(57)【要約】  【課題】  複数台の投影装置を用いて大画面スクリーンに映像を表示する場合において、簡易な制御によってスクリーン上における境界部分を目立たなくさせることを可能にする映像表示装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  スクリーン２上に赤外線を受光すると光電変換を発生するフォトトランジスタと、フォトトランジスタに接続された赤、青、緑の発光ダイオードを備え、これらにはバイアス電圧が印加される。スクリーン上のフォトトランジスタは、領域毎に光電変換を行う赤外光の波長が異なるように構成されており、対応するプロジェクタから放射される赤外光を受光したときに限り、受光量に応じた電流を出力し発光ダイオードに与え、発光ダイオードがこの電流量に応じた輝度の可視光を発光する。  【選択図】      図１
2006201205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像が表示されるスクリーンと、該スクリーンが複数の投影領域に分割されるとともに前記投影領域それぞれに対して表示すべき映像信号に基づいて投影を行う複数の投影装置と、で構成される映像表示装置であって、
前記投影領域が、該投影領域上に複数の画素が配置されるとともに、前記複数の画素が、該投影領域毎に異なる波長の不可視光を受光するとその受光量に応じて電気的量が変化する受光素子と、前記受光素子と電気的に接続されるとともに与えられる前記電気的量に応じた輝度の可視光を発光する発光素子と、を備え、
前記複数の投影装置それぞれが、前記複数の投影領域それぞれに対して、前記映像信号が表示されるよう前記複数の画素毎に放射すべき前記不可視光の光量を算出する発光制御部と、前記複数の画素それぞれに対して前記発光制御部が算出した光量の前記不可視光を放射する光出力部と、を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記投影装置が、隣接する複数の前記投影領域内に備えられる前記複数の画素に対して、該複数の画素が発光する輝度の差を縮小させる指示を前記発光制御部に与える輝度調整指示部を備えることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記投影装置が、該投影装置が前記不可視光を放射する対象領域である前記投影領域の周辺領域に他の前記投影装置から放射される前記不可視光によって表示される表示映像と、該投影装置から放射される前記不可視光によって前記投影領域に表示される表示映像と、を比較することで、該投影装置から放射される不可視光の放射領域を調整する放射方向調整部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記放射方向調整部が、前記投影装置の位置又は角度を物理的に操作することで前記不可視光の放射領域を調整することを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記投影装置が、前記不可視光を該投影装置から出力する光変調素子を有するとともに、前記光変調素子が、前記投影領域に備えられる前記複数の画素数よりも多くの光変調画素を備え、
前記放射方向調整部が、前記光変調画素それぞれから放射される前記不可視光の光量を調整することで前記不可視光の放射領域を調整することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記複数の画素それぞれが、発光色の異なる複数の部分画素で構成されるとともに、前記発光素子が前記複数の部分画素それぞれに備えられることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記複数の画素それぞれが、画素毎に前記受光素子を備えるとともに、該受光素子が、前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記発光素子それぞれと電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記複数の部分画素それぞれが、前記発光素子と、該発光素子と電気的に接続される前記受光素子とを備えることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記受光素子が、該受光素子を備える前記部分画素の発光色毎に異なる波長の不可視光を受光するとその受光量に応じて電気的量が変化する構成であることを特徴とする請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記発光素子の発光色を切り換える色切換部を有し、
前記色切換部が、前記発光素子に対して電圧の印加制御を行うことで発光色の切換を行うことを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記不可視光を受光すると光量に応じた起電力を発生する太陽電池を有し、
前記複数の部分画素それぞれに備えられる一部の前記発光素子に対して印加される電圧が、前記太陽電池から供給されることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれかに記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に関し、特にプラネタリウムや建造物壁面等の大型のスクリーンに映像表示が可能な映像表示装置であって、複数の投影装置によって投影される映像を繋ぎ合わせることで全体的な映像を表示する映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のマルチメディア時代の到来により、あらゆる場面で映像表示装置が利用されている。特に映像信号を投射して表示スクリーンに投影する投射型の映像表示装置は、大画面化が容易なため映画館等でも利用されている。
【０００３】
ところで、大画面スクリーンに映像を投影する際、１台の投影装置ではスクリーンの全範囲に対して映像を投影することができない場合があり、このような場合には複数台の投影装置を利用して映像を投影を行う。即ち、各々の投影装置がスクリーンの一部領域に対してそれぞれの映像を投影し、この投影された映像が組み合わせられてスクリーン全体の映像として映し出される仕組みである。
【０００４】
しかしながら、このような手法を用いてスクリーンに映像を投影する場合、各投影装置が映像を投影するスクリーン上の投影対象領域は全体的なスクリーンを分割した一領域であるため、各投影装置から投影される映像信号の輝度差によってこれらの領域の境界（つなぎ目）が観察者によって知覚されてしまうという問題がある。特にプラネタリウム等のように暗室にて映像を投影することが前提である場合においては、上記の境界部分が観察者から顕著に知覚される。
【０００５】
この問題を解決する手法の一つとして、従来より境界部分を含む２画面の映像の一部を重ね合わせるとともに、境界部分に近づくほど両画面の輝度を徐々に低下させることで重複領域の輝度調整を行って境界部分を目立たなくするエッジブレンディングと呼ばれる方法が用いられている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−９８４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のようなエッジブレンディング手法を用いる場合、スクリーン上に投影される映像信号に例えば半画素程度のずれが生じた場合に前記境界部分が観察者から知覚されてしまうため、境界部分をできる限り目立たなくするためには画素毎の厳密な輝度調整が必要である。
【０００７】
そして、このような厳密な輝度調整を行うためには多大な演算量を必要とするため、その制御機構が複雑化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて、複数台の投影装置を用いて大画面スクリーンに映像を表示する場合において、簡易な制御によって各投影装置によって表示される映像のスクリーン上における境界部分を目立たなくさせることを可能にする映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明の映像表示装置は、映像が表示されるスクリーンと、該スクリーンが複数の投影領域に分割されるとともに前記投影領域それぞれに対して表示すべき映像信号に基づいて投影が行われる複数の投影装置と、で構成される映像表示装置であって、前記投影領域が、該投影領域上に複数の画素が配置されるとともに、前記複数の画素が、該投影領域毎に異なる波長の不可視光を受光するとその受光量に応じて電気的量（電流、電圧、電気抵抗等）が変化する受光素子と、前記受光素子と電気的に接続されるとともに与えられる前記電気的量に応じた輝度の可視光を発光する発光素子と、を備え、前記複数の投影装置それぞれが、前記複数の投影領域それぞれに対して、前記映像信号が表示されるよう前記複数の画素毎に放射すべき前記不可視光の光量を算出する発光制御部と、前記複数の画素それぞれに対して前記発光制御部が算出した光量の前記不可視光を放射する光出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように構成される映像表示装置は、スクリーン上に配置された複数の発光素子が発光することで映像を形成する構成であるため、発光位置は必ず発光素子の位置であり、従来のスクリーン上に可視光を投影する従来の投影型映像装置のように映像が例えば半画素程度ずれるという問題が起こらない。従って、従来の構成のように隣接領域同士を重ね合わせるエッジブレンディングを行わなくても隣接領域との境界部分が目立たない映像が実現できる。
【００１１】
このとき、発光素子として発光ダイオードを利用するものとしても構わない。又、受光素子としてフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトトライアック等を利用するものとしても構わない。
【００１２】
又、不可視光として赤外光を利用するものとしても構わないし、紫外光を利用するものとしても構わない。尚、不可視光として赤外光が利用される場合は、受光素子が赤外光を受光するとその受光量に応じて電気的量（電流、電圧、電気抵抗等）が変化する構成であり、紫外光が利用される場合は、受光素子が紫外光を受光するとその受光量に応じて電気的量（電流、電圧、電気抵抗等）が変化する構成であるものとして構わない。
【００１３】
又、前記投影装置が、隣接する複数の前記投影領域内に備えられる前記複数の画素に対して、該複数の画素が発光する輝度の差を縮小させる指示を前記発光制御部に与える輝度調整指示部を備える構成としても構わない。
【００１４】
このように構成されることで、隣接する複数の投影領域内の近接した複数の画素の発光輝度が大きく異なることによって当該複数の領域の境界部分が観察者から知覚される場合においても、発光輝度を領域間で調整することで境界部分を目立たなくすることができる。
【００１５】
又、前記投影装置が、該投影装置から前記不可視光を放射する対象領域である前記投影領域の周辺領域に他の前記投影装置から放射される前記不可視光によって表示される表示映像と、該投影装置から放射される前記不可視光によって前記投影領域に表示される表示映像と、を比較することで、該投影装置から放射される前記不可視光の放射領域を調整する放射方向調整部を備える構成としても構わない。
【００１６】
このように構成されることで、実際に表示すべき映像データに基づいてスクリーン上に投影を行う前に、予め各投影装置それぞれに対して対象領域である各投影領域に対して不可視光が正しく放射されるように調整しておくことができるため、スクリーン上に表示される映像にずれが生じることがない。このため、隣接領域との境界部分を目立たなくする効果が更に高まる。
【００１７】
又、前記放射方向調整部が、前記投影装置の位置又は角度を物理的に操作することで前記不可視光の放射領域を調整する構成としても構わない。
【００１８】
又、前記投影装置が、前記不可視光を該投影装置から出力する光変調素子を有するとともに、前記光変調素子が、前記投影領域に備えられる前記複数の画素数よりも多くの光変調画素を備え、前記放射方向調整部が、前記光変調画素それぞれから放射される前記不可視光の光量を調整することで前記不可視光の放射領域を調整する構成としても構わない。
【００１９】
このとき、例えば予め調整を行う投影装置の投影領域に隣接する領域をこの領域に放射する投影装置からの不可視光によって第１の色に発光させておくとともに、当該投影装置から放射される不可視光によって当該領域を第１の色とは別の第２の色に発光させ、当該領域内の非発光部分が存在する場合には、この全ての非発光部分も第２の色に発光するように各光変調画素から放射される不可視光の光量を調整するものとしても構わない。
【００２０】
このようにすることで、投影装置内部において各光変調画素から放射される放射光量を調整するのみで当該投影装置から放射される不可視光が所定の投影領域に正しく照射されるため、物理的に投影装置を操作する場合と比べて、行うべき制御内容は簡素化される。
【００２１】
又、前記複数の画素それぞれが、発光色の異なる複数の部分画素で構成されるとともに、前記発光素子が前記複数の部分画素それぞれに備えられるものとしても構わない。
【００２２】
このとき、前記複数の画素それぞれが、赤、緑、青の３色を発光する３種類の前記部分画素を備えるものとしても構わない。又、更に前記発光素子が発光ダイオードで構成される場合には、赤色に発光する前記部分画素が赤色光を発光する発光ダイオードを備え、緑色に発光する前記部分画素が緑色光を発光する発光ダイオードを備え、青色に発光する前記部分画素が青色光を発光する発光ダイオードを備える構成としても良い。
【００２３】
又、前記複数の画素それぞれが、画素毎に前記受光素子を備えるとともに、該受光素子が、前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記発光素子それぞれと電気的に接続される構成としても構わない。
【００２４】
このとき、上述と同様、前記複数の画素それぞれが、赤、緑、青の３色を発光する３種類の前記部分画素を備えるものとしても構わない。更に、この場合、前記発光素子が発光ダイオードで構成されるとともに、前記受光素子がフォトトランジスタで構成される場合には、赤色に発光する前記部分画素が赤色光を発光する発光ダイオードとこの発光ダイオードに電気的に接続されるフォトトランジスタを備え、緑色に発光する前記部分画素が緑色光を発光する発光ダイオードとこの発光ダイオードに電気的に接続されるフォトトランジスタを備え、青色に発光する前記部分画素が青色光を発光する発光ダイオードとこの発光ダイオードに電気的に接続されるフォトトランジスタを備える構成としても良い。
【００２５】
又、前記複数の部分画素それぞれが、前記発光素子と、該第１発光素子と電気的に接続された前記受光素子とを備える構成としても構わない。
【００２６】
このとき、上述と同様、前記複数の画素それぞれが、赤、緑、青の３色を発光する３種類の前記部分画素を備えるものとしても構わない。更に、この場合、前記発光素子が発光ダイオードで構成されるとともに、前記受光素子がフォトトランジスタで構成される場合には、前記複数の画素それぞれが、赤色光を発光する発光ダイオードと、緑色光を発光する発光ダイオードと、青色光を発光する発光ダイオードと、これらの発光ダイオードと電気的に接続される１つのフォトトランジスタとで構成されるものとしても構わない。
【００２７】
このように構成することで、スクリーン上に配置すべきフォトトランジスタの数を減少させることができ、回路構成を簡素化する効果がある。
【００２８】
又、前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記受光素子が、該受光素子を備える前記部分画素の発光色毎に異なる波長の不可視光を受光するとその受光量に応じて電気的量が変化する構成としても構わない。
【００２９】
このように構成することで、例えば前記複数の画素それぞれが、赤、緑、青の３色を発光する３種類の前記部分画素を備える場合、前記受光素子に照射する前記不可視光の波長を変化させることで、前記複数の画素それぞれの発光色を変化させることができる。尚、この構成は赤、緑、青の３色に限られるものではなく、他の色を発光するものであっても構わないし、４色以上を発光する４種類以上の部分画素を備えるものとしても構わない。
【００３０】
又、前記複数の部分画素それぞれに備えられる前記発光素子の発光色を切り換える色切換部を有し、前記色切換部が、前記発光素子に対して電圧の印加制御を行うことで発光色の切換を行う構成としても構わない。
【００３１】
このように構成することで、例えば前記複数の画素それぞれが、赤、緑、青の３色を発光する３種類の前記部分画素を備える場合、前記投影装置が赤、緑、青の前記部分画素それぞれに対して指定光量の不可視光を順次切り換えて放射することにより、全体として前記投影領域上に対象映像が投影される。
【００３２】
このとき、所定の時間が経過した後、前記色切換部によって前記発光素子の発光色の切り換えが行われるものとしても構わない。この場合、投影領域内に配置される全画素の内、まず赤色に発光する全ての前記部分画素に対して画素毎に指定光量の不可視光を照射した後、次に緑色に発光する全ての前記部分画素に対して画素毎に指定光量の不可視光を照射し、次に青色に発光する全ての第１部分画素に対して画素毎に指定光量の不可視光を照射するものとしても構わない。
【００３３】
又、前記不可視光を受光すると光量に応じた起電力を発生する太陽電池を有し、前記複数の部分画素それぞれに備えられる一部の前記発光素子に対して印加される電圧が、前記太陽電池から供給される構成としても構わない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の構成によれば、スクリーン上に配置された複数の発光素子が発光することで映像を形成する構成であるため、発光位置は必ず発光素子の位置であり、従来のスクリーン上に可視光を投影する従来の投影型映像装置のように映像が例えば半画素程度ずれた場合に境界部が認識されてしまうという問題が起こらない。従って、従来の構成のように隣接領域同士を重ね合わせるエッジブレンディングを行わなくても隣接領域との境界部分が目立たない映像が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の映像表示装置の一実施形態であるプラネタリウムの構造を示す概念図である。
【００３６】
図１に示すプラネタリウム１は、映像を映し出すスクリーン２と、表示する映像データの再生を行う映像再生装置３と、映像再生装置３からの映像データが電気回線５ａを介して送られるとともに送られた映像データに基づいてスクリーン２上の領域２ａに投影を行うプロジェクタ４ａと、映像再生装置３からの映像データが電気回線５ｂを介して送られるとともに送られた映像データに基づいてスクリーン２上の領域２ｂに投影を行うプロジェクタ４ｂとを備える。又、映像再生装置３には、操作者が表示したい映像データを確認するための表示画面６が設けられている。
【００３７】
プラネタリウム１が、プロジェクタ４ａ及びプロジェクタ４ｂ以外にも複数台のプロジェクタを備えており、これら全てのプロジェクタによってスクリーン２上の全領域に映像が投影可能である構成としても構わないが、以下では、図１に示す２つのプロジェクタ４ａ及びプロジェクタ４ｂから構成されるものとして説明を行う。
【００３８】
又、映像再生装置３には予め再生用の映像データが備えられており、映像再生装置によって当該映像データが再生されると、その内容が表示画面６に表示されるとともに、電気回線５ａ、５ｂを介して各プロジェクタ４ａ、４ｂに出力される。プロジェクタ４ａは、映像再生装置３より与えられた当該映像データに基づきスクリーン２上の領域２ａに対して光を放射する。一方、プロジェクタ４ｂは、映像再生装置３より与えられた当該映像データに基づきスクリーン２上の領域２ｂに対して光を放射する。
【００３９】
このようにして、プロジェクタ４ａ及びプロジェクタ４ｂによって、スクリーン２上の領域２ａ及び領域２ｂに当該映像データに基づいて投影が行われる。尚、このスクリーン２は、後述するように発光ダイオード及びフォトトランジスタを備える複数の画素が配置される構成である。又、プロジェクタ４ａ及びプロジェクタ４ｂを含むプラネタリウム１に備えられる各プロジェクタは、それぞれ異なる波長の赤外光を放射できる構成である。
【００４０】
次に、スクリーン２の構成について図面を参照して説明する。図２は、スクリーン２の一部領域の模式図である。
【００４１】
図２に示すように、スクリーン２には赤色に発光する発光ダイオードＬｒを備える部分画素Ｒ、緑色に発光する発光ダイオードＬｇを備える部分画素Ｇ、青色に発光する発光ダイオードＬｂを備える部分画素Ｂの３色の部分画素が隣接されることで構成される画素が複数配置される。尚、発光ダイオードＬｒ、Ｌｇ、Ｌｂは、当該発光ダイオードに電流が流れると所定の色（赤、緑、青）に発光するように構成されている。又、図２では、１画素を形成する部分画素Ｒ、Ｇ、Ｂが左からこの順に配置されているが、部分画素の並び順についてはこの方法に限られるものではない。
【００４２】
更に、各部分画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ赤外光を受光すると、受光した光量に応じた電気信号に変換する（光電変換を行う）フォトトランジスタＰｒ、Ｐｇ、Ｐｂを備える。又、これらのフォトトランジスタＰｒ、Ｐｇ、Ｐｂは、可視光を受光しても光電変換が行われないように予め構成されているものとする。例えば、可視光領域の光を遮断するフィルタが各フォトトランジスタＰｒ、Ｐｇ、Ｐｂの前面に設置されているものとする。
【００４３】
尚、以下では、領域２ａに配置される画素と、領域２ｂに配置される画素とを識別するために、領域２ａに配置される要素には添字ａを付し、領域２ｂに配置される要素には添字ｂを付すものとする。
【００４４】
スクリーン２上の領域２ａには、赤色に発光する発光ダイオードＬｒａを備える部分画素Ｒａ、緑色に発光する発光ダイオードＬｇａを備える部分画素Ｇａ、青色に発光する発光ダイオードＬｂａを備える部分画素Ｂａの３色の部分画素が隣接されることで構成される画素が複数配置される。又、部分画素Ｒａ、Ｇａ、Ｂａは、それぞれ赤外光を受光すると受光した光量に応じた電気信号に変換するフォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａを備える構成である。
【００４５】
一方、スクリーン２上の領域２ｂには、赤色に発光する発光ダイオードＬｒｂを備える部分画素Ｒｂ、緑色に発光する発光ダイオードＬｇｂを備える部分画素Ｇｂ、青色に発光する発光ダイオードＬｂｂを備える部分画素Ｂｂの３色の部分画素が隣接されることで構成される画素が複数配置される。又、部分画素Ｒｂ、Ｇｂ、Ｂｂは、それぞれ赤外光を受光すると光電変換が行われることで受光した光量に応じた電流を発生するフォトトランジスタＰｒｂ、Ｐｇｂ、Ｐｂｂを備える構成である。
【００４６】
又、各フォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａ、Ｐｒｂ、Ｐｇｂ、Ｐｂｂは、各フォトトランジスタにおいて光電変換が行われるために照射すべき赤外光の波長がそれぞれ異なる値に設定されている。
【００４７】
例えば即ち、図１に示す領域２ａに配置される画素が備えるフォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａは、それぞれ波長λｒａ、λｇａ、λｂａの赤外光を受光するとしたときに光電変換を行い、領域２ｂに配置される画素が備えるフォトトランジスタＰｒｂ、Ｐｇｂ、Ｐｂｂは、それぞれ波長λｒｂ、λｇｂ、λｂｂの赤外光を受光するとしたときに光電変換を行う。ここで、波長λｒａ、λｇａ、λｂａ、λｒｂ、λｇｂ、及びλｂｂは互いに異なる値である。
【００４８】
このように、スクリーン２上に配置される複数の画素に備えられる各フォトトランジスタは、画素が配置される各領域毎に光電変換を行う赤外光の波長が異なるとともに、領域内それぞれにおいても、当該フォトトランジスタに接続する発光ダイオードの発光色毎に赤外光の波長が異なる構成である。例えば、各フォトトランジスタ前面に所定の波長を遮断するバンドカットフィルタを備えることで、各フォトトランジスタにおいて光電変換が行われるための赤外光の波長を異ならせるものとすることができる。
【００４９】
そして、このとき設けられるバンドカットフィルタとして、例えばフォトポリマーで構成される反射型ホログラムを利用することができる。
【００５０】
次に、上記画素の回路構成を図３及び図４に示す。図３が領域２ａに配置される画素の回路図であり、図４が領域２ｂに配置される画素の回路図である。
【００５１】
図３（ａ）は、各部分画素Ｒａ、Ｇａ、Ｂａが備える発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａ及びフォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａによって形成される画素αａの回路図を示している。尚、図３（ａ）に示す回路図は、スクリーン２上の領域２ａに配置された複数の画素の一部について示したものである。又、図３（ｂ）は、この内の一画素αａ１１のみを拡大した回路図である。
【００５２】
図３（ａ）に示すように、各画素αａは３色の部分画素Ｒａ、Ｇａ、Ｂａを備えており、各々の部分画素Ｒａ、Ｇａ、Ｂａが発光ダイオードとフォトトランジスタで構成される。又、各画素αａを構成する部分画素が備える発光ダイオードとフォトトランジスタに対して直流バイアスＤＣ１ａが印加される。例えば、図３（ｂ）に示すように、画素αａ１１は部分画素Ｒａ１１、Ｇａ１１、Ｂａ１１で構成されており、この内、部分画素Ｒａ１１は、所定値以上の電流が与えられると電流値に応じた強度の赤色光を発光する発光ダイオードＬｒａ１１と、波長λｒａの赤外光を受光すると光電変換を行うフォトトランジスタＰｒａ１１とを備える。このフォトトランジスタＰｒａ１１は、コレクタ端子に直流バイアスＤＣ１ａが印加されるとともに、エミッタ端子に発光ダイオードＬｒａ１１が接続される。
【００５３】
尚、以下において、発光ダイオードＬｒａｍｎ（ｍ、ｎは自然数、以下同様とする）は発光ダイオードＬｒａで構成され、発光ダイオードＬｇａｍｎは発光ダイオードＬｇａで構成され、発光ダイオードＬｂａｍｎは発光ダイオードＬｂａで構成されるものとする。同様に、フォトトランジスタＰｒａｍｎはフォトトランジスタＰｒａで構成され、フォトトランジスタＰｇａｍｎはフォトトランジスタＰｇａで構成され、フォトトランジスタＰｂａｍｎはフォトトランジスタＰｂａで構成されるものとする。
【００５４】
部分画素Ｒａ１１が配置されているスクリーンの位置に波長λｒａの赤外光が照射されると、フォトトランジスタＰｒａ１１において光電変換が行われることで光量に応じた電子正孔対が発生し、これによってエミッタ端子に光量に応じた電流が流れる。そしてエミッタ端子から流れた電流は発光ダイオードＬｒａ１１に与えられ、この電流値が所定値以上もしくは所定値より大きい値である場合には発光ダイオードＬｒａ１１が赤色に発光する。尚、以下では発光ダイオードを発光させるために必要な最低電流値を「スレッシュホールド電流値」と称する。即ち、このスレッシュホールド電流値以上の電流が発光ダイオードに与えられた場合には当該電流値に応じた強度で発光ダイオードが発光する。
【００５５】
このとき、発光ダイオードＬｒａ１１から放射される光量はフォトトランジスタＰｒａ１１が受光した波長λｒａの赤外光の光量に応じた値となる。即ち、フォトトランジスタＰｒａ１１が受光した波長λｒａの赤外光の光量が多い場合には発光ダイオードＬｒａ１１の発光輝度が高くなり、フォトトランジスタＰｒａ１１が受光した波長λｒａの赤外光の光量が少ない場合には発光ダイオードＬｒａ１１の発光輝度が低くなる。又、フォトトランジスタＰｒａ１１が受光した波長λｒａの赤外光の光量が所定値未満である場合に、光電変換によって生じる電流の電流値が発光ダイオードＬｒａ１１を発光させるのに必要な最低電流値であるスレッシュホールド電流値未満であれば、この発光ダイオードＬｒａ１１は発光しない。
【００５６】
同様に、発光ダイオードＬｇａ１１とフォトトランジスタＰｇａ１１を備える部分画素Ｇａ１１が配置されているスクリーンの位置に波長λｇａの赤外光が照射されると、フォトトランジスタＰｇａ１１において光電変換が行われることで光量に応じた電子正孔対が発生し、これによってエミッタ端子に光量に応じた電流が流れ、この電流値がスレッシュホールド電流値以上である場合には、当該電流値に応じた強度で発光ダイオードＬｇａ１１が緑色に発光する。
【００５７】
又、発光ダイオードＬｂａ１１とフォトトランジスタＰｂａ１１を備える部分画素Ｂａ１１が配置されているスクリーンの位置に波長λｂａの赤外光が照射されると、フォトトランジスタＰｂａ１１において光電変換が行われることで光量に応じた電子正孔対が発生し、これによってエミッタ端子に光量に応じた電流が流れ、この電流値がスレッシュホールド電流値以上である場合には、当該電流値に応じた強度で発光ダイオードＬｂａ１１が青色に発光する。
【００５８】
このように、領域２ａに配置された画素αａｍｎは、それぞれ部分画素Ｒａｍｎ、Ｇａｍｎ、Ｂａｍｎを備えるとともに、各部分画素Ｒａｍｎ、Ｇａｍｎ、Ｂａｍｎがそれぞれ発光ダイオードＬｒａｍｎ、Ｌｇａｍｎ、ＬｂａｍｎとフォトトランジスタＰｒａｍｎ、Ｐｇａｍｎ、Ｐｂａｍｎで構成される。又、各部分画素Ｒａｍｎ、Ｇａｍｎ、Ｂａｍｎには直流バイアスＤＣ１ａが印加される。そして、部分画素Ｒａｍｎが配置される領域に所定光量以上の波長λｒａの赤外光が照射されると発光ダイオードＬｒａｍｎが光量に応じた強度で赤色に発光し、部分画素Ｇａｍｎが配置される領域に所定光量以上の波長λｇａの赤外光が照射されると発光ダイオードＬｇａｍｎが光量に応じた強度で緑色に発光し、部分画素Ｂａｍｎが配置される領域に所定光量以上の波長λｂａの赤外光が照射されると発光ダイオードＬｂａｍｎが光量に応じた強度で青色に発光する。
【００５９】
領域２ｂには、図４に示される回路構成の画素が配置されており、領域２ｂの各部分画素が備える発光ダイオードが光電変換を行う波長が領域２ａのもとのとは異なる以外は、領域２ａと同様の構成である。
【００６０】
即ち、領域２ｂに配置された画素αｂｍｎは、それぞれ部分画素Ｒｂｍｎ、Ｇｂｍｎ、Ｂｂｍｎを備えるとともに、各部分画素Ｒｂｍｎ、Ｇｂｍｎ、Ｂｂｍｎがそれぞれ発光ダイオードＬｒｂｍｎ、Ｌｇｂｍｎ、ＬｂｂｍｎとフォトトランジスタＰｒｂｍｎ、Ｐｇｂｍｎ、Ｐｂｂｍｎで構成される。又、各部分画素Ｒｂｍｎ、Ｇｂｍｎ、Ｂｂｍｎには直流バイアスＤＣ１ｂが印加される。そして、部分画素Ｒｂｍｎが配置される領域に所定光量以上の波長λｒｂの赤外光が照射されると発光ダイオードＬｒｂｍｎが光量に応じた強度で赤色に発光し、部分画素Ｇｂｍｎが配置される領域に所定光量以上の波長λｒｂの赤外光が照射されると発光ダイオードＬｇｂｍｎが光量に応じた強度で緑色に発光し、部分画素Ｂｂｍｎが配置される領域に所定光量以上の赤外光が照射されると発光ダイオードＬｂｂｍｎが光量に応じた強度で青色に発光する。
【００６１】
３以上の投影領域を含む場合を含めて表現すれば、領域２ｊ（２ｊはスクリーン２上の一領域。ｊ＝ａ、ｂ、・・・。以下同様とする）に配置された各画素αｊｍｎが、それぞれ部分画素Ｒｊｍｎ、Ｇｊｍｎ、Ｂｊｍｎで構成されており、部分画素Ｒｊｍｎは、所定値以上の電流が与えられると電流値に応じた強度の赤色光を発光する発光ダイオードＬｒｊｍｎと、波長λｒｊの赤外光を受光すると光電変換を行うフォトトランジスタＰｒｊｍｎとを備え、部分画素Ｇｊｍｎは、所定値以上の電流が与えられると電流値に応じた強度の緑色光を発光する発光ダイオードＬｇｊｍｎと、波長λｇｊの赤外光を受光すると光電変換を行うフォトトランジスタＰｇｊｍｎとを備え、部分画素Ｂｊｍｎは、所定値以上の電流が与えられると電流値に応じた強度の青色光を発光する発光ダイオードＬｂｊｍｎと、波長λｂｊの赤外光を受光すると光電変換を行うフォトトランジスタＰｂｊｍｎとを備える構成である。
【００６２】
次に、上述のように構成される各画素を備えるスクリーン２上に映像を投影するプラネタリウム１の動作について、ブロック図を用いて説明を行う。図５は、図１に示すプラネタリウム１における映像再生装置３及びプロジェクタ４ａの動作を説明するためのブロック図である。尚、以下において、図１におけるプロジェクタ４ａ及び４ｂを含むプラネタリウム１に設置される全てのプロジェクタは、それぞれて放射する赤外光の波長及び赤外光放射領域が異なるのみであり、その構成は同一であるため、以下ではプロジェクタ４ａについての説明のみを行う。
【００６３】
尚、以下では、プラネタリウム１に備えられる各プロジェクタは、当該プロジェクタから放射される赤外光がスクリーン２上の対象領域に正しく放射されるように予め調整されているものとする。調整を行う場合の調整手順については後述する。
【００６４】
図５に示すように、映像再生装置３は、操作者が当該映像再生装置３を操作するための操作部１１と、映像データの再生制御を行う再生制御部１２と、映像データが格納されるメモリ１３と、映像データを映像再生装置３上で操作者が確認するための表示部１４と、必要に応じてスクリーン２上に表示される映像の輝度調整指示を行う輝度調整指示部１６と、プロジェクタ４ａに対して映像データ及び輝度調整指示データを出力するための外部出力部１５とを備える。
【００６５】
又、プロジェクタ４ａは、映像再生装置３から与えられる映像データ及び輝度調整指示データが入力される信号入力部２１と、信号入力部２１に入力された信号の解析を行う信号解析部２２と、信号解析部２２で行われた解析結果に基づいてスクリーン２上に光を放射する放射領域及び放射光量を特定する発光制御部２３と、発光制御部２３によって指定されるスクリーン２上領域に指定される光量の赤外光を放射する光出力部２４とを備える。
【００６６】
又、このプロジェクタ４ａは、異なる波長の赤外光を光出力部２４から放射できる構成であり、この放射赤外光の波長を指定する波長切換部２５を備える。例えば波長切換部２５が波長λｒａを指示している間は、光出力部２４から波長λｒａの赤外光が放射され、波長切換部２５が波長をλｇａに変更する指示を行った後は、波長λｇａの赤外光が光出力部２４から放射されるものとする。
【００６７】
尚、上述のように、プロジェクタ４ａは波長λｒａ、波長λｇａ、波長λｂａの赤外光を放射できる構成であり、プロジェクタ４ｂは、プロジェクタ４ａから放射される赤外光とは異なる波長である波長λｒｂ、波長λｇｂ、波長λｂｂの赤外光を放射できる構成である。尚、プラネタリウム１が３台以上のプロジェクタを備えている場合についても、それぞれ異なる３種類の波長の赤外光を放射できる構成である。
【００６８】
以下において、映像再生装置３からプロジェクタ４ａに対して与えられた映像データがスクリーン２上に投影されるまでの動作の流れについて説明を行う。尚、プロジェクタ４ａが、与えられた輝度調整指示データに基づいて輝度調整を行う動作についての説明は後述する。
【００６９】
映像再生装置３は、操作者が操作部１１を操作することによって再生すべき映像データが選択されると、再生制御部１２が指定された映像データをメモリ１３より読み出して再生操作を行う。又、再生制御部１２は、この再生される映像データを表示部１４及び外部出力部１５に与える。表示部１４は、表示画面６等で構成されており、この表示画面６に表示される映像データを操作者が確認することができる。又、外部出力部１５に出力された映像データは、電気回線５を介してプロジェクタ４ａに与えられる。
【００７０】
このようにしてプロジェクタ４ａに対して映像データが送られると、プロジェクタ４ａは信号入力部２１にて当該映像データを受信して信号解析部２２に送る。信号解析部２２は、送られた映像データより、スクリーン２上に配置された複数の画素が出力する信号の色データ及び輝度データを抽出して発光制御部２３に与える。
【００７１】
発光制御部２３は、信号解析部２２より与えられた情報に基づいて各画素毎に放射すべき赤外光量を算出し、光出力部２４に与える。
【００７２】
例えば、映像再生装置３から与えられた映像データの内、最も左上に位置する画素αａｘｙの情報が、色データ「Ｒ，Ｇ，Ｂの比率がＡｒ：Ａｇ：Ａｂ」、輝度データ「輝度値ｓ」なる情報として与えられた場合、輝度値ｓの元でＲ、Ｇ、Ｂの比率がＡｒ：Ａｇ：Ａｂで構成される色の光が画素αａｘｙから放射されるのに必要な光量が発光制御部２３において算出される。
【００７３】
このようにして、全画素に対して放射すべき赤外光量が発光制御部２３によって算出されると、この算出結果が光出力部２４に与えられる。そして、光出力部２４において、まず波長切換部２５が放射赤外光の波長をλｒａに設定するとともに、与えられた算出結果から全画素を構成する各部分画素Ｒａに対して放射すべき光量を抽出して、当該光量の赤外光を放射する。
【００７４】
例えば、発光制御部２３の算出結果によって、画素αａ１１が備える部分画素Ｒａ１１、Ｇａ１１、Ｂａ１１に対してはそれぞれｒａ１１、ｇａ１１、ｂａ１１の光量の赤外光を放射し、画素αａ１２が備える部分画素Ｒａ１２、Ｇａ１２、Ｂａ１２に対してはそれぞれｒａ１２、ｇａ１２、ｂａ１２の光量の赤外光を放射する指示が光出力部２４に対して与えられた場合、まず波長切換部２５において放射赤外光の波長をλｒａに設定し、画素αａ１１の領域に対してはｒａ１１の光量の赤外光が照射され、画素αａ１２の領域に対してはｒａ１２の光量の赤外光が照射されるように光出力部２４の光量を調整して赤外光を放射する。
【００７５】
このとき、波長λｒａの赤外光を受光して光電変換が行われるのは部分画素Ｒａのみであるため、例えば画素αａ１１においては、部分画素Ｒａ１１では所定輝度で赤色に発光する一方、部分画素Ｇａ１１及びＢａ１１では光電変換が行われず発光しない。このため、光出力部２４は少なくとも画素領域に照射できる構成であれば良く、同一画素内の他の部分画素に赤外光を入射させないように制御する必要はない。
【００７６】
そして、波長λｒａの赤外光の放射が完了すると、同様に波長λｇａ及び波長λｂａの赤外光の放射を順次行う。
【００７７】
例えば、上記の例であれば、波長切換部２５によって放射赤外光の波長をλｇａに設定し、画素αａ１１の領域に対してはｇａ１１の光量の赤外光が照射され、画素αａ１２の領域に対してはｇａ１２の光量の赤外光が照射されるように光出力部２４ａの光量を調整して赤外光を放射する。その後、波長切換部２５によって放射赤外光の波長をλｂａに設定した後、画素αａ１１の領域に対してはｂａ１１の光量の赤外光が照射され、画素αａ１２の領域に対してはｂａ１２の光量の赤外光が照射されるように光出力部２４の光量を調整して赤外光を放射する。
【００７８】
このような赤外光の放射制御を全画素に対して同時に行うことで、まず波長λｒａの赤外光が全画素に対して照射されることで全画素の発光ダイオードＬｒａが各画素毎に設定された放射光の光量に応じた輝度で発光し、次に波長λｇａの赤外光が全画素に対して照射されることで全画素の発光ダイオードＬｇａが各画素毎に設定された放射光の光量に応じた輝度で発光し、次に波長λｂａの赤外光が全画素に対して照射されることで全画素の発光ダイオードＬｂａが各画素毎に設定された放射光の光量に応じた輝度で発光する。
【００７９】
このとき、スクリーン２上の領域２ａを観察する観察者には、各画素を構成する部分画素Ｒａ、Ｇａ、Ｂａそれぞれが発色することで得られる合成色として知覚されるため、全体としてスクリーン２上の赤外光放射領域に対象映像が表示される。
【００８０】
このような動作をプラネタリウム１が備える各プロジェクタそれぞれが行うことで、各プロジェクタによってスクリーン上の対象領域に表示される映像が組み合わせられ、スクリーン全体に一つの映像が表示される。この際、領域２ａと領域２ｂとは互いに異なる投影装置によって投影が行われるが、各領域の画素に含まれる光電変換素子は他の領域を投影する投影装置の波長光では光電変換を行わないので、従来必要とされていたエッジブレンディングが不要となる。
【００８１】
次に、プロジェクタ４がスクリーン２上に表示される映像の輝度調整を行う際の動作について図面を参照して説明する。図６は、スクリーン２上の領域２ａ及び領域２ｂに配置された画素を模式的に示した図である。
【００８２】
図６において、領域２ａ内の領域２ａ−１に配置される各画素は、領域２ｂ内に配置される画素と隣接する位置に配置されている。同様に、領域２ｂ内の領域２ｂ−１に配置される各画素は、領域２ａ内に配置される画素と隣接する位置に配置されている。図６中、画素αａ１１が領域２ａ−１内に配置される一画素であり、画素αｂ１１が領域２ｂ−１内に配置される一画素であるととともに、この画素αａ１１の隣接画素であるとする。
【００８３】
上述のように、領域２ａはプロジェクタ４ａによって不可視光が投影される領域であり、領域２ｂはプロジェクタ４ｂによって不可視光が投影される領域である。このとき、光源となるプロジェクタが異なることによって、これらの境界領域において輝度差が生じる場合がある。
【００８４】
例えば、図６において、領域２ａ−１に配置される各画素の発光輝度と比較して領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度が著しく高い場合あるいは低い場合、領域２ａ−１と領域２ｂ−１との間において輝度差が生じることになる。
【００８５】
この場合、領域２ａと領域２ｂの境界である境界線Ｄａｂを挟む両側で輝度差が生じるため、観察者によってスクリーン２上にこの境界線Ｄａｂが知覚されることがある。
【００８６】
このとき、プロジェクタからの放射赤外光の光量を調整することで、領域間の輝度調整を行って、観察者によってこの境界線が知覚されないように処理を行う。この処理内容について説明する。
【００８７】
尚、以下では、領域２ａ−１に配置される各画素の発光輝度と比較して領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度が著しく低い場合について説明を行う。又、発光輝度が著しく低いとは、例えば領域２ａ−１に配置される各画素の発光輝度が領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度より低いことを観察者が知覚できる程度であるものとする。
【００８８】
図６に示す領域２ａ−１に配置される各画素の発光輝度と比較して領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度が著しく低い場合、操作者は輝度調整指示部１６によって、プロジェクタ４ｂに対して領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度を上昇させる指示を行う。尚、この場合、プロジェクタ４ａに対して領域２ａ−１に配置される各画素の発光輝度を低下させる指示を行っても構わないし、これらを組み合わせる制御を行っても構わない。以下では、プロジェクタ４ｂに対して領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度を上昇させる指示を行うものとして説明を行う。
【００８９】
輝度調整指示部１６から与えられた輝度上昇指示信号は、外部出力部１５からプロジェクタ４ｂに出力される。プロジェクタ４ｂは、当該信号を受け取ると、信号解析部２２で内容を解析し、発光制御部２３に指示内容を送る。発光制御部２３は、当該指示内容に基づいて、指定された領域２ｂ−１に配置される各画素の発光輝度を上昇させるべく当該画素に対して放射すべき赤外光量を算出して光出力部２４に送る。そして光出力部２４が、この算出された調整後の赤外光量の赤外光を領域２ｂ−１に配置される各画素に対して照射する。
【００９０】
尚、このとき、領域２ｂ−１に配置される各画素の色合いが変わらないように、例えば波長λｒｂ、λｇｂ、λｂｂ毎に放射光量が指定されるものとする。
【００９１】
輝度調整を行うために再度算出された赤外光がプロジェクタ４ｂから放射されると、領域２ｂ−１に配置される各画素については発光輝度が上昇する。一方、領域２ａ−１に配置される各画素は、プロジェクタ４ｂから放射される各波長λｒｂ、λｇｂ、λｂｂの赤外光を受光しても光電変換されない構成であるため、輝度調整のためにプロジェクタ４ｂから放射される赤外光の影響を受けない。
【００９２】
このような輝度調整を他のプロジェクタからの放射領域と隣接する各画素に対して行うことによって、他の領域との間での輝度差を縮小させ、観察者によって各プロジェクタからの赤外光放射対象領域の境界が知覚されない映像をスクリーン２上に投影することができる。
【００９３】
尚、上述では、プラネタリウム１に備えられる各プロジェクタ４は、当該プロジェクタ４から放射される赤外光がスクリーン２上の対象領域に正しく放射されるように予め調整されているものとしたが、この赤外光放射方向の調整内容について以下に説明を行う。
【００９４】
図７は、スクリーン２上に複数のプロジェクタからの映像データに基づいて投影が行われる状況を示す模式図である。尚、以下において、プラネタリウム１は、それぞれ異なる波長の赤外光を放射するプロジェクタ４ａ〜４ｉを備え、スクリーン２上の各領域２ａ〜２ｉには複数の画素が配置されるとともに、各領域毎に配置される複数の画素は、それぞれの画素が備えるフォトトランジスタにおいて光電変換が行われるために照射すべき赤外光の波長が異なるように設定されているものとする。
【００９５】
このとき、上述のように、同一領域に配置される各画素は、部分画素毎に光電変換が行われるために照射すべき赤外光の波長が異なる構成である。
【００９６】
又、上述のように、プロジェクタ４ａは波長λｒａ、λｇａ、λｂａの赤外光を放射する構成であり、プロジェクタ４ｂは波長λｒｂ、λｇｂ、λｂｂの赤外光を放射する構成であるとする。以下同様に、各プロジェクタ４ｊが、それぞれ波長λｒｊ、λｇｊ、λｂｊの赤外光を放射する構成であるとする。
【００９７】
このように構成されるとき、例えばプロジェクタ４ｅから波長λｒｅの赤外光を領域２ｅに対して放射する。このとき、プロジェクタ４ｅの放射方向にずれが生じており、本来領域２ｅに対して赤外光を放射すべきところを、図７に示すように全体的に左上方向にずれた領域２ｅ−１に放射してしまったとする。この領域２ｅ−１は、領域２ｅ以外に領域２ａ、２ｂ、２ｄ内を一部交差する。
【００９８】
この場合、領域２ａ内の領域ｘａ、領域２ｂ内の領域ｘｂ、領域２ｄ内の領域ｘｄに配置される各画素に対して、プロジェクタ４ｅから放射される波長λｒｅの赤外光が照射されるが、これらの画素では波長λｒｅの赤外光を受光しても光電変換されず、従ってプロジェクタ４ｅからの赤外光に基づく映像は表示されない。
【００９９】
又、領域２ｅ内に配置される画素の内、プロジェクタ４ｅから放射される波長λｒｅの赤外光が照射されない領域ｘｅ内に配置される各画素についても、赤外光を受光していないため光電変換されず映像が表示されない。
【０１００】
一方、領域２ｅ内に配置される画素の内、波長λｒｅの赤外光が照射される領域ｙｅ内に配置される各画素については、当該赤外光を受光して光電変換が行われるため、所定輝度の赤色映像が表示される。
【０１０１】
従って、領域２ｅ内の領域ｙｅ内の各画素のみが発光状態にあり、領域ｘｅ内の各画素は非発光状態にあるため、プロジェクタ４ｅからの赤外光によって領域２ｅ全体に映像を表示させるためにはプロジェクタ４ｅからの放射方向を全体的に右下方向に移動させれば良く、具体的には領域２ｅ−１内の右下に位置する画素αｅｔの発光状態を領域２ｅ内の右下に位置する画素αｅ４まで移動させれば良い。
【０１０２】
このように投影位置調整を行うことで、プロジェクタ４ｅから放射された赤外光が領域２ｅに正しく放射され、当該領域２ｅ内にプロジェクタ４ｅからの映像データが表示される。
【０１０３】
このような調整を各プロジェクタ毎に予め行っておくことで、実際の映像データを各プロジェクタを用いてスクリーン２上に投影する際、各プロジェクタによって当該プロジェクタの対象投影領域に正しく赤外光が放射されるため、映像にずれが生じることはない。
【０１０４】
即ち、この調整を行った上で、更に上述のように、境界部分の輝度調整さえ行っておけば領域間の境界部分が観察者から知覚されることがない。
【０１０５】
又、上述では、スクリーン２上に映像データを継ぎ目なく正しく表示させるために、予めプロジェクタ毎に当該プロジェクタが赤外光を放射する放射方向を正しく設定しておくものとしたが、各プロジェクタが備える光変調素子の画素数がスクリーン上に配置された画素数以上存在する構成である場合には、プロジェクタが備える余剰画素を適宜用いることで放射領域の調整を予め行うものとすることができる。以下にこの調整内容について説明する。
【０１０６】
図８は、図７と同様に、スクリーン２上に複数のプロジェクタからの映像データに基づいて投影が行われる状況を示す模式図である。尚、図８においても、プラネタリウム１は、それぞれ異なる波長の赤外光を放射するプロジェクタ４ａ〜４ｉを備え、スクリーン２上の各領域２ａ〜２ｉには複数の画素が配置されるとともに、各領域毎に、それぞれの画素に備えられるフォトトランジスタにおいて光電変換を行うために照射すべき赤外光の波長が異なるように設定されているものとする。
【０１０７】
又、図８の構成において、各プロジェクタ４ａ〜４ｉが備える光変調素子は、スクリーン２上の各領域２ａ〜２ｉが備える画素数よりも多くの光変調画素を有する構成であるものとする。
【０１０８】
このとき、上述と同様、例えばプロジェクタ４ｅを用いて領域２ｅに対して波長λｒｅの赤外光を放射する。この場合において、図９に示すように領域２ｅに配置される画素と同数の赤外光を放射する。
【０１０９】
図９はプロジェクタ４ｅが備える光出力部２４の模式図である。図９に示すように、光出力部２４を構成する光変調素子の内、予め領域２ｅに配置される画素と同数である赤外光出力領域２４ｅ−１に位置する光変調画素からは赤外光を放射し、その周囲である赤外光出力領域２４ｅ−２に位置する光変調画素からは赤外光を放射しないものとする。
【０１１０】
又、他のプロジェクタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉは、例えば各プロジェクタからの赤外光によって対象領域内を青色に発光させるべく、それぞれ波長λｂａ、λｂｂ、λｂｃ、λｂｄ、λｂｆ、λｂｇ、λｂｈ、λｂｉの赤外光を、それぞれの放射対象領域２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉに放射するものとする。
【０１１１】
このとき、各プロジェクタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉは、それぞれが備える全ての光変調画素から各赤外光が放射されるものとしても構わないし、少なくとも、各プロジェクタが放射する対象である対象領域であって、領域２ｅ近傍を含む領域に対して放射される構成としても構わない。尚、このとき、各プロジェクタから放射された赤外光が他のプロジェクタの放射対象領域に入射されても構わない。
【０１１２】
このように構成されるとき、スクリーン２上の領域２ｅ周辺の発光状態が例えば図１０に示される状態になる。
【０１１３】
図１０は、スクリーン２上の領域２ｅ周辺の発光状態を示している。領域２ｅの周囲に位置する他の領域２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉは、それぞれ各プロジェクタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉからの赤外光を受光して青色に発光する。
【０１１４】
一方、図１０に示す領域２ｅの内、プロジェクタ４ｅからの赤外光を正しく受光している領域２ｅ−１に配置される各画素は、赤色に発光する一方、プロジェクタ４ｅからの赤外光が受光されていない領域２ｅ−２に配置される各画素は、光電変換が行われておらず非発光状態である。この非発光状態を示す領域２ｅ−２は、光変調画素が赤外光を放射しない状態にある領域２４ｅ−２によってプロジェクタ４ｅから赤外光が照射されなかった領域である。
【０１１５】
即ち、赤色に発光している領域２ｅ−１は、波長λｒｅの赤外光をプロジェクタ４ｅから受光した領域である。例えば、領域２ｅ−１内の右上に位置する画素αｅ１は、プロジェクタ４ｅの赤外光出力領域２４ｅ−１内の右上に位置する光変調画素ｚｅ１から放射された赤外光に基づいて発光している画素である。
【０１１６】
このとき、図８中、実線で示される領域４０ｅ−２に対してプロジェクタ４ｅからの波長λｒｅの赤外光が照射されたことになる。一方、点線で示される領域４０ｅ−１は、プロジェクタ４ｅが備える全ての光変調画素から赤外光を放射した時にスクリーン２上に照射される領域である。
【０１１７】
図１０に示されるような発光状態において、光変調画素ｚｅ１から放射された赤外光に基づいて領域２ｅ内の右上に位置する画素αｅ２を発光させるべく、プロジェクタ４ｅにおいて光変調画素の発光制御を行う。具体的には、プロジェクタ４ｅの赤外光出力領域を、２４ｅ−１から２４ｅ−３に移行し、この領域２４ｅ−３内の右上に位置する光変調画素から放射される赤外光が画素αｅ２に照射されるように調整する。
【０１１８】
尚、この赤外光を放射する領域の調整を行う際、領域２ｅの周辺領域については青色に発光しており、領域２ｅ内は赤色に発光している部分と非発光部分とによって構成されることから、領域２ｅ内に非発光部分が現れず、全ての領域２ｅ内の画素が赤色に発光するように調整を行えば良く、この判断は例えば目視によっても行うことが可能である。
【０１１９】
このようにプロジェクタ４ｅから赤外光を放射する領域が調整されると、映像再生装置３から送られる映像データに基づいて領域４ｅに投影を行う際、この調整後の領域に位置する光変調素子から所定光量の赤外光を放射することによって、領域４ｅに対して正しく映像が表示される。
【０１２０】
このような調整をプラネタリウム１が備える各プロジェクタに対して予め行っておくことで、各プロジェクタから放射される赤外光はスクリーン２上の対象領域に正しく照射されるため、映像にずれが生じることはない。
【０１２１】
以上のように、本実施形態の構成によれば、スクリーン上に配置された複数の発光ダイオードが発光することで映像を形成する構成であるため、発光位置は必ず発光ダイオードの位置であり、従来のスクリーン上に可視光を投影する従来の投影型映像装置のように映像が例えば半画素程度ずれたときなどに境界部が観察者に認識されてしまうという問題が起こらない。このため、プロジェクタの赤外光放射光量を調整することによって画素毎の輝度調整を行うことで、投影領域の境界部分を目立たなくすることができる。
【０１２２】
又、上述のように、プロジェクタからの放射赤外光量を画素毎に調整することで上記輝度調整を行うことができる。このとき、他のプロジェクタからの赤外光放射領域内の画素に対して放射赤外光の一部が入射された場合においても、この入射された赤外光の波長が当該画素において光電変換が行われる赤外光の波長と異なるため、この赤外光によって光電変換が行われることはなく、従って発光ダイオードの発光輝度に影響を与えない。
【０１２３】
更に、予め各プロジェクタに対し、当該プロジェクタがスクリーン上の対象領域に赤外光を正確に放射できるように調整しておくことで、スクリーン上に表示される映像にずれが生じることがない。
【０１２４】
従って、上述の構成によれば、従来の構成のように隣接領域同士を重ね合わせるエッジブレンディングを行う必要がなく、簡易な輝度調整によって隣接領域との境界部分を目立たなくすることができる。
【０１２５】
尚、上述の映像再生装置３において、複数のプロジェクタ４を用いてスクリーン２上に映像を表示できるように予め各プロジェクタ毎に送信すべき映像データを分割しておき、この分割されたそれぞれの映像データが各プロジェクタ４に対して与えられる構成としても良い。
【０１２６】
例えば、プラネタリウム１がプロジェクタ４ａ及びプロジェクタ４ｂから構成される場合、プロジェクタ４ａによってスクリーン２上に表示される映像と、プロジェクタ４ｂによってスクリーン２上に表示される映像とが組み合わせられることで、観察者がスクリーン２上に目的とする映像が知覚できるように、全体の映像データを、プロジェクタ４ａに対して与えるべき映像データとプロジェクタ４ｂに対して与えるべき映像データとに分割した上で各プロジェクタに対して当該データを与えるものとすることができる。
【０１２７】
又、このプロジェクタ４において、操作者が操作部１１を操作することで映像データに対して停止、ズームアップ、移動等の所定の処理を施すことができるものとしても構わない。
【０１２８】
又、外部出力部１５が再生される映像データを所定の時間毎に区切ることで得られる静止画像を逐次プロジェクタ４に送るものとしても構わない。又、このとき送られる映像データが、二次元的に配置された複数の画素それぞれが出力する信号の色データと輝度データで構成されるものとしても構わない。即ち、この場合の外部出力部１５からプロジェクタ４に送られる映像データは、二次元的に配置された複数の画素の内の各画素の相対座標と、当該相対座標に位置する画素が出力する信号の色データ（Ｒ、Ｇ、Ｂの比率）及び輝度データ（明暗の度合い）とで構成される。尚、このとき、映像データとして各画素の情報が画素毎に所定の配列順でシリアルに送られる場合、送られる情報の配列によって各画素の相対位置がプロジェクタ４側で把握できる構成にしても構わない。
【０１２９】
このとき、映像データが上述の相対座標と当該相対座標に位置する画素が出力する色データ及び輝度データによって構成されている場合は、各相対座標毎に、当該相対座標に位置する画素が出力する信号の色データ及び輝度データの組み合わせからなる情報を発光制御部２３に与えるものとしても構わない。
【０１３０】
例えば、映像データが上述の相対座標と当該相対座標に位置する画素が出力する信号の色データ及び輝度データによって構成されている場合、相対座標毎に指定された色データと輝度データの組み合わせに対応した赤外光量を算出するものとしても構わない。
【０１３１】
このとき、全画素に対する映像データが信号解析部２２によって解析されるとともに、全画素に対して放射すべき赤外光量が発光制御部２３によって算出された後、光出力部２４からは全画素に対して同時に画素毎に指定された所定光量の赤外光が放射されるものとしても構わない。更に、フォトトランジスタに対して照射する赤外光の照射時間を調整することで光量制御を行う構成としても構わない。この場合、各画素（各部分画素）毎に照射する赤外光量が指定され、この照射時間の制御を光出力部２３に備えられる光変調素子の光量制御によって行うものとしても構わない。
【０１３２】
又、映像再生装置３からプロジェクタ４に与えられる映像データの内、色データとしてＲ、Ｇ、Ｂの比率とは異なる形式の情報（例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｇの比率情報等）が与えられる場合、信号解析部２２によって色データの形式を解析するとともに、この送られた情報からＲ，Ｇ、Ｂの比率を算出するものとしても構わない。
【０１３３】
又、プロジェクタ４が、当該プロジェクタ４の位置を制御する位置制御部（不図示）を備えており、映像再生装置３から送られる映像データにスクリーン２上の投影エリアを指定するエリアデータが含まれている場合には、信号解析部２２が映像データよりエリアデータを認識するとともに、このエリアデータが指定する投影エリアに対して光を照射できるように位置制御部によってプロジェクタ４の位置が制御されるものとしても構わない。
【０１３４】
例えば、スクリーン２上に配置された各画素にはそれぞれ絶対座標が設けられており、上記エリアデータには放射領域（投影領域）内の基準となる一画素（以下では「基準画素」と称する）に対応するスクリーン２上の画素の絶対座標のデータが含まれている場合には、当該絶対座標に該当するスクリーン２上の画素位置と、映像データに含まれる相対座標とによって一意に決定されるスクリーン２上の投影エリア内に赤外光が照射できるように、位置制御部によってプロジェクタ４の位置が制御されるものとしても構わない。このとき、基準画素として、画素領域の内の最も左上に位置する画素を採用するものとしても良い。
【０１３５】
このようにすることで、映像再生装置３からプロジェクタ４に送られる映像データとして、映像再生装置３によって再生される映像が所定の時間毎に区切られることで得られた静止画像が逐次送られる構成である場合には、再生開始後の所定のタイミングでスクリーン２上の投影領域を変更することができる。即ち、時分割された映像データそれぞれがエリアデータを含む構成であるとともに、エリアデータ内に投影エリアが変更される旨の情報が記載されている場合に、位置制御部がプロジェクタ４の位置を制御した上で赤外光の照射を行うことで、スクリーン２上の投影エリアを変更しながら映像を表示することができる。このとき、信号解析部２２において、映像データに含まれるエリアデータ内の基準位置に対応するスクリーン２上の絶対座標の値が変化したことを検知することで投影エリアが変更される旨の情報を認識するものとしても構わない。
【０１３６】
又、上述において、各プロジェクタは、順次放射赤外光の波長を切り換えるものとしたが、各プロジェクタに備えられる光変調素子が、対象領域の部分画素数以上の光変調画素を備える場合には、波長の切り換えを行わず、各波長の赤外光を同時に放射するものとしても構わない。
【０１３７】
例えば、プロジェクタ４ａが、発光制御部２３によって指定された光量の各波長λｒａ、λｇａ、λｂａの赤外光を、放射領域２ａに配置される各画素に対して同時に放射するものとしても良い。
【０１３８】
又、上述では、隣接領域に位置する画素に対して輝度調整を行うものとしたが、隣接領域を含む複数の画素に対して輝度調整を行うものとしても良い。
【０１３９】
又、上述において、スクリーン２上に配置される各画素が備える発光ダイオードは、異なる領域に配置されるものであっても発光色が同一であれば同一の発光ダイオードを利用するものとしても構わない。
【０１４０】
例えば、領域２ａ及び２ｂにおいて、発光色が赤色である発光ダイオードＬｒａとＬｒｂは同一のものを利用しても構わないし、発光色が緑色である発光ダイオードＬｇａとＬｇｂは同一のものを利用しても構わないし、発光色が青色である発光ダイオードＬｂａとＬｂｂは同一のものを利用しても構わない。
【０１４１】
又、上述において、各画素に印加する直流バイアスを同一の直流バイアスとしたが、発光ダイオードの発光色毎に必要なバイアス電圧が異なる場合には、各部分画素毎に印加する直流バイアスを変えるものとしても構わない。
【０１４２】
例えば、領域２ａに配置される各画素の場合、図１１に示すように、部分画素Ｒａに対しては直流バイアスＤＣ１ａが印加され、部分画素Ｇａに対しては直流バイアスＤＣ２ａが印加され、部分画素Ｂａに対しては直流バイアスＤＣ３ａが印加される構成としても構わない。
【０１４３】
このとき、所定の光量の波長λｒａの赤外光をフォトトランジスタに照射し、当該フォトトランジスタで光電変換が行われることで生成された電流が発光ダイオードに与えられると、当該発光ダイオードが所定輝度以上発光するように各直流バイアスＤＣ１ａ、ＤＣ２ａ、ＤＣ３ａのバイアス電圧が設定されているものとしても構わない。
【０１４４】
又、各画素に印加される直流バイアスが、赤外光を受光すると光電変換する太陽電池から供給される構成としても構わない。
【０１４５】
例えば、図３に示される画素αａを、図１２に示すようにフォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａの代わりに赤外光を受光すると起電力が発生する太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａを備える構成とすることができる。このとき、過電流防止用の抵抗Ｒ１が更に接続される構成であるものとしても良い。
【０１４６】
このとき、太陽電池Ｂｒａは、波長λｒａの赤外光を受光すると起電力を発生し、太陽電池Ｂｇａは、波長λｇａの赤外光を受光すると起電力を発生し、太陽電池Ｂｂａは、波長λｂａの赤外光を受光すると起電力を発生するものとする。
【０１４７】
図１２に示される構成の場合、プロジェクタ２ａにおいて、光出力部２４が発光制御部２３から与えられた各画素位置に対応した放射すべき赤外光量に基づいて赤外光を放射すると、各太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａは当該赤外光量に応じた起電力を発生する。このとき、各太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａで発生した起電力に応じた電流が各発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａに与えられ、この電流値に応じた輝度で各発光ダイオードが発光する。
【０１４８】
即ち、このように構成されるとき、直流バイアスＤＣ１ａを各画素に印加する必要がなく、回路構成が更に簡素化される。
【０１４９】
更に、各画素が太陽電池とフォトトランジスタを備える構成にすることもできる。
【０１５０】
例えば領域２ａに配置される画素αａの場合、図１３に示すように、太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａに加えてフォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａを備える構成とすることもできる。このとき、プロジェクタ２ａが、波長λｒａ、λｇａ、λｂａに加えて、更に波長λｐａの赤外光を放射できる構成であるととともに、太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａが波長λｂａの赤外光を受光すると光量に応じた起電力を発生し、この状態の下で各フォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａがそれぞれ波長λｒａ、λｇａ、λｂａの赤外光を受光すると光量に応じた電流が各発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａに与えられるものとしても良い。
【０１５１】
尚、このとき、太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａには各波長λｒａ、λｇａ、λｂａの赤外光を遮断するバンドカットフィルタが前面に備えられるものとし、各フォトトランジスタＰｒａ、Ｐｇａ、Ｐｂａには更に波長λｐａの赤外光を遮断するバンドカットフィルタが前面に備えられるものしても構わない。
【０１５２】
又、上記の場合においては、領域２ａに赤外光を放射するプロジェクタとして、発光制御部２３の算出結果に基づいて各画素に対して指定された光量の赤外光を放射するプロジェクタ４ａに加えて、波長λｐａの赤外光を領域２ａに配置される各画素に対して一定光量放射するプロジェクタ４ａ’を備える構成としても構わない。又、上述と同様、各発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａを発光させるために必要なバイアス電圧が各発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａ間で異なる場合には、各太陽電池Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａに対してそれぞれ異なる光量の赤外光がプロジェクタ４ａ’から放射されるものとしても良い。
【０１５３】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１５４】
尚、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、図１におけるスクリーン２上に配置される各画素の回路構成及び、当該画素が配置される領域に赤外光を放射するプロジェクタの構成が異なる形態である。よって、以下ではスクリーン上に配置される各画素の回路構成及びプロジェクタの構成に限って説明を行い、他の説明については省略する。
【０１５５】
又、以下ではスクリーン２上の領域２ａに配置される各画素及び、この領域２ａに対して赤外光を放射するプロジェクタ４ａについてのみ説明を行うが、他の領域についても同様の構成とすることができる。
【０１５６】
図１４は、本実施形態において、領域２ａに配置される一画素αａの回路図を示している。図１４に示すように、画素αａは、発光ダイオードＬｒａ、Ｌｇａ、Ｌｂａ及びフォトトランジスタＰｔａによって形成される。
【０１５７】
このフォトトランジスタＰｔａは、波長λｐａの赤外光を受光すると光電変換が行われる構成であり、又、このフォトトランジスタＰｔａのエミッタ端子に、各発光ダイオードＬｒ、Ｌｇ、Ｌｂが並列に接続される。
【０１５８】
又、各画素には直流バイアスＤＣ１ａがスイッチング素子を介して印加されている。この内、フォトトランジスタＰｔａと発光ダイオードＬｒａの両端にはスイッチング素子Ｓｗｒａを介して直流バイアスＤＣ１ａが印加され、フォトトランジスタＰｔａと発光ダイオードＬｇａの両端にはスイッチング素子Ｓｗｇａを介して直流バイアスＤＣ１ａが印加され、フォトトランジスタＰｔａと発光ダイオードＬｂａの両端にはスイッチング素子Ｓｗｂａを介して直流バイアスＤＣ１ａが印加される構成である。
【０１５９】
又、上記各スイッチング素子Ｓｗｒａ、Ｓｗｇａ、Ｓｗｂａの電気的な接離を行うためのスイッチング制御部３１が設けられる。このスイッチング制御部３１は、後述するようにプロジェクタから与えられる制御信号に基づいて各スイッチング素子Ｓｗｒａ、Ｓｗｇａ、Ｓｗｂａの制御を行う構成である。
【０１６０】
又、本実施形態におけるプロジェクタ４ａは、波長λｐａの赤外光を放射できる構成であり、他の波長の赤外光を放射できないものとする。このため、波長切換部２５を備えない構成である
このようにプロジェクタ４ａが構成されるとき、第１の実施形態と同様、映像再生装置３から映像データが送られると、プロジェクタ４ａは、発光制御部２３にて当該映像データに基づいて各画素毎に放射すべき赤外光量を算出し、この算出結果を光出力部２４に与える。そして、対象領域２ａ内の全画素に対して放射すべき赤外光量が発光制御部２３によって算出されると、光出力部２４が、まず各画素の発光ダイオードＬｒａを発光させるべく、発光制御部２３より与えられた光量に従って波長λｐａの赤外光を放射する。尚、このとき、スイッチング制御部３１によってスイッチング素子Ｓｗｒａがオン状態に制御され、他のスイッチング素子Ｓｗｂａ、Ｓｗｇａはオフ状態に制御されているとする。
【０１６１】
各画素が備えるフォトトランジスタＰｔａは、波長λｐａの赤外光が入射されると、当該赤外光の光量に応じた電流を発生する。そして、スイッチング素子Ｓｗｒａがオン状態であるため、直流バイアスＤＣ１ａが印加されている発光ダイオードＬｒａに対してのみ当該電流が与えられ、発光ダイオードＬｒａがこの電流値に応じた強度で発光する。一方、スイッチング素子Ｓｗｇａ及びＳｗｂａはオフ状態であるため、発光ダイオードＬｇａ及びＬｂａに対しては当該電流が与えられないので、発光ダイオードＬｇａ及びＬｂａは発光しない。
【０１６２】
このように発光ダイオードＬｒａを発光させた後、スイッチング制御部３１によってスイッチング素子Ｓｗｇａをオン状態に、スイッチング素子Ｓｗｒａ及びＳｗｂａをオフ状態に制御しておき、光出力部２４ｂが各画素の発光ダイオードＬｇａを発光させるべく、発光制御部２３より与えられた光量に従って波長λｐａの赤外光を放射する。このとき、同様の理由により、発光ダイオードＬｇａが直流バイアスＤＣ１ａが印加されているため照射された赤外光の光量に応じた輝度で発光するのに対し、発光ダイオードＬｂａ及びＬｒａに対しては、直流バイアスが印加されていないため電流が与えられず発光しない。
【０１６３】
同様に、発光ダイオードＬｇａを発光させた後、スイッチング制御部３１によってスイッチング素子Ｓｗｂａをオン状態に、スイッチング素子Ｓｗｒａ及びＳｗｇａをオフ状態に制御しておき、光出力部２４が各画素の発光ダイオードＬｂａを発光させるべく、発光制御部２３より与えられた光量に従って波長λｐａの赤外光を放射する。このとき、同様の理由により、発光ダイオードＬｂａが直流バイアスＤＣ１ａが印加されているため照射された赤外光の光量に応じた輝度で発光するのに対し、発光ダイオードＬｒａ及びＬｇａに対しては、直流バイアスが印加されていないため電流が与えられず発光しない。
【０１６４】
そして、スクリーン２上の他の領域２ｂ、２ｃ、・・・に配置される各画素についても、図１４と同様の構成の回路が配置されるものとする。このとき、配置される領域毎にフォトトランジスタが光電変換を行う赤外光の波長が異なるように設定されているものとする。又、各プロジェクタが、対象放射領域に配置されるフォトトランジスタに対して、当該フォトトランジスタが光電変換を行う波長の赤外光を放射できる構成であるとする。
【０１６５】
即ち、領域２ａおよびプロジェクタ４ａの構成と同様、例えば領域２ｂに配置される各画素が備えるフォトトランジスタＰｔｂは波長λｐｂの赤外光を受光すると光電変換が行われる構成であり、この領域２ｂに対して赤外光を放射するプロジェクタ４ｂは、少なくとも波長λｐｂの赤外光を放射できる構成である。
【０１６６】
このように構成されるとき、各スイッチング素子の電気的接離によって各発光ダイオードに対して直流バイアスの印加を制御することで、同一画素を構成する各発光ダイオードのいずれを発光させるかについて制御を行うことができるため、必ずしも第１の実施形態のようにプロジェクタが複数種類の波長の赤外光を放射できる構成である必要がなく、単一種類の赤外光のみを放射できるプロジェクタについても利用することができる。
【０１６７】
又、スクリーン上の他の領域に配置される各画素が備えるフォトトランジスタは、光電変換を行う赤外光の波長が異なる値に設定されているため、プロジェクタからの赤外光が隣接領域に照射された場合においても、この照射された赤外光によってフォトトランジスタで光電変換が行われることはなく、各画素は発光しない。
【０１６８】
このため、第１の実施形態と同様、本実施形態も、スクリーン上に配置された複数の発光ダイオードが発光することで映像を形成する構成であるため、発光位置は必ず発光ダイオードの位置であり、従来のスクリーン上に可視光を投影する従来の投影型映像装置のように映像が例えば半画素程度ずれるという問題が起こらない。従って、予め各プロジェクタに対して放射方向の調整を行っておけば、スクリーン上に表示される映像にずれが生じることがないため、プロジェクタの赤外光放射光量を調整することによって画素毎の輝度調整を行うことで、投影領域の境界部分を目立たなくすることができる。
【０１６９】
従って、従来の構成のように、隣接領域同士を重ね合わせるエッジブレンディングを行う必要がなく、輝度調整が容易化される。
【０１７０】
尚、本実施形態の構成においても、各画素が備える発光ダイオードの発光色毎に必要なバイアス電圧が異なる場合には、各部分画素毎に印加する直流バイアスを変えるものとしても構わない。
【０１７１】
例えば領域２ａに配置される各画素の場合、図１５に示すように、部分画素Ｒａに対しては直流バイアスＤＣ１ａが印加され、部分画素Ｇａに対しては直流バイアスＤＣ２ａが印加され、部分画素Ｂａに対しては直流バイアスＤＣ３ａが印加される構成としても構わない。
【０１７２】
又、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、各画素が赤外光を受光すると受講料に応じた起電力を発生する太陽電池を備えており、各画素が備える発光ダイオードに印加される直流バイアスが、この太陽電池から供給される構成としても構わない。
【０１７３】
又、上述の各実施形態では、プロジェクタが赤外光を照射するとともに、スクリーン上に配置された複数の画素が備えるフォトトランジスタに対して当該赤外光が入射されると、光電変換を行って電流を発光ダイオードに与える構成としたが、赤外光の代わりに紫外光を利用する構成としても構わない。即ち、各画素を構成するフォトトランジスタは紫外光が入射されると光電変換を行う性質を備え、プロジェクタが紫外光を照射する機構を備えるものとしても構わない。
【０１７４】
又、上述ではスクリーン上に配置された各画素が赤、青、緑の３色が発光する各部分画素で構成されるものとしたが、この３色に限られるものではなく、他の色が発光する部分画素を備える構成としても構わないし、各画素の発光色が４色以上である構成としても構わない。又、２色以下で構成されるものとしても構わない。
【０１７５】
尚、各画素の発光色が４色以上である場合は、各領域に放射する各プロジェクタが、４種類以上の波長の赤外光を放射できる構成であるものとしても良い。
【０１７６】
又、上述では、受光素子としてフォトトランジスタを用いているが、これに限られるものではない。フォトトランジスタは発光ダイオードとの組み合わせという観点で好ましい受光素子であるが、入射する不可視光の光量に応じて、電圧、電気抵抗、電流等の電気的量が変化するような他の受光素子を用いることも可能である。
【０１７７】
尚、上述の各実施形態において、スクリーン上に配置される各画素は、マトリクス状に配置される構成であるものとしても構わないし、これに限られず、例えば千鳥状や放射状等の他の面状に並んで配置される構成であるものとしても構わない。
【０１７８】
又、上述では、本発明の映像表示装置をプラネタリウムに利用する例を挙げて説明を行ったが、利用形態はプラネタリウムに限られない。例えば、ビルの側面に図３又は図１４等に示される画素を形成し、遠方から複数のプロジェクタによって赤外光を照射することで、ビルの側面に映像が表示される構成とすることもできる。
【０１７９】
又、このように構成されるプラネタリウムは、スクリーン上に配置された発光ダイオードが発光することで映像を表示する自発光型の映像表示システムであるため、ＤＭＤや液晶パネル等の光変調素子を用いる映像投影装置によって得られる映像と違って、極めて高コントラストの映像が取得できるという効果がある。特に、発光ダイオードは上述のようにスレッシュホールド電流値以下では発光しない性質を有しているため、このスレッシュホールド電流値を下回る電流が発光ダイオードに与えられる場合でも当該発光ダイオードは発光せず、これによって更に高いコントラストを確保することができる。
【０１８０】
又、上述のプラネタリウムが備えるスクリーンは、発光ダイオード及びフォトトランジスタからなる複数の画素を配置するとともに、各画素に対して直流バイアスを印加する構成である。即ち、本発明の映像表示装置は、スクリーン上の配置された発光ダイオードの発光制御をプロジェクタが行う構成であるため、従来の自発光型の映像表示装置のように、スクリーン２上に画素を制御する制御回路や信号ラインを設ける必要がなく、プラネタリウム等のドーム状スクリーンに対しても容易に設置することができるという効果もある。
【０１８１】
又、上述のプラネタリウムが備えるプロジェクタとしては、不可視光を放射可能であれば従来の構成のプロジェクタを利用することができる。このため、従来構成のプラネタリウムに対して、スクリーンについてのみ上述のような構成とし、プロジェクタは不可視光を放射可能な従来構成のプロジェクタを利用することで、本発明の効果を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明の映像表示装置は、プラネタリウムや建造物壁面等の大型のスクリーンに映像を表示する装置に対して好適に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】は、本発明の映像表示装置の一実施形態であるプラネタリウムの構造を示す概念図である。
【図２】は、図１におけるスクリーンの一部領域の模式図である。
【図３】は、図１におけるスクリーンに配置される一部領域の回路図である。
【図４】は、図１におけるスクリーンに配置される他の一部領域の回路図である。
【図５】は、図１に示すプラネタリウムにおける映像再生装置及びプロジェクタの動作を説明するためのブロック図である。
【図６】は、図１におけるスクリーン上の一部領域に配置される画素の模式図である。
【図７】は、図１におけるスクリーン上に複数のプロジェクタから与えられる映像データが表示される状況を示す模式図である。
【図８】は、図１におけるスクリーン上に複数のプロジェクタから与えられる映像データが表示される状況を示す別の模式図である。
【図９】は、プロジェクタが備える光出力部の模式図である。
【図１０】は、複数のプロジェクタによって表示されるスクリーンの映像の一例である。図１におけるスクリーンに配置される一部領域の更に別の回路図である。
【図１１】は、図１におけるスクリーンに配置される一部領域の別の回路図である。
【図１２】は、図１におけるスクリーンに配置される一部領域の更に別の回路図である。
【図１３】は、図１におけるスクリーンに配置される一部領域の更に別の回路図である。
【図１４】は、第２の実施形態におけるスクリーンに配置される一部領域の回路図である。
【図１５】は、第２の実施形態におけるスクリーンに配置される一部領域の別の回路図である。
【図１６】は、第２の実施形態におけるスクリーンに配置される一部領域の更に別の回路図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１    プラネタリウム
２    スクリーン
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ    スクリーン上の一領域
２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ    スクリーン上の一領域
２ａ−１、２ｂ−１、２ｅ−１、２ｅ−２    スクリーン上の一領域
３    映像再生装置
４、４ａ、４ｂ    プロジェクタ
５ａ、５ｂ    電気回線
６    表示画面
１１    操作部
１２    再生制御部
１３    メモリ
１４    表示部
１５    外部出力部
１６    輝度調整指示部
２１    信号入力部
２２    信号解析部
２３    発光制御部
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｅ    光出力部
２４ｅ−１、２４ｅ−２、２４ｅ−３    光出力部の一部
２５    波長切換部
３１    スイッチング制御部
４０ｅ−１、４０ｅ−２    スクリーン上の一領域
Ｌｒａ、Ｌｒｂ、Ｌｒａｍｎ、Ｌｒｂｍｎ    発光ダイオード（赤）
Ｌｇａ、Ｌｇｂ、Ｌｇａｍｎ、Ｌｇｂｍｎ    発光ダイオード（緑）
Ｌｂａ、Ｌｂｂ、Ｌｂａｍｎ、Ｌｂｂｍｎ    発光ダイオード（青）
Ｐｒａ、Ｐｒｂ、Ｐｒａｍｎ、Ｐｒｂｍｎ    フォトトランジスタ
Ｐｇａ、Ｐｇｂ、Ｐｇａｍｎ、Ｐｇｂｍｎ    フォトトランジスタ
Ｐｂａ、Ｐｂｂ、Ｐｂａｍｎ、Ｐｂｂｍｎ    フォトトランジスタ
Ｂｒａ、Ｂｇａ、Ｂｂａ    太陽電池
Ｒ１    抵抗
αａ１１、αｂ１１    画素
αｅｔ、αｅ１、αｅ２、αｅ４    画素
ＤＣ１ａ、ＤＣ１ｂ、ＤＣ２ａ、ＤＣ３ａ    バイアス
Ｓｗｒａ、Ｓｗｇａ、Ｓｗｂａ    スイッチング素子
Ｄａｂ    境界領域
Ｒａ    部分画素（赤）
Ｇａ    部分画素（緑）
Ｂａ    部分画素（青）
ｘａ、ｘｂ、ｘｄ、ｘｅ、ｙｅ    スクリーン上の一領域
ｚｅ１、ｚｅ２    光変調画素
【図１】
2006201205.tif 000003
【図２】
2006201205.tif 000004
【図３】
2006201205.tif 000005
【図４】
2006201205.tif 000006
【図５】
2006201205.tif 000007
【図６】
2006201205.tif 000008
【図７】
2006201205.tif 000009
【図８】
2006201205.tif 000010
【図９】
2006201205.tif 000011
【図１０】
2006201205.tif 000012
【図１１】
2006201205.tif 000013
【図１２】
2006201205.tif 000014
【図１３】
2006201205.tif 000015
【図１４】
2006201205.tif 000016
【図１５】
2006201205.tif 000017
【図１６】
2006201205.tif 000018