(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緯度線、経度線または格子状の緯度線及び経度線が発光されるように、緯度方向に略一定の角度間隔になる隣り合う直線を含む面、及び経度方向に略一定の角度間隔になる隣り合う直線を含む面の少なくとも一方の面と被投影側の曲面とが交差する複数の曲線位置に、光の照射により発光する発光媒質が形成された複数の被投影対象部材からなる曲面スクリーンであり、前記光の照射により発光媒質が発光されることによって、被投影側に異なる複数の方向に予め定めた所定間隔で直線が複数形成されたスクリーンと、
前記スクリーン上に予め定めた画像表示領域を複数に分割した分割領域の各々に対応すると共に、各々対応する分割領域を少なくとも含みかつ隣り合う分割領域の境界付近で画像の一部が重なり合うように各々画像を投影する複数の投影手段と、
前記スクリーンへ投影するべき画像を、前記投影手段の各々に対応させるために分割し、該分割画像の各々が対応する前記投影手段で投影されるように、前記各投影手段を制御する制御手段と、
を備えた大画面用画像表示装置の位置調整装置であって、
前記所定間隔の直線に対応する基準画像を記憶する記憶手段と、
前記基準画像を前記投影手段の各々から投影させように前記制御手段を制御すると共に、投影する基準画像について、前記スクリーン上における位置を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする大画面用画像表示装置の位置調整装置。
【請求項２】
前記基準画像は、緯度線及び経度線が格子状に配置された線からなる画像であることを特徴とする請求項１に記載の大画面用画像表示装置の位置調整装置。
【請求項３】
前記調整手段は、投影する画像の前記スクリーン上の少なくとも１つの方向の位置、投影する画像の回転方向の位置、及び投影する画像の大きさの少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の大画面用画像表示装置の位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面用画像表示装置の位置調整装置にかかり、特に、大画面に画像を表示するときの投影画像を校正する大画面用画像表示装置の位置調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、投影型の表示装置は、投影装置と被投影材料から構成されている。投影装置には、スライドプロジェクタや映写装置が利用され、被投影材料には、反射率が高いスクリーンやビル等の壁面が利用されている。この被投影材料へ、投影装置により画像を投影することによって、画像を表示している。このように、画像を表示するには、投影して表示する画像を予め用意しなければならないが、カメラ等の撮影装置の制約上、通常、写真画像等の平面性が高い画像を用いている。
【０００３】
投影光学系は平面画像を基にするので、被投影材料も平面的な形状が要求される場合が多い。従って、略平面的なスクリーンや壁面へ写真画像等を投影している。このように、略平面的なスクリーンや壁面へ画像を投影する場合に、臨場感を増大させるには、被投影領域を増大させ、大画像を投影することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大画像を投影するためには、投影側から正確な緯度及び経度が設定されていなければならない。従って、スクリーンを組み立てたり、投影装置の位置を設定したりするときには、その組立や設定を実際の画像やテストパターン画像を表示させながら、調整する必要があり、調整作業が煩雑かつ長時間を要することになる。
【０００５】
また、スクリーンが調整済みであっても、投影側すなわち投影装置の設定がまちまちであっては、表示画像が一様に表示されない。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、スクリーン等の被投影対象面である大きな画面に最適に画像を投影することができる大画面用画像表示装置の位置調整装置を得ることが目的である。
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、緯度線、経度線または格子状の緯度線及び経度線が発光されるように、緯度方向に略一定の角度間隔になる隣り合う直線を含む面、及び経度方向に略一定の角度間隔になる隣り合う直線を含む面の少なくとも一方の面と被投影側の曲面とが交差する複数の曲線位置に、光の照射により発光する発光媒質が形成された複数の被投影対象部材からなる曲面スクリーンであり、前記光の照射により発光媒質が発光されることによって、被投影側に異なる複数の方向に予め定めた所定間隔で直線が複数形成されたスクリーンと、前記スクリーン上に予め定めた画像表示領域を複数に分割した分割領域の各々に対応すると共に、各々対応する分割領域を少なくとも含みかつ隣り合う分割領域の境界付近で画像の一部が重なり合うように各々画像を投影する複数の投影手段と、前記スクリーンへ投影するべき画像を、前記投影手段の各々に対応させるために分割し、該分割画像の各々が対応する前記投影手段で投影されるように、前記各投影手段を制御する制御手段と、を備えた大画面用画像表示装置の位置調整装置であって、前記所定間隔の直線に対応する基準画像を記憶する記憶手段と、前記基準画像を前記投影手段の各々から投影させように前記制御手段を制御すると共に、投影する基準画像について、前記スクリーン上における位置を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする。
また、前記基準画像は、緯度線及び経度線が格子状に配置された線からなる画像であることを特徴とする。
【０００８】
本発明が適用可能な大画面用画像表示装置は、スクリーンと、複数の投影手段と、制御手段と、を備えている。スクリーンは、画像を表示するときの自らの位置を明確にするために、所定間隔で直線が複数形成される。この直線は、被投影側に異なる複数の方向に予め定めた所定間隔で形成される。直線は、連続することに限定されず、点線や点と線分の組み合わせであってもよく、点のみでもよい。また、直線は、予め形成してもよく、調整時のみに出現してもよい。投影手段は、スクリーン上に予め定めた画像表示領域を複数に分割した分割領域の各々に対応される。各投影手段は、各々対応する分割領域を少なくとも含みかつ隣り合う分割領域の境界付近で画像の一部が重なり合うように画像を投影する。スクリーンへ投影するべき画像は、制御手段により制御される。制御手段は、投影手段の各々に対応させるために１つの画像を分割し、その分割画像の各々を、対応する投影手段で投影させる。
【０００９】
スクリーン上に画像を正確に投影するためには、スクリーンと投影手段との相対関係を一定にしなければならない。このため、前記所定間隔の直線に対応する基準画像を予め用意し、記憶手段に記憶する。そして、調整手段は、その基準画像を投影手段の各々から投影させるべく、制御手段を制御する。この調整手段は、投影する基準画像について、スクリーン上において位置を調整するためのものである。従って、基準画像の位置を、スクリーン上で調整することができる。これにより、投影された画像と、所定間隔の直線を対応させるべく、複数の投影手段の各々の状態を調整することができる。これにより、投影された画像と、所定間隔の直線とが対応、例えば一致され、スクリーンと投影手段との相対関係を一定に設定することができる。これによって、複数の投影手段から投影される各画像は、位置ずれや大きさずれが生じることなく、１台の投影手段によりスクリーンへ投影されたかのように、１つの画像として表示される。
【００１０】
前記スクリーンは、焦点を有する曲面形状に形成されかつ、被投影側に前記焦点から略一定の立体角の直線が到達すべき複数の位置に、光の照射により発光する発光媒質が形成された被投影対象部材を備えたことを特徴とする曲面スクリーンを採用することができる。
【００１１】
すなわち、本発明が適用可能な大画面用画像表示装置に備えるスクリーンは、焦点を有する曲面スクリーン等の曲面を有するスクリーンに用いて好適である。曲面スクリーン等の曲面は、同一部材で構成することが困難な場合が多く、複数パーツに分離して組み立てることが多い。このため、各パーツに等しい緯度経度を表示して、組み立てた後に、複数の投影手段から投影される画像の各々を調整する。これによって、例えば焦点を有する曲面スクリーン等の曲面には等しい緯度経度を表示でき、それを元にして、各投影される画像の位置調整を容易に行うことができる。
【００１２】
前記調整手段は、投影する画像の前記スクリーン上の少なくとも１つの方向の位置、投影する画像の回転方向の位置、及び投影する画像の大きさの少なくとも１つを調整することができる。
【００１３】
すなわち、投影手段により投影される画像は、スクリーン上における相対位置であり、１つの方向に対する相対位置及び相対方向（例えば投影光軸の向き）の自由度がある。この自由度として、左右、前後、上下の少なくとも１つの方向、及びこれらの回転方向、そして予め定めた方向（例えば投影軸方向）を軸とした回転方向に画像の向きを調整することにより、スクリーン上における画像位置を容易に調整することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、広視野角視覚シミュレータに本発明を適用したものである。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、広視野角視覚シミュレータに本発明を適用したものである。
【００１６】
展示会やイベント会場などのプレゼンテーションを行う空間では、画像を提示させることが多く、その画像には、写真画像やＣＧ等の二次元画像が用いられることが多い。この場合、スクリーン等への平面的な表示は、単に二次元画像の拡大であり、視覚的な臨場感を伴う画像表示を得るものではない。そこで、その視覚的な臨場感という感覚を考慮することを意図して、大画面の表示には、二次元画像を曲面へ投影して表示させることが有効であるという知見を得た。本実施の形態では、ユーザの視線で画像を視覚することを想定して、二次元画像を投影するための演算に反映させている。
【００１７】
〔広視野角視覚シミュレータ〕
図１に示すように、本実施の形態の広視野角視覚シミュレータ１０は、曲面スクリーン１２、６つの液晶プロジェクタ１４、１６、１８、２０、２２、２４、ブレンディング・ユニット２６及び画像処理装置２８を備えている。曲面スクリーン１２は移動可能であるが、本実施の形態では、地面に固定されている。また、６つの液晶プロジェクタ１４〜２４は、フレーム３０によって固定されており、そのフレーム３０は地面に固定されている。６つの液晶プロジェクタ１４〜２４は、ブレンディング・ユニット２６に接続されており、ブレンディング・ユニット２６は画像処理装置２８に接続されている。この画像処理装置２８は、投影画像の調整状態や設定状態を表示するための表示装置２９Ａ、及び操作指示のためにマウス等の入力装置２９Ｂを備えている。
【００１８】
曲面スクリーン１２は、予め定めた曲面形状をしており、本実施の形態では、球面の一部を抽出した曲面を採用する。球面は、その中心点が焦点であり、その焦点位置がユーザＯＰの視点位置となるように、曲面スクリーン１２の形状を定める。曲面スクリーン１２は、球面に限定されるものではなく、焦点を有する曲面であればよい。また、焦点は１つに限定されるものではなく、複数あってもよい。
【００１９】
また、画像処理装置２８には、表示するための画像の基となる基準画像の画像データがメモリ２８Ａに記憶されており、記憶された画像データを画像処理して、ブレンディング・ユニット２６へ出力する。ブレンディング・ユニット２６は、６つの液晶プロジェクタ１４〜２４で投影される画像を、曲面スクリーン１２上で合成するための処理を実施するものであり、各液晶プロジェクタ用の画像データに変換した後に、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々に出力する。これによって、曲面スクリーン１２には６つの液晶プロジェクタ１４〜２４からの各々の画像が投影される。
【００２０】
上記構成による広視野角視覚シミュレータの各部の詳細、及び広視野角視覚シミュレータの組立時に用いる装置の詳細を説明する。
【００２１】
〔液晶プロジェクタ〕
液晶プロジェクタ１４〜２４は、縦横の６箇所に設置される（図１参照）。上下で分類すると、上段には液晶プロジェクタ１４、１６、１８、下段には液晶プロジェクタ２０、２２、２４が設置され、左右で分類すると、左側には液晶プロジェクタ１４、２０、中側には液晶プロジェクタ１６、２２、右側には液晶プロジェクタ１８、２４が設置されている。
【００２２】
図２に示すように、本実施の形態の広視野角視覚シミュレータ１０では、ユーザＯＰがスクリーン１２を視覚可能な視界（視点位置Ｏを焦点とする立体角）が、ユーザＯＰの視覚範囲Ｓとして規定する。スクリーン１２を上下方向で考えると、中側の液晶プロジェクタ１６は、スクリーン１２の下部の投影領域を担当し、液晶プロジェクタ２２は、スクリーン１２の上部の投影領域を担当する。すなわち、液晶プロジェクタ１６、２２の投影軸は交差し、上部に設置される液晶プロジェクタ１６がスクリーン１２の下部の投影領域Ｓｄｃを投影し、下部に設置される液晶プロジェクタ２２がスクリーン１２の上部の投影領域Ｓｕｃを投影する。これら液晶プロジェクタ１６、２２の投影領域はスクリーン１２の中央部で重複するように設定されている。
【００２３】
また、液晶プロジェクタ１６、２２の投影軸は、ユーザＯＰの視線方向と異なる方向に設定されている。これは、液晶プロジェクタによる投影がユーザＯＰの影になることを避けるためである。すなわち、ユーザが視認位置から画像を視認する場合、その視認する画像は視認方向に沿う方向で投影されることが望ましいが、反射型の被投影対象曲面へ投影するときにはユーザにかぶりが生じる。これを避けるため、視認位置以外の位置から投影する。
【００２４】
同様に、左側の液晶プロジェクタ１４がスクリーン１２の下部の投影領域Ｓｕｌを担当しかつ液晶プロジェクタ２０がスクリーン１２の上部の投影領域Ｓｕｌを担当する（図４参照）。また、右側の液晶プロジェクタ１８がスクリーン１２の下部の投影領域Ｓｕｒを担当しかつ液晶プロジェクタ２４がスクリーン１２の上部の投影領域Ｓｕｒを担当する。そして、これら液晶プロジェクタ１４、２０及び１８、２４の投影領域はスクリーン１２の中央部で重複するように設定される。
【００２５】
図３に示すように、スクリーン１２を左右方向で考えると、中側の液晶プロジェクタ１６はスクリーン１２の中央部の投影領域を担当し、左右側の液晶プロジェクタ１４、１８は、スクリーン１２の右部、左部の投影領域を担当する。すなわち、液晶プロジェクタ１４、１６、１８の投影軸は交差し、中央部に設置される液晶プロジェクタ１６がスクリーン１２の中央部の投影領域Ｓｄｃを投影し、左部に設置される液晶プロジェクタ１４がスクリーン１２の右部の投影領域Ｓｄｒを投影し、右部に設置される液晶プロジェクタ１８がスクリーン１２の左部の投影領域Ｓｄｌを投影する。これら液晶プロジェクタ１４、１６、１８の投影領域はスクリーン１２上で隣り合う投影領域が重複されるように設定されている。
【００２６】
同様に、液晶プロジェクタ２０、２２、２４の投影軸は交差し、中央部に設置される液晶プロジェクタ２２がスクリーン１２の中央部の投影領域Ｓｕｃを投影し、左部に設置される液晶プロジェクタ２０がスクリーン１２の右部の投影領域Ｓｕｒを投影し、右部に設置される液晶プロジェクタ２４がスクリーン１２の左部の投影領域Ｓｕｌを投影する。これら液晶プロジェクタ２０、２２、２４の投影領域はスクリーン１２上で隣り合う投影領域が重複されるように設定される。
【００２７】
図４に、上記説明したスクリーン１２上の投影領域の分割状態を示した。液晶プロジェクタ１４は、スクリーン１２の右下部の投影領域Ｓｄｒを投影する。この投影領域Ｓｄｒは、垂直方向の境界線４０と水平方向の境界線３２とで分割した領域で規定され、上部投影領域との重複領域Ｂｒ、左部投影領域との重複領域Ｂｄｒ、上部と左斜上部と左部との投影領域との重複領域Ｂｂｒを含んでいる。液晶プロジェクタ１６は、スクリーン１２の中央下部の投影領域Ｓｄｃを投影する。この投影領域Ｓｄｃは、垂直方向の境界線３６、４２と水平方向の境界線３２とで分割した領域で規定され、上部投影領域との重複領域Ｂｃ、左部投影領域との重複領域Ｂｄｌ、右部投影領域との重複領域Ｂｄｒ、上部と左斜上部と左部との投影領域との重複領域Ｂｂｌ、上部と右斜上部と右部との投影領域との重複領域Ｂｂｒを含んでいる。液晶プロジェクタ１８は、スクリーン１２の左下部の投影領域Ｓｄｌを投影する。この投影領域Ｓｄｌは、垂直方向の境界線３８と水平方向の境界線３２とで分割した領域で規定され、上部投影領域との重複領域Ｂｌ、右部投影領域との重複領域Ｂｄｌ、上部と右斜上部と右部との投影領域との重複領域Ｂｂｌを含んでいる。
【００２８】
同様に、液晶プロジェクタ２０は、垂直方向の境界線４０と水平方向の境界線３４とで分割したスクリーン１２の右上部の投影領域Ｓｕｒを投影するもので、重複領域Ｂｒ，Ｂｕｒ，Ｂｂｒを含んでいる。液晶プロジェクタ２２は、垂直方向の境界線３６、４２と水平方向の境界線３４とで分割したスクリーン１２の中央上部の投影領域Ｓｕｃを投影するもので、重複領域Ｂｃ，Ｂｕｌ，Ｂｕｒ，Ｂｂｌ，Ｂｂｒを含んでいる。液晶プロジェクタ１８は、垂直方向の境界線３８と水平方向の境界線３４とで分割したスクリーン１２の左上部の投影領域Ｓｕｌを投影するもので、重複領域Ｂｌ，Ｂｕｌ，Ｂｂｌを含んでいる。
【００２９】
〔曲面スクリーン〕
図５に示すように、球面形状に形成された大画面の曲面スクリーン１２を形成するため、本実施の形態では、各々球面の一部を抽出した６個の曲面パーツ１２ｕｌ，１２ｕｃ，１２ｕｒ，１２ｄｌ，１２ｄｃ，１２ｄｒを接続させて組立可能に構成する。曲面スクリーン１２を曲面パーツ１２ｕｌ〜１２ｄｒで分離構成するのは、運搬を容易としかつ組み立てをも容易とするためである。なお、本実施の形態では、６個の曲面パーツを接続して曲面スクリーンを形成する場合を説明するが、分割数は６個に限定するものではなく、分割することなく、１つの曲面スクリーンを形成してもよく、２個以上の複数の曲面パーツを接続して曲面スクリーンを形成してもよい。
【００３０】
図６に示すように、曲面スクリーン１２は、ベース材１２Ｐと、そのベース材１２Ｐの表面（曲面の凹側）に塗布された塗布層１２Ｑから構成されている。塗布層１２Ｑには、紫外線蛍光インクが含まれており、紫外線が照射されることで、紫外線蛍光インクが蛍光する構成とされている。この紫外線照射には、所謂ブラックライトによる照射が可能である。本実施の形態では、紫外線蛍光インクが縦横一定間隔となるように格子状に塗布されている。紫外線蛍光インクは、曲面パーツを球状に組み立てたときに曲面スクリーン１２の焦点から一定の立体角毎に線が出現するように、すなわち一定の緯度経度の線分が出現するように、格子状に塗布されている。従って、曲面スクリーン１２には、一般的な電球や蛍光灯の照明ではなにも出現しないが、紫外線ランプ４８による紫外線の照射によって、緯度線４４、経度線４６が格子状に出現する。
【００３１】
なお、本実施の形態では、格子状に出現する緯度線４４、経度線４６を用いて説明するが、連続した線分でなくともよい。すなわち、球面の緯度及び経度が表現できればよく、十字線でもよいし、緯度線や経度線を別々に交差することなく出現させるように紫外線蛍光インクを塗布してもよい。また、球面の全ての面にわたって出現する必要もない。すなわち、詳細は後述するが、曲面パーツを組み立てるとき（球面スクリーンを形成するとき）に、各曲面パーツの向きや、曲面スクリーンの全体の位置が把握できればよく、点や所定形状のマークを塗布してもよいし、主要部のみの紫外線蛍光インク塗布でもよい。
【００３２】
また、緯度線４４及び経度線４６の何れか一方のみの塗布でも良く、何れか一方を点や所定形状のマークを散在させ、他方を線分で提示してもよい。
【００３３】
〔立体角表示装置〕
次に、立体角表示装置５０について説明する。立体角表示装置５０は、曲面スクリーン１２を組み立てるとき、または位置調整するときに用いるものであり、画像を表示するときには特に必要とするものではない。
【００３４】
図７に示すように、立体角表示装置５０は、ハロゲンランプ等の一般的な白熱光源５２を備えており、その光源５２は半球状のカバー５４の中心（焦点）位置に固定されている。この白熱光源は点光源として機能するものであり、アーク灯等の発光管を用いることができる。カバー５４は台座５６に固定されている。台座５６の下部には、移動装置５５が取り付けられている。移動装置５５は、鉛直方向（図７の矢印Ｚ方向）の移動調整、水平方向（図７の矢印Ｘ方向）の移動調整、前後方向（図７の矢印Ｙ方向）の移動調整、及びこれらの各方向を軸とした回転方向（図７の矢印Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ方向）の移動調整が可能とされる構成である。なお、これらの移動方向は、少なくとも１方向を備えるものであってもよい。この構成により、光源５２及びカバー５４の位置を自由に調整することができる。すなわち、ユーザＯＰの視点位置Ｏを自由に設置することができる。
【００３５】
半球状のカバー５４の表面または裏面には、光源５２から予め定めた一定の立体角による光線が射出されるように、すなわち、等立体角光線を射出するための明暗パターンが設けられている。
【００３６】
例えば、図８（Ａ）に示すように、半球状のカバー５４の表面または裏面には、一定の緯度経度の線分を形成し、その交点位置から少なくとも光を射出するために、スリットが形成されている。半球状のカバー５４は半径５０ｃｍの球体の一部から構成され、カバー５４に形成されるスリットのパターンの一例は、図８（Ｂ）に示すように、その内側が明部で外側が暗部となる十字形状のパターン５４Ａを採用することで、緯度線と経度線の交点を表現できる。また、図８（Ｃ）に示すように、その内側が明部で外側が暗部となる円形状のパターン５４Ｂを採用することもできる。以下の説明では、円形状のパターン５４Ｂが複数形成された明暗パターンが、半球状のカバー５４の表面または裏面に設けられた例を説明する。
【００３７】
このように、明暗パターンを半球状のカバー５４の表面または裏面に形成することで、緯度線と経度線の交点位置である予め定めた一定の立体角による光線が射出される。従って、光源５２を、ユーザＯＰの視点位置に設置し、光源５２を点灯することで、ユーザＯＰの一定の立体角による視線方向を光線として表示できる。これによって、図９に示すように、曲面スクリーン１２上には、光源５２から射出された光のうち、円形状のパターン５４Ｂを通過した円形の輝点５８が出現する。曲面スクリーン１２上に出現した輝点５８は、ユーザＯＰの一定の立体角による視線方向の光線の延長線上の位置に出現する。
【００３８】
なお、上記では、予め定めた一定の立体角で少なくとも光線が射出される明暗パターンを説明したが、上記の明暗を逆転させ、光が射出されない部分で予め定めた一定の立体角を表現するようにしてもよい。すなわち、半球状のカバー５４を、透明材質（例えばアクリル）で形成し、一定の立体角の位置に、図８（Ｂ）または図８（Ｃ）に示すパターンの不透明部を形成することで、明暗パターンを構成することができる。
【００３９】
〔曲面スクリーンの調整〕
次に、立体角表示装置５０を用いた曲面スクリーン１２の調整を説明する。まず、ユーザＯＰの視点位置Ｏ（図１）を中心として、６個の曲面パーツ１２ｕｌ〜１２ｄｒを組立て、曲面スクリーン１２を形成する。このときには、紫外線ランプ４８及び立体角表示装置５０（白熱光源５２）を点灯する。従って、曲面スクリーン１２上には、紫外線ランプ４８による紫外線の照射によって緯度線４４及び経度線４６が格子状に出現すると共に、光源５２から射出された光のうち円形状のパターン５４Ｂを通過した円形の輝点５８が出現する。
【００４０】
図１０に示すように、組立当初は、曲面スクリーン１２の位置とユーザＯＰの視線方向との相対関係が成立しないので、ユーザＯＰの一定の立体角による視線方向の光線の延長線上にある輝点５８と、緯度線４４及び経度線４６の交点とは一致しない。そこで、ユーザＯＰの視線方向、すなわち立体角表示装置５０により出現した輝点５８を基準として、図１１に示すように、６個の曲面パーツ１２ｕｌ〜１２ｄｒの設置位置（左右、上下、前後、回転）を調整し、輝点５８を緯度線４４及び経度線４６の交点と一致させる。
【００４１】
このようにして、曲面スクリーン１２の位置をユーザＯＰの視線方向との相対関係が成立するように調整する。すなわち、ユーザＯＰの視線方向に合致した緯度経度で、曲面スクリーン１２の曲面が位置するように設定される。従って、曲面スクリーン１２の焦点は、ユーザＯＰの視点Ｏに設置される。
【００４２】
〔ブレンディング・ユニット〕
次に、ブレンディング・ユニット２６を説明する。ブレンディング・ユニット２６は、６つの液晶プロジェクタ１４〜２４から投影される画像の各々を、曲面スクリーン１２上で画像を隙間なく提示するためのユニットである。本実施の形態では、ブレンディング・ユニット２６は、隣接する画像の一部を重複させつつ投影して、その重複領域の輝度を調整することで、曲面スクリーン１２上で隙間なく画像を表示させるためのものである。そこで、ブレンディング・ユニット２６において設定する、投影画像の明るさ分布について説明する。
【００４３】
図１２は、１つの液晶プロジェクタから投影する画像の明るさ分布を模式的に示したものである。この液晶プロジェクタから投影する画像の明るさ分布は、その周囲（八方）に他の画像が投影されることを想定している。詳細には、液晶プロジェクタの投影画像の投影領域６０は、ブレンド境界線６２、６３、６４、６５により分割された、部分領域Ｐｃ，Ｐｃｕ，Ｐｃｄ，Ｐｌ，Ｐｌｕ，Ｐｌｄ，Ｐｒ，Ｐｒｕ，Ｐｒｄから形成される。
【００４４】
部分領域Ｐｃは、周囲の液晶プロジェクタからの投影画像が重複することがない単一の投影画像の領域である。従って、部分領域Ｐｃの投影画像は、入力画像の明るさを１００％そのまま維持して投影することになる。この部分領域Ｐｃに対して、上下方向について明るさを考えると、部分領域Ｐｃｕは、上部の液晶プロジェクタからの投影画像を重複させるための領域であり、部分領域Ｐｃｕの投影画像は、入力画像の明るさを予め定めた勾配の分布となる特性で投影することになる。また、部分領域Ｐｃｄは、下部の液晶プロジェクタからの投影画像を重複させるための領域であり、部分領域Ｐｃｄの投影画像は、入力画像の明るさを予め定めた勾配の分布となる特性で投影することになる。従って、上下方向の明るさ特性は、図１２の左側部位に示した特性６６に設定している。
【００４５】
部分領域Ｐｌ，Ｐｌｕ，Ｐｌｄ，Ｐｒ，Ｐｒｕ，Ｐｒｄについては、上下方向の明るさについて見れば、部分領域Ｐｃ，Ｐｃｕ，Ｐｃｄと同様である。なお、部分領域Ｐｌｕは、上部の液晶プロジェクタからの２つの投影画像を重複させるための領域であることを想定すると、投影画像を重複させたときの明るさが、本来の投影画像の明るさになる値にすればよい。例えば、部分領域Ｐｃｕの明るさ分布の上限値を重複画像数で除算した値にすればよい。部分領域Ｐｌｄ，Ｐｒｕ，Ｐｒｄについても同様のため、説明を省略する。
【００４６】
次に、部分領域Ｐｃに対して、左右方向について明るさを考えると、部分領域Ｐｌは、左部の液晶プロジェクタからの投影画像を重複させるための領域であり、部分領域Ｐｌの投影画像は、入力画像の明るさを予め定めた勾配の分布となる特性で投影することになる。また、部分領域Ｐｒは、右部の液晶プロジェクタからの投影画像を重複させるための領域であり、部分領域Ｐｒの投影画像は、入力画像の明るさを予め定めた勾配の分布となる特性で投影することになる。従って、左右方向の明るさ特性は図１２の下側部位に示した特性６８に設定している。
【００４７】
部分領域Ｐｌｕ，Ｐｃｕ，Ｐｒｕと，Ｐｌｄ，Ｐｃｄ，Ｐｒｄとについては、左右方向の明るさについて見れば、部分領域Ｐｌ，Ｐｃ，Ｐｒと同様である。なお、部分領域Ｐｌｕは、左部の液晶プロジェクタからの２つの投影画像を重複させるための領域であることを想定すると、投影画像を重複させたときの明るさが、本来の投影画像の明るさになる値にすればよい。例えば、部分領域Ｐｌの明るさ分布の上限値を重複画像数で除算した値にすればよい。部分領域Ｐｌｄ，Ｐｒｕ，Ｐｒｄについても同様のため、説明を省略する。
【００４８】
上述の上下方向の明るさ分布と、左右方向の明るさ分布を合成することによって、各部分領域の明るさ特性を決定できる。従って、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々について、隣接する液晶プロジェクタの位置及び個数から、上記明るさ分布を定めることができる。このように、ブレンディング・ユニット２６によって、投影画像の明るさ分布を設定して、その設定された明るさ分布で液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から画像を投影すれば、曲面スクリーン１２上では画像が隙間なく提示されると共に、重複領域における明るさも他の投影領域と同様の分布として提示することができる。
【００４９】
なお、ブレンディング・ユニット２６は、液晶プロジェクタ毎に、明るさ分布（特性６６、６８）を予め求めて記憶したものを用いても良く、その明るさ分布（特性６６、６８）を、微調整する機能を追加してもよい。
【００５０】
また、ブレンディング・ユニット２６は、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から投影する投影画像の投影位置を調整する調整機能を有することができる。この調整機能は、曲面スクリーン１２上における投影画像の位置を調整するものである。
【００５１】
上記では、線形の明るさ特性について説明したが、線形特性に限定されるものではなく、関数により定まる曲線や折れ線、それらの組み合わせであってもよい。また、ブレンド境界線は、直線に限定されるものではなく、関数により定まる曲線や折れ線、それらの組み合わせであってもよい。
【００５２】
〔画像処理装置〕
画像処理装置２８には、表示するための画像の基となる基準画像（平面的な二次元画像）の画像データがメモリ２８Ａに記憶されており、記憶された画像データを画像処理して、ブレンディング・ユニット２６へ出力する。画像処理装置２８では、曲面スクリーン１２に表示される画像をユーザの視線で視覚することを想定して、記憶している平面的な二次元画像の画像データを、ユーザの視線と異なる方向から投影するための投影画像に変換処理するものである。なお、画像処理装置２８は、以下に説明する機能以外に、輝度調整、色調整、及びトリミング調整等の所謂画像処理として知られる一般的な機能を含むことができる。
【００５３】
図１３を参照して、まず、変換処理のための初期設定である、液晶プロジェクタとユーザの位置関係を、液晶プロジェクタ１６、２２を代表例として説明する。曲面スクリーン１２は、その焦点位置Ｏ（球の中心点）にユーザＯＰの視点位置が位置することを想定して設置されている。液晶プロジェクタ１６は、曲面スクリーン１２の下方の投影を担当するものであり、ユーザＯＰの視界のうち下方（曲面スクリーン１２の下方）を平面近似的に設定した平面スクリーン（以下、仮想スクリーン）７０を目視することを仮定する。仮想スクリーン７０に画像を投影するには、液晶プロジェクタ１６は、仮想スクリーン７０の上端７０Ａを中心とした円周上でかつ上端７０Ａから仮想スクリーン７０に垂直な方向の位置１６ｐに、設置する。このようにすることで、液晶プロジェクタ１６から曲面スクリーン１２の投影領域（仮想スクリーン７０）まで画像が投影される空間と、視認位置との錯綜が回避できる。
【００５４】
同様に、液晶プロジェクタ２２は、曲面スクリーン１２の上方の投影を担当するものであり、ユーザＯＰの視界のうち上方（曲面スクリーン１２の上方）を平面近似的に設定した仮想スクリーン７２を目視することを仮定し、仮想スクリーン７２の上端７２Ａを中心とした円周上でかつ上端７２Ａから仮想スクリーン７２に垂直な方向の位置２２ｐに、設置する。このようにすることで、液晶プロジェクタ２２から曲面スクリーン１２の投影領域（仮想スクリーン７２）まで画像が投影される空間と、視認位置との錯綜が回避できる。なお、液晶プロジェクタ１８、２０、２４、２６も同様のため、説明を省略する。
【００５５】
次に、画像変換の基本原理について説明する。
図１４に示すように、液晶プロジェクタ２２は、曲面スクリーン１２からの距離Ｑｘ、高さＱｚ、水平方向の移動量Ｑｙ、投影方向の角度Ｑｑ、投影軸の回転角Ｑｒの各々をパラメータとして設定可能である。液晶プロジェクタ２２から、曲面スクリーン１２として仮想的に近似した仮想スクリーン７２へ画像を投影するものとして、各値を初期設定値に設定する。液晶プロジェクタ２２から仮想スクリーン７２へ画像を投影することを仮定すると、液晶プロジェクタ２２からの投影方向８０（図１４の一点鎖線で示した投影線の方向）に投影される仮想スクリーン７２上の画素７６は、実際には、曲面スクリーン１２上に画素７４として投影される。
【００５６】
従って、ユーザＯＰは、画素７４を目視することになるので、視線方向８２（図１４の実線で示した視線方向）と仮想スクリーン７２との交点７８に画素を形成すればよい。そこで、画素７４を目視するための視線方向８２の緯度θ、経度φを求めることにより極座標を算出する。この極座標から交点７８の座標を求める。これによって、仮想スクリーン７２上の画素７６から交点７８への移動量を求めることができる。これらの処理を液晶プロジェクタ２２からの投影方向の全て、すなわち全ての画素の座標について求めることにより、平面的な二次元画像の画像データを、ユーザの視線方向に合致した画像として投影するための画像データに変換する変形フィルタ（ジオメトリフィルタ）を求めることができる。
【００５７】
上記の変形フィルタによって、平面スクリーンに格子状に画像を表示する画像データは、液晶プロジェクタの投影領域に対応して、変形される。以下の説明では、上記変形フィルタを用いて画像を変形させた画像データを得る変換処理を、ジオメトリ変換という。例えば、図１５に示すように、液晶プロジェクタの投影画像の投影領域６０は、投影方向の極座標に応じて変形されることになる。
【００５８】
なお、上記では、隣接する画像の一部を重複させるブレンディング・ユニット２６と、基準画像（平面的な二次元画像）の画像データを投影画像に変換する画像処理装置２８とを、各々別個に構成した場合を説明したが、本発明は、この構成に限定されるものではない。すなわち、ブレンディング・ユニット２６は、隣接する画像の一部を重複させつつ投影するときにその重複領域の輝度を調整して曲面スクリーン１２上で隙間のない画像を表示させるために各画像を調整し、画像処理装置２８は、曲面スクリーン１２に表示すべき基準画像（平面的な二次元画像）の画像データを、ユーザの視線と異なる方向から投影する投影画像に変換する（ジオメトリ変換）。
【００５９】
これらのブレンディング・ユニット２６及び画像処理装置２８は、１つの装置で上記の機能を兼ね備えるように構成してもよく、また機能を分散させてもよい。機能を分散させる場合には、ブレンディング・ユニット２６に、上記ジオメトリ変換の機能を追加すればよい（ブレンディング・ジオメトリ・ユニット）。この場合、画像データを記憶するメモリは、ブレンディング・ユニット２６に備えても良く、画像処理装置２８に備えても良い。
【００６０】
また、ブレンディング・ユニット２６及び画像処理装置２８は、専用の装置を設けて構成してもよく、上記機能をソフトウェアで構築し、コンピュータによって実行されるように構成してもよい。
【００６１】
〔液晶プロジェクタの調整〕
次に、曲面スクリーン１２と液晶プロジェクタ１４〜２４との間の関係の調整を説明する。まず、ユーザＯＰの視点位置Ｏ（図１）を中心とし、曲面スクリーン１２を形成すると共に、液晶プロジェクタ１４〜２４を設置する。なお、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々は、設計値による規定位置に設置する。次に、紫外線ランプ４８を点灯すると共に、液晶プロジェクタで調整用画像を投影する。液晶プロジェクタの調整は、調整を容易にするため、液晶プロジェクタ１４〜２４について１つづつ行う。
【００６２】
まず、液晶プロジェクタ１８で調整用画像を投影して調整を行う場合を説明する。曲面スクリーン１２上には、紫外線ランプ４８による紫外線の照射によって緯度線４４及び経度線４６が格子状に出現すると共に、液晶プロジェクタ１８から投影された調整用画像４５が出現する。この調整用画像４５は、液晶プロジェクタ１８が担当する曲面スクリーン１２の左下部の投影領域６０に投影される画像であり、曲面スクリーン１２上に出現する格子状の緯度線４４及び経度線４６に対応する画像である。従って、曲面スクリーン１２と液晶プロジェクタ１８との間の関係が理想的に（設計値どおりに）なっていれば、曲面スクリーン１２上では、紫外線ランプ４８の紫外線照射による緯度線４４及び経度線４６と、液晶プロジェクタ１８から投影された調整用画像４５とが重なりあって一致する。
【００６３】
図１７に示すように、設置当初は、組立誤差などで、曲面スクリーン１２の位置と液晶プロジェクタ１８との相対関係が成立しないので、調整用画像４５の線分と、緯度線４４及び経度線４６とは一致しない。そこで、紫外線ランプ４８の紫外線照射により出現した緯度線４４及び経度線４６を基準として、液晶プロジェクタ１８の位置を調整する。この液晶プロジェクタ１８の位置調整には、液晶プロジェクタ１８の曲面スクリーン１２に対する水平方向（図１７の方向Ｍｘ）、曲面スクリーン１２に対する奥行き方向（図１７の方向Ｍｙ）、曲面スクリーン１２に対する鉛直方向（図１７の方向Ｍｚ）、液晶プロジェクタ１８の投影軸の傾き方向Ｍｒ、投影軸の回転方向Ｍｕの各々の方向をパラメータとして設定可能である。
【００６４】
これらの各方向を調整して、すなわち液晶プロジェクタ１８の設置位置（左右、上下、前後、回転）を調整し、調整用画像４５の線分と、緯度線４４及び経度線４６とを一致させる。このようにして、曲面スクリーン１２に対する液晶プロジェクタ１８の位置を調整する。すなわち、液晶プロジェクタ１８は、投影する画像が曲面スクリーン１２の曲面上に形成された視線方向に合致した緯度経度で表示されるように設定される。
【００６５】
同様に、液晶プロジェクタ１２、１４、２０、２２、２４の各々についても、位置を調整する。このようにすることによって、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から投影した調整用画像は、曲面スクリーン１２に出現した緯度線４４及び経度線４６と一致する。従って、１枚の画像を分割して、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から投影すれば、曲面スクリーン１２上には、あたかも１台の液晶プロジェクタから投影されたかのように画像が表示される。
【００６６】
なお、上記では、調整用画像として、緯度線４４及び経度線４６に対応する、格子状に配置された線分からなる画像を用いた場合を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、線分としては、点線や一点鎖線などの各種線種を採用できる。また。緯度線４４及び経度線４６の交差点に対応する位置に点またはマークが散在して投影される画像を用いても良い。また、緯度線４４及び経度線４６の何れか一方と、他方として交差点に対応する位置に点またはマークが散在して投影される画像を組み合わせて用いても良い。
【００６７】
〔液晶プロジェクタの画像による調整例〕
上記では、液晶プロジェクタ１２〜２４の各々の位置を調整することによって、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から投影した調整用画像と、曲面スクリーン１２に出現した緯度線４４及び経度線４６と一致させた場合を説明したが、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々において、投影する画像を画像処理することによって、同様の効果を得ることもできる。以下、投影する画像を画像処理する一例を説明する。
【００６８】
画像処理装置２８には、上記調整用画像４５の画像データがメモリ２８Ａに記憶されている。入力装置２９Ｂによる操作指示で、画像処理装置２８は調整モードに移行して、図１８の処理ルーチンが実行される。この処理ルーチン実行時には、表示装置２９Ａへ画像データを出力して、表示装置２９Ａには図１９に示す調整指示画像が表示される。
【００６９】
まず、表示装置２９Ａに表示される調整指示画像９０によるユーザインタフェースについて説明する。
【００７０】
図１９に示すように、調整指示画像９０は、調整を実施する液晶プロジェクタを表示するための表示領域９６を含んでおり、後述する調整による調整量を適用させる指示するときに押圧されるべきボタン９２を含んでいる。これらの表示領域９６及びボタン９２の下方には、液晶プロジェクタの調整機能を指示する指示領域９４が設けられている。本実施の形態では、指示領域９４で指示が可能な液晶プロジェクタの調整機能の一例として、投影画像の位置調整、投影画像の倍率調整、投影画像の回転調整、投影画像の大きさ調整を採用している。すなわち、指示領域９４には、投影画像の位置調整機能を実現する指示領域９４Ｐ、投影画像の倍率調整機能を実現する指示領域９４Ｍ、投影画像の回転調整機能を実現する指示領域９４Ｒ、投影画像の大きさ調整機能を実現する指示領域９４Ｓを含んでいる。
【００７１】
指示領域９４Ｐは、投影画像の位置調整機能を実現する指示領域であり、投影画像の位置について現在の投影位置を基準とし、上方への移動を要請する入力ボタン（Ｐ−ｕ）、下方への移動を要請する入力ボタン（Ｐ−ｄ）、右方への移動を要請する入力ボタン（Ｐ−ｒ）、左方への移動を要請する入力ボタン（Ｐ−ｌ）、及び初期位置への復帰を要請する入力ボタン（Ｐ−ｉｎｔ）、を含んでいる。例えば、入力ボタン（Ｐ−ｕ）が、ユーザにより指示（例えば、マウスでクリック）されることにより、指示した部位を表すデータを画像処理装置２８で把握し、押圧に応じた移動量だけ投影する画像を移動する。これにより、曲面スクリーン１２上で、投影画像が指示した方向に移動される。なお、入力ボタン（Ｐ−ｉｎｔ）の押圧では、投影初期の位置に戻されて画像が投影される。
【００７２】
指示領域９４Ｍは、投影画像の倍率調整機能を実現する指示領域であり、投影画像の倍率について現在の投影倍率（例えば、初期値１）を基準とし、拡大を要請する入力ボタン（Ｍ−ｌ）、縮小を要請する入力ボタン（Ｍ−ｓ）、及び初期倍率への復帰を要請する入力ボタン（Ｍ−ｉｎｔ）、を含んでいる。例えば、入力ボタン（Ｍ−ｌ）が、ユーザにより指示（例えば、マウスでクリック）されることにより、指示データを画像処理装置２８で把握し、押圧に応じた倍率だけ投影する画像を拡大する。これにより、曲面スクリーン１２上で、投影画像が指示した倍率で拡大縮小される。なお、入力ボタン（Ｍ−ｉｎｔ）の押圧では、投影初期の倍率に戻されて画像が投影される。
【００７３】
指示領域９４Ｒは、投影画像の回転調整機能を実現する指示領域であり、投影画像の位置について現在の投影位置を基準とし、右回りの回転を要請する入力ボタン（Ｒ−ｒ）、左回りの回転を要請する入力ボタン（Ｒ−ｌ）、及び初期位置への復帰を要請する入力ボタン（Ｒ−ｉｎｔ）、を含んでいる。例えば、入力ボタン（Ｒ−ｒ）が、ユーザにより指示（例えば、マウスでクリック）されることにより、指示データを画像処理装置２８で把握し、押圧に応じた移動量（回転角度）だけ投影する画像を回転する。これにより、曲面スクリーン１２上で、投影画像が指示した方向に回転される。なお、入力ボタン（Ｒ−ｉｎｔ）の押圧では、投影初期の回転角度（０度）に戻されて画像が投影される。
【００７４】
指示領域９４Ｓは、投影画像の大きさ調整機能を実現する指示領域である。ここでいう投影画像の大きさとは、倍率とは異なり、投影する画像の範囲を規定するものである。すなわち、予め定めた初期の投影画像の大きさを基準とし、画像上端の範囲移動を要請する入力ボタン（範囲拡張ボタンＳ−ｕｗ、範囲縮小ボタンＳ−ｕｓ）、下端の範囲移動を要請する入力ボタン（範囲拡張ボタンＳ−ｄｗ、範囲縮小ボタンＳ−ｄｓ）、右端の範囲移動を要請する入力ボタン（範囲拡張ボタンＳ−ｒｗ、範囲縮小ボタンＳ−ｒｓ）、左端の範囲移動を要請する入力ボタン（範囲拡張ボタンＳ−ｌｗ、範囲縮小ボタンＳ−ｌｓ）、及び初期範囲への復帰を要請する入力ボタン（Ｓ−ｉｎｔ）、を含んでいる。例えば、入力ボタン（範囲拡張ボタンＳ−ｕｗ）が、ユーザにより指示（例えば、マウスでクリック）されることにより、指示した部位を表すデータを画像処理装置２８で把握し、押圧に応じた移動量だけ投影する画像の範囲を拡張する。これにより、曲面スクリーン１２上で、投影画像が指示した方向の範囲が拡張縮小される。なお、入力ボタン（Ｓ−ｉｎｔ）の押圧では、投影初期の範囲に戻されて画像が投影される。
【００７５】
なお、上記では、ボタンの押圧量に応じて画像処理量を設定する場合を説明したが、その調整量を表示するようにしてもよい。また、その調整量を数値で入力するようにしてもよい。
【００７６】
以上の各種機能を元にして、投影画像調整処理をさらに説明する。画像処理装置２８では、図１８の処理ルーチンが実行されると、ステップ２００へ進み、投影画像の位置調整処理を実行する。この位置調整処理は、上述の投影画像の位置調整機能（図１９の指示領域９４Ｐ）が指示された場合に実行され、その数値が記憶される。次のステップ２０２では、投影画像の倍率調整処理を実行する。この倍率調整処理は、上述の投影画像の倍率調整機能（図１９の指示領域９４Ｍ）が指示された場合に実行され、その数値が記憶される。次のステップ２０４では、投影画像の回転調整処理を実行する。この回転調整処理は、上述の投影画像の回転調整機能（図１９の指示領域９４Ｒ）が指示された場合に実行され、その数値が記憶される。次のステップ２０６では、投影画像の大きさ調整処理を実行する。この大きさ調整処理は、上述の投影画像の大きさ調整機能（図１９の指示領域９４Ｓ）が指示された場合に実行され、その数値が記憶される。
【００７７】
次のステップ２０８では、ボタン９２が押圧されたか否かを判断し、否定されると、ステップ２００へ戻り、上記処理を繰り返す。一方、ステップ２０８で肯定されると、ステップ２１０へ進み、上記ステップ２００〜２０６で記憶した調整量である数値を読み取ると共に、その数値だけ投影画像の移動、回転、拡縮、範囲調整を行って、本ルーチンを終了する。
【００７８】
従って、ユーザは、曲面スクリーンを目視すると共に、表示装置を目視して、入力装置の指示で投影画像の移動等の調整を行うことができる。これによって、液晶プロジェクタを移動させたり、調整及び固定の繰り返しを行うことなく、調整画面における指示操作という単純な処理で、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から投影した調整用画像と、曲面スクリーン１２に出現した緯度線４４及び経度線４６とを一致させることができる。
【００７９】
〔画像表示〕
次に、本実施の形態の広視野角視覚シミュレータ１０において、曲面スクリーン１２へ、ブレンディング・ユニット２６及び画像処理装置２８で処理された画像を、６つの液晶プロジェクタ１４〜２４から投影する過程を説明する。なお、ここでは画像処理装置２８で実行される処理ルーチンの流れに従って説明する。
【００８０】
図１６に示すように、広視野角視覚シミュレータ１０の電源が投入されると、画像処理装置２８では、ステップ１００へ進み、各種パラメータの初期値を読み取る。この初期値には、液晶プロジェクタの位置関係、液晶プロジェクタの各々において曲面スクリーン１２上に投影すべき投影領域の位置関係がある。なお、ブレンディング・ユニット２６では、液晶プロジェクタの各々の明るさ分布の特性が読み取られるものとする。
【００８１】
次のステップ１０２では、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々について、ステップ１００で読み取った初期値が画像変換のために設定され、次のステップ１０４において、曲面スクリーン１２に投影するための画像データを読み取る。このステップ１０４で読み取る画像データは平面的な二次元画像の画像データである。次のステップ１０６では、上記ステップ１０４で読み取った画像データを、ユーザＯＰの視線方向に合致した画像として提示するための変換処理を実行する。
【００８２】
ステップ１０６の変換処理は、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々について定まる投影領域に投影する投影画像を、画像データから抽出し、その抽出した画像データすなわち各投影画像の画像データについて実行される。この変換処理は、上述の変形フィルタ（ジオメトリフィルタ）によって、画素毎に座標変換する処理である。この処理により、曲面スクリーン１２に表示される画像として、平面的な二次元画像の画像データをユーザの視線と異なる方向から投影するときに、ユーザの視線方向に合致した投影画像に変換されることになる。
【００８３】
次のステップ１０８では、ブレンディング・ユニット２６から、隣接する液晶プロジェクタの位置及び個数から定まる、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々の明るさ分布を読み取ることで、投影画像の各々の画像データの明るさ（輝度）を設定する。次のステップ１１０では、液晶プロジェクタ１４〜２４の各々に画像データを出力して、曲面スクリーン１２へ画像を表示する。なお、ステップ１０８の処理は、ブレンディング・ユニット２６によって行っても良い。
【００８４】
このように、本実施の形態では、曲面スクリーン１２に表示される画像として、平面的な二次元画像の画像データをユーザの視線と異なる方向から投影するときに、ユーザの視線方向に合致した投影画像に変換される。そして、各々の投影画像の明るさ分布を設定して、その設定された明るさ分布で液晶プロジェクタ１４〜２４の各々から画像を投影するので、ユーザの視線方向に合致した画像が曲面スクリーン１２上に表示されると共に、曲面スクリーン１２上では画像が隙間なく提示され、重複領域における明るさも他の投影領域と同様の分布として提示することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記憶手段に予め記憶した所定間隔の直線に対応する基準画像を投影手段の各々から投影させて、調整手段によって投影画像について、スクリーン上における位置を調整することにより、スクリーンと投影手段との相対関係を一定に設定でき、複数の投影手段から投影される各画像に、位置ずれや大きさずれが生じることなく、１台の投影手段によりスクリーンへ投影されたかのように、１つの画像として表示させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる広視野角視覚シミュレータの概念構成を示すブロック図である。
【図２】広視野角視覚シミュレータの液晶プロジェクタによる鉛直方向の投影領域を説明するための概念図である。
【図３】広視野角視覚シミュレータの液晶プロジェクタによる水平方向の投影領域を説明するための概念図である。
【図４】スクリーン１２に投影する液晶プロジェクタの投影領域の分割状態を示したイメージ図である。
【図５】曲面スクリーンを形成するため、接続による組立可能な構成の曲面パーツの説明図である。
【図６】紫外線照射で緯度線及び経度線が出現する曲面スクリーンの構成図である。
【図７】立体角表示装置の概念構成を示すブロック図である。
【図８】立体角表示装置で等立体角光線を射出するために半球状のカバーに形成された明暗パターンを説明するためのイメージ図である。
【図９】曲面スクリーン上に立体角表示装置で等立体角光線による輝点が表示される状態を説明するためのイメージ図である。
【図１０】曲面スクリーンの位置調整前の状態を説明するためのイメージ図である。
【図１１】曲面スクリーンの位置調整後の状態を説明するためのイメージ図である。
【図１２】ブレンディング・ユニットで設定する投影画像の明るさ分布の説明図である。
【図１３】液晶プロジェクタとユーザの位置関係を示すイメージ図である。
【図１４】ユーザの視線方向に合致した画像を投影するための変形フィルタを説明するための説明図である。
【図１５】変形フィルタにより格子状画像が変形される状態を示したイメージ図である。
【図１６】画像処理装置で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】液晶プロジェクタの調整を説明するための説明図である。
【図１８】画像処理装置で実行される調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】液晶プロジェクタの調整処理時の指示画面を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１０  広視野角視覚シミュレータ（大画面用画像表示装置）
１２  曲面スクリーン（スクリーン）
１２Ｐ      ベース材
１２Ｑ      塗布層
１２ｕｌ〜１２ｄｒ      曲面パーツ
１４、１６、１８、２０、２２、２４  液晶プロジェクタ（投影手段）
２６  ブレンディング・ユニット（制御手段）
２８  画像処理装置（制御手段、調整手段、調整装置）
２８Ａ      メモリ（記憶手段）
４４  緯度線
４５  調整用画像（基準画像）
４６  経度線
５０  立体角表示装置
５２  光源
５４  カバー
５４Ａ，５４Ｂ    パターン
５５  移動装置
５８  輝点
９０  調整指示画像
Ｏ    視点位置
【図１】
0004746177.tif 000002
【図２】
0004746177.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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