(57)【要約】【課題】合成映像にマスク領域を設定する際に、合成映像におけるサブ映像の位置が変化することを防止することができる映像投射システムを提供する。【解決手段】映像投射システム１は、第１サブ映像を第１照射領域に照射すると共に、第２サブ映像を第１照射領域内の第２照射領域に照射して、１つの合成映像を投射する各映像投射装置１０と、映像信号の輝度分布に基づいて、第１サブ映像及び第２サブ映像を生成すると共に、第１照射領域における第２照射領域の位置を設定する映像信号分配部２０と、合成映像におけるマスク領域の設定位置を指定するマスク位置変換部５０Ｂ〜５０Ｄと、マスク位置変換部５０Ｂ〜５０Ｄにより指定されたマスク領域の設定位置が第２照射領域内であるときに、第２サブ映像のマスク領域の設定位置に所定のマスク画像を重畳するマスク設定処理を実行するマスク重畳部４０Ａ〜４０Ｄと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サブ映像を第１照射領域に照射すると共に、第２サブ映像を前記第１照射領域内の第２照射領域に照射して、１つの合成映像を投射する映像投射部と、
入力画像の輝度分布に基づいて、前記第１サブ映像及び前記第２サブ映像を生成すると共に、前記第１照射領域における前記第２照射領域の位置を設定する映像分配部と、
前記合成映像におけるマスク領域の設定位置を指定するマスク位置指定部と、
前記マスク位置指定部により指定されたマスク領域の設定位置が前記第２照射領域内であるときに、前記第２サブ映像の前記設定位置に所定のマスク画像を重畳するマスク設定処理を実行するマスク設定部と、を備えていることを特徴とする映像投射システム。
【請求項２】
請求項１に記載の映像投射システムにおいて、
前記第１照射領域における前記第２照射領域のオフセット量を設定するオフセット設定部と、
前記第２照射領域の位置を、前記オフセット量分だけシフトさせる第２照射領域オフセット部と、を備え、
前記マスク設定部は、前記オフセット設定部により前記オフセット量が設定されているときには、前記マスク設定処理において、前記第２サブ映像に対して前記マスク位置指定部により指定されたマスク領域の位置を前記オフセット量分シフトさせた位置に、前記マスク画像を重畳することを特徴とする映像投射システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像投射システムにおいて、
前記映像分配部は、前記入力画像における最高輝度点を、前記第１照射領域における前記第２照射領域の中心位置とすることを特徴とする映像投射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の映像投射装置で構成される映像投射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数台の映像投射装置を用いて１つの合成映像を生成するシステムが開発され、従来のマルチモニターディスプレイシステムの置き換えとして、或いは建物等の外壁をスクリーンとしたプロジェクションマッピングとして、様々な演出のために用いられている。複数台の映像投射装置を用いた投影方法としては、投射された複数の映像の重畳投影により部分的に映像の解像度を変更する方法が知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１は、映像信号分配部が４つの映像投射装置に対して映像信号の振分けを行い、各映像投射装置が投射する映像投射範囲を組み合せて合成映像を生成している。
【０００４】
具体的には、映像信号分配部が入力映像信号の輝度分布から最高輝度点の位置を特定し、個別映像信号と各映像投射装置が担当する映像投射範囲の中心を最高輝度点の位置に合わせるためのオフセット信号とを各映像投射装置に出力して、合成映像を構成するサブ映像を生成する（段落００３７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０８６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本願発明者らは、投射範囲内に映像を投射しない領域（マスク領域）を設定したとき、以下の不都合が生じることを知見した。すなわち、マスク領域が設定されていない合成映像を投射した状態から、マスク領域が設定された合成映像を投射した状態に切替えたときに、合成映像を構成する複数のサブ映像の配置状況が急激に変化して、合成映像の視認者に違和感を与えてしまうという不都合が生じる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、合成映像にマスク領域を設定する際に、合成映像におけるサブ映像の位置が変化することを防止することができる映像投射システム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】
【０００８】
本発明の映像投射システムは、第１サブ映像を第１照射領域に照射すると共に、第２サブ映像を前記第１照射領域内の第２照射領域に照射して、１つの合成映像を投射する映像投射部と、入力画像の輝度分布に基づいて、前記第１サブ映像及び前記第２サブ映像を生成すると共に、前記第１照射領域における前記第２照射領域の位置を設定する映像分配部と、前記合成映像におけるマスク領域の設定位置を指定するマスク位置指定部と、前記マスク位置指定部により指定されたマスク領域の設定位置が前記第２照射領域内であるときに、前記第２サブ映像の前記設定位置に所定のマスク画像を重畳するマスク設定処理を実行するマスク設定部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、映像投射部は、第１サブ映像を第１照射領域に投射し、第２サブ映像を第１照射領域内の第２照射領域に照射する。その際、映像分配部は、第１照射領域における第２照射領域の位置を、入力画像の輝度分布に基づいて設定する。これにより、第１照射領域に対する第２照射領域の位置が決定され、第１サブ映像と第２サブ映像とから１つの合成映像を投射することができる。
【００１０】
第２照射領域内にマスク領域が設定されるとき、マスク設定処理が実行されて、第２サブ映像のマスク領域の設定位置にマスク画像が重畳される。この場合、マスク画像を重畳しても第１照射領域における第２照射領域の位置は変化しないため、合成映像にマスク領域を設定する際に、第１照射領域内の第２照射領域の位置が変化することを防止することができる。
【００１１】
本発明の映像投射システムにおいて、前記第１照射領域における前記第２照射領域のオフセット量を設定するオフセット設定部と、前記第２照射領域の位置を、前記オフセット量分だけシフトさせる第２照射領域オフセット部と、を備え、前記マスク設定部は、前記オフセット設定部により前記オフセット量が設定されているときには、前記マスク設定処理において、前記第２サブ映像に対して前記マスク位置指定部により指定されたマスク領域の位置を前記オフセット量分シフトさせた位置に、前記マスク画像を重畳することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、オフセット設定部によりオフセット量が設定されたとき、第２照射領域オフセット部により第１照射領域における第２照射領域の位置をオフセット量分だけシフトさせることができる。
【００１３】
また、マスク領域の位置もオフセット量分だけシフトさせる必要があるが、マスク設定部はマスク設定処理において、第２サブ映像に対してオフセット量分だけシフトさせた位置にマスク画像を重畳する。これにより、第２照射領域のシフトに伴って、マスク位置をシフトさせることができる。
【００１４】
また、本発明の映像投射システムにおいて、前記映像分配部は、前記入力画像における最高輝度点を、前記第１照射領域における前記第２照射領域の中心位置とすることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、映像分配部は、入力画像における最高輝度点を第１照射領域における第２照射領域の中心位置とし、第１サブ映像及び第２サブ映像を生成する。これにより、最高輝度点を中心とした合成映像にマスク領域を設定する際に、第２投射領域の位置が変化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の映像投射システムの概要図。
【図２】本発明の実施形態の映像投射システムの映像投射装置の概要図。
【図３】本発明の実施形態の映像投射装置の映像信号処理部の説明図。
【図４】本発明の実施形態の映像投射装置に用いられるＭＥＭＳの斜視図。
【図５】半導体光源と、ＭＥＭＳミラーと、映像投射装置から投射された映像投射範囲との関係を示す図。
【図６Ａ】時間経過に対する、副走査方向に回動するＭＥＭＳミラー及び半導体光源の駆動信号の波形変化を示す図。
【図６Ｂ】時間経過に対する、主走査方向に回動するＭＥＭＳミラー及び半導体光源の駆動信号の波形変化を示す図。
【図７】図６Ａ及び図６Ｂに示された、ＭＥＭＳミラー及び半導体光源の駆動信号に基づく投射映像の描画範囲と、走査軌跡との関係を示す図。
【図８】各映像投射装置の映像投射範囲と最大輝度との関係を示す図。
【図９Ａ】入力映像の輝度分布の断面図を説明する図（マスク無し）。
【図９Ｂ】入力映像の輝度分布の断面図を説明する図（マスク有り）。
【図１０Ａ】映像投射範囲とマスク領域のシフトを説明する図（シフト前）。
【図１０Ｂ】映像投射範囲とマスク領域のシフトを説明する図（シフト後）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示されるように、本発明の実施形態の映像投射システム１は、複数の映像投射装置１０Ａ〜１０Ｄ（本発明の映像投射部。以下、映像投射装置１０という場合がある。）と、映像信号が入力され、各映像投射装置１０が投射する映像投射範囲の輝度分布を表す個別映像信号及び後述するオフセット信号を各映像投射装置１０に出力する映像信号分配部２０等から構成される。
【００１８】
以下では、映像投射システム１を、４台の映像投射装置から構成される映像投射システムにより説明するが、装置数は４台に限定されず、２台以上であればよい。
【００１９】
映像信号分配部２０（本発明の映像分配部及びオフセット設定部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ並びにＩ／Ｏ回路及びＡ／Ｄ回路等の電子回路等により構成される（図示省略）。そして、パーソナルコンピュータ、カメラシステム等の映像ソースから得られた映像信号（本発明の入力画像）により表現される入力映像の輝度分布から各映像投射装置１０に与える映像投射範囲の輝度分布を抽出する。なお、映像信号には、映像を投射しないマスク領域の座標情報は含まれていない。
【００２０】
映像信号分配部２０は、各映像投射装置１０用に抽出された輝度分布を表す個別映像信号を出力する。また、映像信号分配部２０は、入力映像の輝度分布の最高輝度点の位置を特定して、各映像投射装置１０の映像投射範囲の中心を最高輝度点の位置に設定するオフセット信号を出力する。オフセット信号には、映像が投射される画面全体の中心を基準位置として、基準位置から水平方向及び垂直方向に移動させる変位量（本発明のオフセット量）が含まれる。
【００２１】
映像投射装置１０Ｂ〜１０Ｄ（本発明の第２照射領域オフセット部）では、オフセット信号に応じて各映像投射範囲を上下方向に移動できるようになっている。また、映像投射範囲の左右方向への移動は、第２〜第４映像投射装置１０Ｂ〜１０Ｄにステッピングモータ等を用いた移動機構を設けることにより実施される。
【００２２】
マスク領域の座標情報が含まれるマスク位置信号は、図示しない車載カメラの撮像画像を元に生成され、第１映像投射装置１０Ａ用のマスク重畳部４０Ａに入力される。映像信号分配部２０から出力された第１映像投射装置１０Ａ用の個別映像信号は、マスク重畳部４０Ａでマスク位置信号と重畳されてマスク重畳済個別映像信号が生成され、第１映像投射装置１０Ａに入力される。
【００２３】
詳細は後述するが、第１映像投射装置１０Ａは、最も広域の映像投射範囲（第１の映像投射範囲）の投射を担当する。第１の映像投射範囲の座標は絶対座標であり、マスク位置信号の座標も絶対座標で与えられる。
【００２４】
また、マスク位置信号は、第２映像投射装置１０Ｂ用のマスク位置変換部５０Ｂ、第３映像投射装置１０Ｃ用のマスク位置変換部５０Ｃ、第４映像投射装置１０Ｄ用のマスク位置変換部５０Ｄにそれぞれ入力される。映像信号分配部２０から出力されたオフセット信号は、マスク位置変換部５０Ｂ〜５０Ｄ（本発明のマスク位置指定部）でマスク位置信号と重畳される。
【００２５】
そして、オフセット信号とマスク位置信号とを重畳して生成される変換済マスク位置信号を用いることにより、例えば、第２映像投射装置１０Ｂが担当する第２の映像投射範囲が絶対座標軸上で移動した場合に、マスク領域の位置も移動させることができる。
【００２６】
変換済マスク位置信号は、第２映像投射装置１０Ｂ用のマスク重畳部４０Ｂ、第３映像投射装置１０Ｃ用のマスク重畳部４０Ｃ、第４映像投射装置１０Ｄ用のマスク重畳部４０Ｄにそれぞれ入力される。マスク重畳部４０Ｂ〜４０Ｄ（本発明のマスク設定部）では、変換済マスク位置信号と個別映像信号とからマスク領域の座標情報を含むマスク重畳済個別映像信号が生成され、それぞれ第２〜第４映像投射装置１０Ｂ〜１０Ｄに入力される。
【００２７】
映像信号分配部２０で分配された各映像投射装置１０用の個別映像信号は、各映像投射領域の位置情報を含んでいる。すなわち、位置が決定された各映像投射領域にマスク領域を重ねることになる。
【００２８】
従来の映像投射システムでは、入力される映像信号にマスクの座標情報が含まれていたため、最高輝度点が移動してオフセット信号が出力された場合に、個別映像信号の生成を繰り返し行う必要があった。
【００２９】
しかし、本実施形態の映像投射システム１では、マスク領域の座標情報を有していない映像信号から個別映像信号を生成して各映像投射装置１０に分配し、その後、個別映像信号にマスク領域の座標情報を有するマスク位置信号を重畳する。これにより、映像投射領域内で位置や大きさが変化し得るマスク領域の処理をする際、各映像投射装置１０にかかる制御負担を軽減することができる。
【００３０】
図２に示されるように、本実施形態の各映像投射装置１０は、ＭＥＭＳミラー１０６、半導体光源１１２、ＭＥＭＳミラー１０６及び半導体光源１１２に信号を出力する制御部３０とから構成され、後述するラスタースキャンを行う装置である。
【００３１】
各映像投射装置１０の制御部３０は、上述のマスク重畳済個別映像信号（及びオフセット信号）が入力される個別映像信号入力部１０２と、受信したマスク重畳済個別映像信号を処理するために所定ビット毎に書き込み・読み出しが行われる個別映像信号蓄積部１０４と、ＭＥＭＳミラー１０６に対して交流波の駆動信号を出力するＭＥＭＳ駆動部１０８と、駆動信号に応じてＭＥＭＳミラー１０６が回動軸線周りを回動したとき、ＭＥＭＳミラー１０６の振れ角に応じた電圧を出力するセンサからの信号が入力されるセンサ信号入力部１１０と、ＭＥＭＥＳミラー１０６に光を照射するＬＥＤや半導体レーザ等の半導体光源１１２に対して画素データを出力する光源駆動部１１４と、マスク重畳済個別映像信号を処理して各映像投射装置１０の制御を行う個別映像信号処理部１１６とから構成される。
【００３２】
ここでは、説明の便宜のため、ＭＥＭＳミラー１０６を駆動する交流波の駆動信号として正弦波形状の駆動信号を用いて説明するが、正弦波形状の駆動信号に対して９０°位相が遅れた余弦波形状の信号等を用いてもよい。
【００３３】
個別映像信号入力部１０２は、映像信号を処理するために、入力された個別映像信号を個別映像信号処理部１１６に出力する。個別映像信号入力部１０２としては、ＶＧＡ（アナログＲＧＢ）、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ等の映像信号レシーバを用いることができる。
【００３４】
個別映像信号蓄積部１０４では、個別映像信号入力部１０２から出力されたマスク重畳済個別映像信号を処理するために信号の書き込み、読み出しが行われる。個別映像信号蓄積部１０４としては、ＳＤＲＡＭ等を用いることができる。本実施形態の映像投射システム１では、映像信号は高速信号として生成されるため、ＤＤＲ２-ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３-ＳＤＲＡＭが好適である。
【００３５】
ＭＥＭＳ駆動部１０８は、ＭＥＭＳミラー１０６に対する駆動信号を出力するために、個別映像信号処理部１１６からのデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバーターと、その出力信号をＭＥＭＳミラー１０６の駆動電圧レベルまで増幅するオペアンプから構成される。
【００３６】
センサ信号入力部１１０は、駆動信号に応じてＭＥＭＳミラー１０６が回動軸線周りに回動し、走査方向に回動したときのＭＥＭＳミラー１０６の振れ角に応じた電圧を出力するセンサからの信号が入力される信号入力部である。センサ信号入力部１１０は、受信したアナログ信号を個別映像信号処理部１１６に出力されるデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーターと、Ａ／Ｄコンバーターに対する適切な入力レベルを確保するオペアンプとから構成される。
【００３７】
光源駆動部１１４は、個別映像信号処理部１１６から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する高速Ｄ／Ａコンバーターと、ＲＧＢ各色の半導体光源１１２を駆動できるだけの電流容量を持つドライバトランジスタ等とから構成される。
【００３８】
個別映像信号処理部１１６は、個別映像信号を処理して各映像投射装置１０の制御を行う。個別映像信号処理部１１６は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、マイクロプロセッサ、又はこれらのハイブリッドデバイス（EPP（Extensible Processing Platform）やＳｏＣ（System on Chip））等を用いることができる。
【００３９】
また、図３に示されるように、個別映像信号処理部１１６は、マスク重畳済個別映像信号を個別映像信号入力部１０２から個別映像信号蓄積部１０４に出力するインターフェースとしての入力映像処理部１２０と、個別映像信号蓄積部１０４から出力された信号等に基づいて、ＭＥＭＳ駆動部１０８へ送出するＭＥＭＳミラー１０６の駆動信号及び光源駆動部１１４に送出する画素データ抽出の基礎となる信号等を生成する駆動信号生成部１２２と、センサ信号入力部１１０及び駆動信号生成部１２２から出力された信号に基づいて、共振周波数追従制御を行い、画素データ抽出部１２６に信号を送出する駆動信号演算処理部１２４と、駆動信号生成部１２２及び駆動信号演算処理部１２４から出力された信号に基づいて、光源駆動部１１４に送出する画素データを抽出する画素データ抽出部１２６と、これらの各信号処理の制御パラメータに対する制御を行うと共に、スイッチ、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等の図示しない外部制御手段とのインターフェースとしての機能を果たす総合制御部１２８とから構成される。
【００４０】
また、図４に示されるように、ＭＥＭＳミラー１０６を備えるＭＥＭＳ１３０は、反射面を有するＭＥＭＳミラー１０６を一対のトーションバー１３１Ａ，１３１Ｂにより支持する第１支持部１３２と、ＭＥＭＳミラー１０６を第１支持部１３２に対して一対のトーションバー１３１Ａ，１３１Ｂ、すなわち、主走査方向（Ｙ軸周り）に回動させる第１のアクチュエータ１３４，１３６と、第１支持部１３２を支持する第２支持部１３８と、第１支持部１３２を第２支持部１３８に対して副走査方向（Ｘ軸周り）に回動させる第２のアクチュエータ１４０，１４２とを備え、２次元走査が可能な２軸型光偏向器である。
【００４１】
ＭＥＭＳ１３０を備える各映像投射装置１０は、後述する映像投射範囲のうち描画範囲のみが２次元走査に応じて光が投射されるように、半導体光源１１２が点灯されるので、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００４２】
ＭＥＭＳ１３０のアクチュエータとしては、圧電方式、静電方式、電磁形式のアクチュエータを用いることができる。本実施形態では、第１のアクチュエータ１３４，１３６として、圧電アクチュエータを採用している。また、第２のアクチュエータ１４０，１４２はそれぞれ、４つの圧電カンチレバーが連結されて構成されている。圧電カンチレバー１４０Ａ〜１４０Ｄ，１４２Ａ〜１４２Ｄは、支持体と、下部電極と、圧電体と、上部電極とから構成された積層体を含む。
【００４３】
映像信号に基づく映像の投射は、水平方向の高速走査、垂直方向の低速走査によって実行される。そのため、ＭＥＭＳミラー１０６は、高速動作に対応した第１のアクチュエータ１３４，１３６の共振駆動により主走査方向に回動し、低速動作に対応した第２のアクチュエータ１４０，１４２の非共振駆動により副走査方向に回動する。
【００４４】
本実施形態では、副走査方向の回動は低速動作であるため、非共振駆動のアクチュエータを用いたが、これに限定されず、共振駆動のアクチュエータを用いてもよい。
【００４５】
ＭＥＭＳミラー１０６の回動状態を検出するために、第１支持部１３２には、トーションバー１３１Ａ，１３１Ｂと隣接する位置にセンサ１４４Ａ，１４４Ｂが、また、第２のアクチュエータ１４０，１４２の近傍にセンサ１４６が設けられている。位置センサとしては、圧電効果を用いたセンサやピエゾ抵抗効果を用いたセンサを採用することができる。圧電効果を用いたセンサは、ＭＥＭＳミラー１０６の振れ角の変位量に対して微分値を返す速度センサとして動作する。また、ピエゾ抵抗効果を用いたセンサは、ＭＥＭＳミラー１０６の振れ角の変位量に比例した値を返す位置センサとして動作する。
【００４６】
なお、同一の製造プロセスでアクチュエータ及びセンサの積層構造を形成できるという点では、圧電効果を用いたアクチュエータ及びセンサを用いることが好ましい。
【００４７】
また、センサ１４４，１４６はそれぞれ、少なくとも１つ設ける必要があるが、ＭＥＭＳミラー１０６の主走査方向及び副走査方向の回動安定性及び差動信号のノイズキャンセリング効果の向上のために、図４に示されるように、Ｙ軸及びＸ軸を中心として線対称に２つ設けることが好ましい。
【００４８】
次に、図５〜図７を参照して、主に半導体光源１１２と、ＭＥＭＳ１３０のＭＥＭＳミラー１０６とを用いたラスタースキャンについて説明する。
【００４９】
図５に示されるように、半導体光源１１２からＭＥＭＳミラー１０６に入射して反射された光は、映像投射範囲に映像（走査軌跡）を描画する。映像の描画に関して、副走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６により、図５の映像投射範囲において垂直方向の走査が実行される。本実施形態の副走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６の駆動信号の波形は、図６Ａに示される鋸波形状とするのが好ましい。
【００５０】
副走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６は低速駆動されるので、共振駆動のアクチュエータと非共振駆動のアクチュエータの何れも用いることができるが、非共振駆動のアクチュエータに好適な鋸波形状の駆動信号を用いて有効描画時間を長く確保することにより、映像投射範囲の明るさの向上を図ることができる。
【００５１】
具体的には、鋸波形状の駆動信号には、時間経過に対する駆動信号の波形の傾きが緩やかな区間と、急峻な区間とが交互に現れる（図６Ａ参照）。そして、鋸波形状の駆動信号の傾きが緩やかな区間で半導体光源１１２を点灯して描画を行い（描画区間）、傾きが急峻な区間で半導体光源１１２を消灯する非描画区間（垂直帰線区間）を設ける。
【００５２】
鋸波形状の駆動信号の傾きが変化する頂点付近では、副走査方向の回動するＭＥＭＳミラー１０６は非常に低速な駆動状態になるため、当該頂点付近の区間に対応する描画部分は描画範囲の他の部分と比較すると特に明るく見える。そのため、当該頂点付近の区間では、半導体光源１１２を消灯することにより、描画範囲で表される画面全体の明るさの均一性を実現し得る。
【００５３】
一方、主走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６により、図５の映像投射範囲において水平方向の走査が実行される。本実施形態の主走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６の駆動信号の波形は、図６Ｂに示される交流波、例えば、正弦波形状とするのが好ましい。主走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６は高速駆動されるので、共振駆動のアクチュエータを用いることが好ましく、また、共振駆動のアクチュエータに好適な正弦波形状の駆動信号を用いることが好ましいからである。
【００５４】
具体的には、正弦波形状の駆動信号には、時間経過に対する駆動信号の波形の頂点付近の区間と、それ以外の区間とが交互に現れる（図６Ｂ参照）。そのため、図５に示されるように、往復走査、すなわち、右方向走査及び左方向走査の両方で描画を行うことが、有効描画時間の確保の点から好適である。片側走査、例えば、右方向走査（左方向走査）のみで描画を行い、左方向走査（右方向走査）においては非描画区間（水平帰線区間）を設ける方式と比較して、往復走査、すなわち、右方向走査と左方向走査の両方で描画を行い、有効描画時間を長く確保することができる。
【００５５】
さらに、正弦波形状の駆動信号の頂点付近（水平折返区間）では、主走査方向に回動するＭＥＭＳミラー１０６は非常に低速な駆動状態になるため、当該頂点付近の区間に対応する描画部分は描画範囲の他の部分と比較すると特に明るく見える。描画範囲で表される画面全体の明るさの均一性を実現し得るため、図６Ｂに示されるように、経過時間に対して隣り合う当該頂点付近の区間（水平折返区間）の間の区間で半導体光源１１２を点灯して図５の水平方向の走査軌跡の１ライン分の描画を行い、水平折返区間で半導体光源１１２を消灯して非描画区間を設ける。
【００５６】
上述したラスタースキャンを実施することにより、図７に示されるように、被走査面での走査軌跡全体から水平方向及び垂直方向において、図５の映像投射範囲の周縁領域が切り取られた描画範囲が得られる。
【００５７】
次に、映像信号分配部２０による分配処理による映像について説明する。映像信号分配部２０の分配処理では、画面内に１点存在する最高輝度点を中心に、水平方向、垂直方向の輝度が共に単調減少する分布を持った映像信号を処理する。
【００５８】
図８は、本実施形態の映像投射システム１を構成する各映像投射装置１０により、ＭＥＭＳミラー１０６の水平方向及び垂直方向の振れ角で表された映像投射範囲（本発明の映像投射領域）と、相対輝度で表された最大輝度との関係を示した図である。
【００５９】
図８に示されるように、各映像投射装置１０の映像投射範囲は、相対輝度の上限値である最大輝度が低いものは映像投射範囲が広く、最大輝度が高くなるにつれて映像投射範囲が狭くなるように設定されている。
【００６０】
まず、第１映像投射装置１０Ａは、最大輝度が最も低く、映像投射範囲が最も広い第１の映像投射範囲の投射を担当する。また、第２〜第４映像投射装置１０Ｂ〜１０Ｄは、それぞれ第２〜第４の映像投射範囲の投射を担当する。
【００６１】
そして、各映像投射装置１０に出力される個別映像信号で表現される輝度分布の映像（サブ映像）を結合して、最終的な映像（合成映像）が生成される。
【００６２】
各映像投射装置１０から投射される映像は、中央部が最も明るく（最高輝度点）、周辺部にいくにつれて徐々に暗くなる輝度分布となっている。
【００６３】
各映像投射装置１０の画素ピッチは、制御し易さの観点から同一に設定されているが、特にこれに限定されず、各装置により画素ピッチを異なる値に設定してもよい。各映像投射装置１０の画素ピッチが異なる値に設定された場合、各装置において解像度のスケーリングを行う。
【００６４】
なお、各映像投射範囲は排他的である必要はなく、むしろ積極的に重ね合わせることで、仮に各映像投射装置１０の何れかに外部から振動が加わった場合等にも、分配による映像の継ぎ目が目立たなくなるという利点がある。
【００６５】
次に、図９Ａ，９Ｂを参照して、映像信号の輝度分布の断面図について説明する。
【００６６】
まず、図９Ａに示されるように、映像信号の輝度分布は、横軸を投射範囲での位置、縦軸を相対輝度［ｃｄ／ｍ２］として、最高輝度点ＭＰを投射範囲の中心とする正規分布となる。ここでは、投射範囲の中心位置の相対輝度は、約２６０［ｃｄ／ｍ２］となっている。
【００６７】
図９Ａの輝度分布において、投射範囲の中心付近のドット領域（横軸−４．６〜４．２）は、第４映像投射装置１０Ｄが担当する第４の映像投射範囲に対応している。
【００６８】
この輝度分布に対し、映像を投射しないマスク領域Ｒを投射範囲の中心に設定した場合、輝度分布は図９Ｂのドット領域のようになる。従来、映像信号分配部２０に入力される映像信号にはマスク領域Ｒの位置情報が含まれ、合成映像にマスク領域Ｒを設定すると、最高輝度点ＭＰの移動に伴って第１の映像投射領域に対して第４の映像投射領域が図中の斜線部を含む位置（横軸−６．８〜２．５）、すなわち、投射範囲の中心に対してずれが生じることがあった。
【００６９】
本発明では、各映像投射装置１０への映像信号の分配が終了した後、マスク位置信号を後から重畳するので、サブ映像にマスク領域Ｒを設定することにより、第１の映像投射領域に対して第４の映像投射領域のずれが生じない。
【００７０】
以上では、第４の映像投射範囲にマスク領域Ｒが設定された場合を例に説明したが、第２の映像投射範囲又は第３の映像投射範囲にマスク領域Ｒが設定された場合も同様に、図１で説明した各種信号生成処理により合成映像が生成される。また、マスク領域Ｒが第２の映像投射範囲と第３の映像投射範囲に跨る場合もあるが、第２映像投射装置１０Ｂと第３映像投射装置１０Ｃとにより各種信号生成処理が行われる。
【００７１】
最後に、図１０Ａ，図１０Ｂを参照して、映像投射範囲とマスク領域、特に両者の移動（シフト）について説明する。
【００７２】
映像投射範囲が最も広い第１の映像投射範囲は、最高輝度点ＭＰがその中心となるように配置される。図１０Ａに示されるように、最高輝度点ＭＰは、水平方向のＨ軸と垂直方向のＶ軸との交点、すなわち、原点座標Ｏ（０，０）に重ねられる。そして、原点座標Ｏを基準に第２〜第４の映像投射範囲が設定される。
【００７３】
ここでは、マスク領域Ｒの中心が原点座標Ｏに存在している。また、マスク領域Ｒは、その全体が第４の映像投射範囲内にあるため、第４映像投射装置１０Ｄに入力される個別映像信号にマスク領域Ｒの設定位置の情報が含まれる（マスク重畳済個別映像信号）。
【００７４】
その後、図１０Ｂに示されるように、最高輝度点が座標（ΔＨ２，ΔＶ２）の点に移動したとする。このとき、座標（ΔＨ２，ΔＶ２）の点を基準に第２〜第４の映像投射範囲が再設定される。すなわち、図１０Ａの座標軸上で一般的に（Ｈｍ，Ｖｍ）と表された点は、この座標変換により（Ｈ２ｍ，Ｖ２ｍ）＝（Ｈｍ−ΔＨ２，Ｖｍ−ΔＶ２）と表される。
【００７５】
第２〜第４映像投射範囲は、オフセット信号により第１の映像投射範囲に対してオフセット量分だけシフトされる。第２〜第４の映像投射範囲は、第１の映像投射範囲を基準とした相対的なオフセットである。
【００７６】
また、マスク領域Ｒが第２〜第４の映像投射領域内に設定されているとき、第２〜第４の映像投射範囲の第１の映像投射領域に対するシフトに伴って、マスク領域Ｒをシフトさせる必要がある。図１０Ａではマスク領域Ｒの中心が原点座標Ｏに設定されていたが、以下の処理によりマスク領域Ｒの中心が新たな座標軸上の座標Ｏ’（Ｈ２ｍ，Ｖ２ｍ）の点に設定される。
【００７７】
今回、マスク領域Ｒは第４の映像投射範囲内に設定されているため、マスク位置信号がマスク位置変換部５０Ｄに入力され、第４映像投射装置１０Ｄ用のオフセット信号と重畳される（図１参照）。さらに、変換済マスク位置信号がマスク重畳部４０Ｄに入力され、第４映像投射装置１０Ｄ用の個別映像信号と重畳されて、新たなマスク重畳済個別映像信号が生成される。これにより、第４の映像投射範囲のシフトに伴って、マスク領域Ｒをシフトさせることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…映像投射システム、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…映像投射装置、２０…映像信号分配部、３０…制御部、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ…マスク重畳部、５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ…マスク位置変換部、１０６…ＭＥＭＳミラー、１１２…半導体光源、１３０…ＭＥＭＳ（光偏向器）、１３４，１３６…第１のアクチュエータ、１４０，１４２…第２のアクチュエータ、１４４，１４４Ａ，１４４Ｂ，１４６…センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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