光源１１１と液晶シャッター１０９との間を囲う匡体を設けるなどにより、照射光の漏れを防止できるので、より高い効果を得ることができる。ただし、遮光された照射光が漏れてもよい場合もあるので、遮光用の筐体は必須の構成ではない。
【００２５】
図２は実施の形態１の間欠光の生成原理を説明するための図である。以下、図２に基づいて、実施の形態１の撮影システムにおける撮影動作を説明する。ただし、図２の（ａ）は通常のＣＣＤカメラによる露光タイミングを示す図であり、図２の（ｂ）は電子シャッターを使用したＣＣＤカメラの露光タイミングを示す図、さらに、図２の（ｃ）は実施の形態１の間欠光の照射タイミングを示す図である。また、図２は１フレームを２フィールドの画面に分けて毎秒６０フィールドで処理する現行放送方式であるＮＴＳＣ方式の場合を示しているが、図２の原理に従って露光期間２０３と照射タイミング２０５とを設定することによって、他の方式にも適用可能なことはいうまでもない。さらに、テレビカメラとしては、周知のＣＣＤを撮像素子として備えている、いわゆるＣＣＤカメラの場合について説明するが、シャッター機構を備える他の形式のテレビカメラでもよいことはいうまでもない。
【００２６】
図２の（ａ）に示すように、従来の通常のＣＣＤカメラでは、１／６０秒（約１６．７ｍｓ）毎に垂直同期信号２０１が生成され、この１６．７ｍｓから垂直輝線期間を除く時間が露光期間２０２となっている。
【００２７】
これに対して、実施の形態１の撮影システムでは、ＣＣＤカメラのシャッター機能を使用して、例えばＣＣＤカメラの撮影期間を１０．０ｍｓに設定した場合、図２の（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラは、１フィールドの終了側すなわち垂直同期信号２０１の発生から約６．７ｍｓ経過した後の１０．０ｍｓの期間（露光期間２０３）で撮影を行うこととなる。このとき、垂直同期信号２０１の発生から約６．７ｍｓの期間は、未露光期間２０４となる。なお、ＣＣＤカメラの撮影期間は１０．０ｍｓに限定されるものではなく、他の撮影期間でもよいことはいうまでもない。
【００２８】
一方、液晶シャッター駆動部１０１を構成する駆動制御部１０２は、図示しない基準同期信号（あるいは垂直同期信号２０１）に同期して、１フィールド期間の内で図示しないＣＣＤカメラの露光期間２０３を除く時間に、液晶シャッター１０９を照射光の通過状体とすることにより、光源１１１からの照射光が液晶シャッター１０９を通過（透過）する構成となっている。このような照射タイミング２０５の期間、すなわちＣＣＤカメラの未露光期間２０４にのみ、液晶シャッター１０９を透過状態に制御し間欠光を照射する。
【００２９】
このように、実施の形態１の撮影システムでは、ＣＣＤカメラのシャッター機能を使用して、１フィールド期間における撮影期間を露光期間２０３に制限し、残りの期間である未露光期間２０４に光源１１１から液晶シャッター１０９を通過した照射光である間欠光で照射することによって、ＣＣＤカメラに撮影されない照射光の発生を可能とするものである。
【００３０】
その結果、実施の形態１の照明装置からの照射光をマーカーとすることによって、撮影中であってもマーカーの位置を自由に動かしたり、必要な時だけ指示することが可能となる。ただし、その詳細については、後述の実施の形態において詳述する。
【００３１】
前述するように、テレビカメラとして用いたＣＣＤカメラの電子シャッターの速度とこのＣＣＤカメラの露光期間との比が、１／１００秒に設定されている場合、液晶シャッター１０９には６．７ｍｓ以下の高速応答が求められることとなる。
【００３２】
次に、図３には実施の形態１の液晶シャッターにおける液晶分子の配向状態を説明するための図を、また図４には実施の形態１の液晶シャッターに印加する駆動電圧と透過率との関係を説明するための図を、さらに、図５において実施の形態１の液晶シャッターにおける液晶温度と応答速度との関係を説明するための図を示す。以下、図３〜５に基づいて、実施の形態１の液晶シャッター１０９について説明する。ただし、図３の（ａ）は液晶シャッターの遮蔽状態（オフ状態）における液晶分子の配向状態を示す図であり、図３の（ｂ）は液晶シャッターの透過状態（オン状態）における液晶分子の配向状態を示す図である。
【００３３】
実施の形態１の液晶シャッター１０９では、液晶層を構成する液晶材料には、電圧印加により分子配向が変化するネマティック液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶（強誘電性液晶を含む）が用いられる。
【００３４】
その場合の液晶分子は、透明電極上に設ける配向膜（密接処理したポリイミド樹脂など）の作用により、基板に垂直、水平、斜方に配列させることが可能であるが、ねじれ配向とすることもできる。それらの分子配向のいずれにせよ、入射光は分子配向に転じた複屈折効果により偏光状態が変わる。そのため、２枚の偏光板で液晶を挟めば、印加電圧の制御により入射光が変調される。高速な光変調を得るためには、低粘度の液晶材料や、自発分極をもつ強誘電性液晶が有利であることはいうまでもない。
【００３５】
光源１１１として、無偏光の光源や投影装置を用いる場合、偏光板を用いると入射光の半分が失われてしまう。そのため、液晶中に微細なポリマー構造（アクリル樹脂やフレタン樹脂など）を形成した複合膜を用いることも可能である。この場合、図３の（ａ）に示すように、偏光無依存の光散乱効果を用いるため、偏光板は不要となる。すなわち、透明電極に電圧が印加されていない場合、液晶の分子配向はランダムであり、無偏光の入射光は散乱されて、直進光が消失する（オフ状態）。それに対して、透明電極間に十分に高い電圧を印加すると、図３の（ｂ）に示すように、液晶分子が電界方向に配列するため、光散乱がなくなり、入射光はそのまま透過する（オン状態）。
【００３６】
このとき、オフ状態からオン状態（立ち上がり応答）およびオン状態からオフ状態（立ち下がり応答）へのスイッチング動作は、それぞれ電界による液晶分子に及ぼすクーロンカ、および樹脂構造が液晶分子に及ぼす配向規制力により決定される。そのため、立ち上がり速度は、図４に示すように、液晶シャッター１０９への印加電圧を増加させることにより向上する。一方、立ち下がり動作は、サブミクロンオーダーで入り組んだ微細な樹脂構造を形成することにより、高速な応答が期待できる。
【００３７】
なお、液晶とポリマーの複合膜の形成法としては、光重合、熱重合、溶媒蒸発を用いた相分離法や、多孔質樹脂に液晶を染み込ませた含侵法などが有用である。
【００３８】
また、液晶シャッター１０９は、図５から明らかなように、液晶温度を上げることによって、その応答速度を向上（高速化）できる。従って、実施の形態１では、液晶が低温である時には温度コントロール手段１１０により、液晶シャッター１０９を加熱して液晶材料の粘度を低下させ、光変調動作を高速化する構成となっている。温度コントロール手段１１０の構成の内で、液晶シャッター１０９を加熱する構成は、液晶シャッター１０９の外周部にヒーターを設けたり、液晶シャッター１０９を形成するガラス板などに設けた透明電極に電流を流して加熱する透明ヒーターなどがある。また、液晶シャッター１０９に透明電極に積層することによって、加熱効果を向上させることができる。
【００３９】
一方、温度コントロール手段１１０の構成において、液晶シャッター１０９を冷却する構成としては、例えば液晶シャッターに密着して形成させた空洞に冷却水を循環させる方式がある。
【００４０】
このような構成とすることによって、液晶シャッター１０９の動作を速やかに安定させることが可能となる。
【００４１】
液晶シャッター１０９をこのような構成とすることによって、液晶温度を１００℃、駆動電圧を１４５Ｖｐ−ｐに設定し、通過率７０％以上、立ち上がり速度０．３ｍｓ以下、立ち下がり速度１．７ｍｓ以下が可能となった。ただし、このときの構成としては、温度コントロール手段１１０を構成する加熱機構に、ガラスなどの透明基板に付着した透明電極（ＩＴＯなど）による加熱板を使用し、液晶シャッター１０９に熱センサー１０８を取り付け、液晶の温度を温度検出部１０５で検出し、温度制御部１０６で設定した温度＝１００℃との比較を行い、必要が有れば加熱板の電圧制御部１０７を制御することにより加熱板の加熱を行い、熱伝導により液晶シャッター１０９を加熱する構成である。このようにして、液晶シャッター１０９を設定した温度である１００℃に保つことにより、液晶シャッター１０９を安定した状態で、かつ高速に動作させることができる。
【００４２】
以上説明したように、実施の形態１の撮影システムでは、液晶シャッター１０９として、偏光無依存の光散乱効果が得られる複合膜を用いた液晶パネルを用いると共に、液晶シャッター１０９に熱センサー１０８と温度コントロール１１０とを配置し、温度コントロール手段制御部１０４が熱センサー１０８からの検出値に基づいて、特に液晶が低温時には温度コントロール手段１１０を制御して、液晶シャッター１０９を加熱し液晶材料の粘度を低下させ、光変調動作を高速化する構成となっている。すなわち、比較的動作速度が遅いために高速動作が要求されるシャッター機構としては、適用が困難である液晶シャッター１０９を用いた照明装置及び撮影システムを可能としている。その結果、照明装置を小型化及び軽量化することが可能となる。さらには、従来の照明装置に容易に組み込み可能となる。
【００４３】
一方、テレビカメラのシャッター機能を使用して、１フィールド期間における撮影期間を露光期間２０３に制限すると共に、液晶シャッター駆動部１０１が液晶シャッター１０９を制御して、未露光期間２０４に光源１１１からの照射光が液晶シャッター１０９を透過するように制御する構成となっているので、テレビカメラに撮影されない照射光の発生が可能となる。
【００４４】
その結果、実施の形態１の照明装置からの照射光を用いた表示を行うことによって、撮影中であってもテレビカメラに撮影されない表示を行うことができる。
【００４５】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の撮影システムの概略構成を説明するための図である。ただし、図６に示す撮影システムは、投影光形状制御部６０１、集光レンズ６０２，及び温度表示部６０３を除く他の構成は、実施の形態１の撮影システムと同様の構成となる。従って、以下の説明では、投影光形状制御部６０１、集光レンズ６０２，及び温度表示部６０３についてのみ詳細に説明する。
【００４６】
図６から明らかなように、実施の形態２の撮影システムでは、光源１１１の発熱により液晶シャッター１０９を加熱する方式となっている。この方式を実現するために、実施の形態２の撮影システムを構成する照明装置では、液晶シャッター１０９を光源１１１と集光レンズ６０２との間に配置する構成となっている。すなわち、照明装置に液晶シャッター１０９を内蔵させる構成となっている。このような構成とすることによって、光源１１１で生じる熱を効率よく液晶シャッター１０９に吸収させると共に、照明装置を小型化可能な構成としている。
【００４７】
一方、液晶シャッター１０９の安定度や性能劣化を監視する機構は必要となるので、実施の形態２では液晶（液晶シャッター１０９）の温度を監視する熱センサー１０８と、熱センサー１０８からの検出電力に基づいて液晶シャッター１０９の温度を検出する温度検出部１０５と、検出温度を表示する周知の液晶表示パネル等からなる温度表示部６０３を備える構成となっている。
【００４８】
ただし、実施の形態２の照明装置では、温度コントロール手段１１０を備えない構成となっているので、液晶シャッター１０９の温度が高すぎてしまう場合には、光源１１１と液晶シャッター１０９との間を開けるなどの工夫により、液晶シャッター１０９の温度を下げる必要があることはいうまでもない。また、液晶シャッター１０９の温度が低い場合は、光源１１１と液晶シャッター１０９との間を狭くするか、あるいは加熱装置を用いる必要がある。
【００４９】
また、実施の形態２の撮影システムを構成する照明装置では、液晶シャッター１０９と集光レンズ６０２との間に投影光形状制御部６０１を配置する構成となっている。ただし、投影光形状制御部６０１は、例えば星形などの穴を開けた鉄板などの遮蔽体であり、液晶シャッター１０９を透過した照射光を任意の形状に制御する構成となっている。
【００５０】
次に、図６に基づいて、実施の形態２の撮影システムの動作を説明する。
実施の形態２の撮影システムにおいても、前述の図２に示すように、液晶シャッター駆動部１０１が垂直同期信号２０１に同期して１フィールド期間の内で図示しないテレビカメラ（ＣＣＤカメラ）の露光期間２０３を除く時間である未露光期間２０４に液晶シャッター１０９を透過状態にすることにより、光源１１１からの照射光が液晶シャッター１０９を通過して照射されることとなる。ただし、テレビカメラによる撮影と、液晶シャッター１０９を通過した照射光である間欠光の照射タイミング２０５とが重ならないようにするために、液晶シャッター駆動部１０１は垂直同期信号２０１の入力から直ちに６．７ｍｓの期間の照射タイミング２０５で液晶シャッター１０９を透過状態とする構成となっている。このような照射タイミング２０５で間欠光を照射することにより、テレビカメラに撮影される照射光と、実施の形態２の照明装置の光源１１１から液晶シャッター１０９を透過して照射される照射光（間欠光）とをそれぞれ異なる照射光とすることが可能となる。
【００５１】
このとき、液晶シャッター１０９は、光源１１１で生じる熱及び液晶シャッター１０９に入射する照明光によって加熱されることとなるので、液晶シャッター１０９の液晶材料の粘度を低下させ、光変調動作を高速化する構成となっている。すなわち、比較的動作速度が遅いために高速動作が要求されるシャッター機構としては、適用が困難である液晶シャッター１０９を用いた照明装置及び撮影システムを可能としている。
【００５２】
このように、実施の形態２の撮影システムでも、テレビカメラのシャッター機能を使用して、１フィールド期間における撮影期間を制限し、残りの時間に光源１１１から液晶シャッター１０９を通過した照射光を照射することによって、テレビカメラに撮影されない照射光の発生を可能とするものである。
【００５３】
その結果、実施の形態２の照明装置からの照射光をマーカーとすることによって、撮影中であってもマーカーの位置を自由に動かしたり、必要な時だけ指示することが可能となる。ただし、その詳細については、後述の実施の形態において詳述する。
【００５４】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３の撮影システムの概略構成を説明するための図である。特に、図７の（ａ）は実施の形態３の撮影システムを構成する照明装置の概略構成を説明するための図であり、図７の（ｂ）は実施の形態３の撮影システムにおける液晶パネルの概略構成を説明するための図である。
【００５５】
図７において、７０１は回転制御部、７０２は駆動制御部、７０３は駆動電源部、７０４はパターン制御部、７０５は液晶パネル、７０６はモータ、７０７は遮蔽領域、７０８は透過領域を示す。ただし、透過領域７０８は、２つの領域に限定されることはなく、１以上の任意の領域数でよいことはいうまでもない。
【００５６】
図７の（ａ）から明らかなように、実施の形態３の撮影システムは、図示しない周知のシャッター機構付きのテレビカメラと、調光信号に応じて光量が制御される周知の光源１１１と、該光源１１１から照射される照射光の通過と遮蔽とを制御する液晶パネル７０５と、液晶パネル７０５を回転させるモータ７０６と、液晶パネル７０５に形成する透過領域７０８の形成を制御するパターン制御部７０４と、カメラ同期信号及び透過領域７０８の形成数に基づいてモータ７０６の回転速度を制御する回転制御部７０１とから構成される。ただし、回転制御部７０１は、テレビカメラの未露光期間に応じて設定される照射タイミング２０５及びカメラ同期信号並びに透過領域７０８の形成数に基づいて、垂直同期信号２０１に同期した回転制御信号を生成する駆動制御部７０２と、該回転制御信号に応じた回転駆動信号を生成する駆動電源部７０３とから構成される。
【００５７】
すなわち、実施の形態３の照明装置は、液晶シャッター１０９の代わりに、図７の（ｂ）に示すような光源１１１からの照射光を透過させる透過領域７０８と照射光を遮蔽する遮蔽領域７０７とを表示させた円盤状の液晶パネル７０５を、光源１１１の前面で回転させることによって、光源１１１からの照射光の透過と遮蔽とを制御する構成となっている。ただし、照射タイミング２０５の期間の調整は、透過領域７０８の大きさや形状と液晶パネル７０５の回転速度と、あるいは隣接する透過領域７０８の間隔等によって調整可能である。
【００５８】
（実施の形態４）
図８は本発明の実施の形態４の撮影システムの概略構成を説明するための図である。ただし、実施の形態４の撮影システムは、前述する実施の形態１の照明装置を用いて、出演者に所望の情報を伝える撮影システムである。ただし、前述する実施の形態３の照明装置を適用可能なことはいうまでもない。また、実施の形態４の撮影システムでは、照明装置としてプロジェクター８０１を用いる構成となっているので、表示装置として機能することとなる。
【００５９】
実施の形態４の撮影システムは、基準同期信号を生成する図示しない同期信号生成手段と、光源１１１及び表示器として機能し文字情報や画像情報の表示を行う周知の投光用のプロジェクター８０１と、このプロジェクター８０１の投光面側に配置される液晶シャッター機構８０２と、プロジェクター８０１の表示を制御する周知の情報処理装置であるパソコン８０３と、出演者８０６を撮影するためのテレビカメラ８０８と、このテレビカメラ８０８が撮影している映像を表示するモニタ８０９と、液晶シャッター機構８０２の動作を制御する制御機構８０７と、液晶シャッター機構８０２を構成する液晶シャッター１０９の温度を表示する温度表示部８１０とから構成される。なお、実施の形態４の撮影システムでは、前述の構成以外にも、通常のテレビ撮影に用いるスタジオ内の照明用の照明装置や収音装置等を備えることはいうまでもない。ただし、液晶シャッター機構８０２は、前述する熱センサー１０８と液晶シャッター１０９と温度コントロール手段１１０を備える構成となっている。また、制御機構８０７は、液晶シャッター駆動部１０１と温度コントロール手段制御部１０４を備える構成となっている。
【００６０】
実施の形態４の撮影システムでは、プロジェクター８０１からの投影光は、例えば出演者８０６の近傍に配置される壁８０５に投影させるように配置されている。また、このプロジェクター８０１の前面に配置される液晶シャッター機構８０２は、制御機構８０７によって、プロジェクター８０１から照射される投影光を透過あるいは遮蔽（拡散）する構成となっている。
【００６１】
従って、出演者８０６を壁８０５に投影される投影光８０４に基づいた自然な動作が可能となるが、出演者８０６を撮影しているテレビカメラ８０８の映像に、プロジェクター８０１からの投影光８０４が映ることを防止できる。
【００６２】
次に、図８に基づいて、実施の形態４の撮影システムによる撮影動作を説明する。
【００６３】
実施の形態４の撮影システムにおいても、前述の図２に示すように、テレビカメラ８０８はシャッター機能により、１フィールドの開始すなわち基準同期信号に基づいて生成される垂直同期信号２０１の発生からの未露光期間２０４の経過後の期間である露光期間２０３で撮影を行う。
【００６４】
このとき、液晶シャッター機構８０２は、前述の図２に示すように、垂直同期信号２０１に同期して１フィールド期間の内で、テレビカメラ８０８の露光期間２０３を除く時間である照射タイミング２０５に投影光の透過状態（プロジェクター８０１からの投影光を透過させる状態）に切り替わる。従って、投影光の透過状態の期間では、出演者８０６の近傍の壁８０５に投影光８０４が投影されることとなる。このとき、壁８０５に投影される情報は、１フィールド期間での点消灯の連続によって映像されることとなるので、出演者８０６にとっては、目の残像現象によって連続点灯のように知覚されることとなるので、自然な映像として認識される。
【００６５】
一方、テレビカメラ８０８は、プロジェクター８０１からの投影光が液晶シャッター機構８０２で遮蔽されているタイミング、すなわち情報の投影がされていないタイミングの映像を撮影することとなるので、モニタ８０９の表示面に示すように、テレビカメラ８０８の撮影映像には投影光８０４は撮影されないこととなる。
【００６６】
（実施の形態５）
図９は本発明の実施の形態５の撮影システムの概略構成を説明するための図である。ただし、実施の形態５の撮影システムは、前述する実施の形態２の照明装置を用いて、出演者に所望の情報を伝える撮影システムである。ただし、前述する実施の形態３の照明装置を適用可能なことはいうまでもない。
【００６７】
実施の形態５の撮影システムは、基準同期信号を生成する図示しない同期信号生成手段と、実施の形態２の照明装置を備えるスポット照明装置９０１と、出演者９０２を撮影するためのテレビカメラ９０３と、このテレビカメラ９０３が撮影している映像を表示するモニタ９０４と、スポット照明装置９０１が備える図示しない液晶シャッター１０９の動作を制御する制御機構９０５とから構成される。なお、実施の形態５の撮影システムも、前述する実施の形態４と同様に、通常のテレビ撮影に用いるスタジオ内の照明用の照明装置や収音装置等を備えることはいうまでもない。ただし、実施の形態２の照明装置を構成する投影光形状制御部６０１及び集光レンズ６０２は、スポット照明装置９０１内に配置される構成となっている。
【００６８】
従って、前述する実施の形態４の撮影システムと同様に、スポット照明装置９０１からの投影光９０７は、例えば出演者９０２の近傍に配置される壁９０６に投影させるように配置されている。従って、出演者９０２は壁９０６に投影される投影光９０７に基づいた自然な動作が可能となるが、モニタ９０４の表示面に示すように、出演者９０２を撮影しているテレビカメラ９０３の映像に、スポット照明装置９０１からの投影光９０７が映ることを防止できる。
【００６９】
また、光源１１１と集光レンズ６０２が収納されているスポット照明装置の雲台のパンチルト方向を制御することにより、投影光９０７の位置や動きなどを制御することができる。
【００７０】
（実施の形態６）
図１０は本発明の実施の形態６の撮影システムの概略構成を説明するための図である。ただし、実施の形態６の撮影システムは、前述する実施の形態１の照明装置を用いて出演者に所望の情報を伝える照明装置と、バーチャルスタジオと称される放送用ＣＧ技術とを組み合わせた撮影システムである。ただし、前述する実施の形態３の照明装置を適用可能なことはいうまでもない。また、実施の形態６の撮影システムでは、照明装置として液晶プロジェクター１００１を用いる構成となっているので、表示装置として機能することとなる。
【００７１】
実施の形態６の撮影システムは、基準同期信号を生成する図示しない同期信号生成手段と、光源１１１及び表示器として機能し文字情報や画像情報の表示を行う周知の投光用のプロジェクター１００１と、このプロジェクター１００１の投光面側に配置される液晶シャッター機構１００２と、プロジェクター１００１に表示させる画像の輝度やコントラストを高めたりあるいは簡略化するなどの映像加工を行う加工装置１００７と、出演者１００９を撮影するためのテレビカメラ１００３と、液晶シャッター機構１００２の動作を制御する制御機構１００４と、リアルタイムＣＧの映像を生成するコンピュータ１００５と、テレビカメラ１００３で撮影された映像とコンピュータ１００５で生成されたリアルタイムＣＧ映像を合成する映像合成装置１０１２とから構成される。なお、実施の形態６の撮影システムでは、前述の構成以外にも、通常のテレビ撮影に用いるスタジオ内の照明用の照明装置や収音装置等を備えることはいうまでもない。ただし、液晶シャッター機構１００２は、前述する熱センサー１０８と液晶シャッター１０９と温度コントロール手段１１０を備える構成となっている。また、制御機構１００４は、液晶シャッター駆動部１０１と温度コントロール手段制御部１０４を備える構成となっている。なお、プロジェクター１００１から投影する文字情報や画像情報として、出演者１００９に与える動作や演出等の指示であってもよい。
【００７２】
実施の形態６の撮影システムでは、コンピュータ１００５で生成されたリアルタイムＣＧの映像１００６が加工装置１００７と映像合成装置１０１２とに出力される。加工装置１００７に入力されたリアルタイムＣＧの映像１００６は、例えば輝度やコントラストを高めるあるいは簡略化した映像に加工され、この加工画像がプロジェクター１００１により投影像として出射される。このとき、実施の形態６では、プロジェクター１００１の投光面側には、液晶シャッター機構１００２が配置されているので、液晶シャッター機構１００２を透過した投影像１００８のみが図示しない壁やスクリーン等に投影される。
【００７３】
このとき、液晶シャッター機構１００２は同期信号生成手段からの基準同期信号に基づいて、前述する図２に示す照射タイミング２０５のみ液晶シャッター機構１００２を透過状態に制御する構成となっている。従って、プロジェクター１００１から投影された投影像１００８も液晶シャッター機構の透過状態のタイミングすなわち照射タイミング２０５の期間のみ、出演者１００９の近傍に配置される図示しない壁やスクリーン等に投影される。このときの投影像１００８は、１フィールド期間での点消灯の連続によって映像されることとなるので、出演者１００９にとっては、目の残像現象によって連続点灯のように知覚されることとなるので、自然な映像として認識される。従って、例えば出演者１００９が投影像１００８のグラフの一番下がったポイント１０１０を指し示す場合であっても、出演者１００９は投影された映像を見て正確にポイント１０１０を指し示すことができる。
【００７４】
一方、出演者１００９を撮影するテレビカメラ１００３も基準同期信号に同期する垂直同期信号に基づいて、前述する図２に示す露光期間２０３の映像を撮影することとなる。すなわち、プロジェクター１００１から照射された投影像１００８が液晶シャッター機構１００２により遮蔽されている期間の映像をテレビカメラ１００３は撮影することとなるので、テレビカメラ１００３からの出力映像は投影像１００８が撮影されない映像１０１１となる。
【００７５】
従って、映像合成装置１０１２から出力される映像すなわち合成された映像１０１３では、視聴者は、目の前にＣＧ映像が有るかのように出演者１００９の目線のあった自然な演技を見ることができる。
【００７６】
ただし、従来の方式では、ＣＧ映像と合成された映像を、スタジオのモニタで確認しながらの指さしになったり、または壁に設置されたマーカーなどによって指示してきた。しかし、前者の場合、目線がモニタを見るために不自然になり、後者の場合、グラフの全体像が見えなかったり、グラフの形状が変化するなどの場合は、正確に指示することができなかった。
【００７７】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００７８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）テレビカメラの末露光期間にのみ開く液晶シャッターにより、プロジェクターの投影光をテレビカメラに撮影されない間欠投影光とすることができる。
（２）テレビカメラに撮影されない間欠投影光による情報表示を行うことができるので、出演者が仮想対象物の位置や大きさを把握することができる。
（３）テレビカメラに撮影されない間欠投影光による情報表示を行うことができるので、出演者の視線方向を考慮した情報表示をすることができる。
（４）テレビカメラに撮影されない間欠投影光による情報表示を行うことができるので、スタジオセットとは非接触であるため、撮影中であっても投影される情報表示の位置を自由に変更することができたり、必要なときだけ表示することができる。
（５）仮想対象物の位置表示を行う場合など、液晶シャッターを開いた状態にし、投影光をテレビカメラが撮影できるようにすることにより、映像合成される仮想対象物と、スタジオに情報表示された仮想対象物の位置との間に生じたズレを確認することができ、修正を行うことができる。
（６）照明の当たらない演出を行う場所、あるいは状況における補助照明装置として、照明の当たらない演出を行う場所、あるいは状況に補助用の照明を当てることができる。
（７）スタジオなどにおける演出補助、出演者への補助を行うことができるので、演出効果を高めたより自然な演技を実現することができる技術である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【図２】実施の形態１の間欠光の生成原理を説明するための図である。
【図３】実施の形態１の液晶シャッターにおける液晶分子の配向状態を説明するための図である。
【図４】実施の形態１の液晶シャッターに印加する駆動電圧と透過率との関係を説明するための図である。
【図５】実施の形態１の液晶シャッターにおける液晶温度と応答速度との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態４の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態５の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の撮影システムの概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１…液晶シャッター駆動部        １０２…駆動制御部
１０３…駆動電源部                  １０４…温度コントロール手段制御部
１０５…温度検出部                  １０６…温度制御部
１０７…電圧制御部                  １０８…熱センサー
１０９…液晶シャッター              １１０…温度コントロール手段
１１１…光源
２０１…垂直同期信号                ２０２…露光期間
２０３…露光期間                    ２０４…未露光期間
２０５…照射タイミング
６０１…投影光形状制御部            ６０２…集光レンズ
６０３…温度表示部
７０１…回転制御部                  ７０２…駆動制御部
７０３…駆動電源部                  ７０４…パターン制御部
７０５…液晶パネル                  ７０６…モータ
７０７…遮蔽領域                    ７０８…透過領域
８０１…プロジェクター              ８０２…液晶シャッター機構
８０３…パソコン                    ８０４…投影光
８０５…壁                          ８０６…出演者
８０７…制御機構                    ８０８…テレビカメラ
８０９…モニタ                      ８１０…温度表示部
９０１…スポット照明装置            ９０２…出演者
９０３…テレビカメラ                ９０４…モニタ
９０５…制御機構                    ９０６…壁
９０７…投影光
１００１…プロジェクター            １００２…液晶シャッター機構
１００３…テレビカメラ              １００４…制御機構
１００５…コンピュータ              １００６…リアルタイムＣＧの映像
１００７…加工装置                  １００８…投影像
１００９…出演者                    １０１０…ポイント
１０１１…映像                      １０１２…映像合成装置
１０１３…合成された映像
【図１】
0004047622.tif 000002
【図２】
0004047622.tif 000003
【図３】
0004047622.tif 000004
【図４】
0004047622.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004047622.tif 000007
【図７】
0004047622.tif 000008
【図８】
0004047622.tif 000009
【図９】
0004047622.tif 000010
【図１０】
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