(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に全視野映像が投影されるように形成された球状のスクリーンと、
前記スクリーンの中心を挟んで互いに対向配置された１対の投影部からなり、一方の投影部が、該スクリーンの全領域のうち他方の投影部が配置された側の半球状領域に一側の半視野映像を投影し、該他方の投影部が、該スクリーンの全領域のうち該一方の投影部が配置された側の半球状領域に他側の半視野映像を投影して前記全視野映像を形成する投影系と、
前記スクリーンの内面周辺部に配置された観者用のシート部と、
前記シート部に座る観者の少なくとも眼周辺の空間領域を、前記１対の投影部からの投影光が照射されないかまたは減光されて照射される防眩領域とする防眩領域設定手段と、
前記１対の投影部を結ぶ軸線を回転中心として、前記全視野映像を前記スクリーン上で回転移動せしめる回転手段と、を備え、
前記回転手段は、前記一側の半視野映像および前記他側の半視野映像を同期して回転移動せしめるよう構成され、
前記１対の投影部には、前記全視野映像を投影するために、それぞれライトバルブが設置され、
前記防眩領域設定手段は、前記全視野映像を投影するための各ライトバルブとは別に、前記１対の投影部の各光学系内における中間結像点近傍にそれぞれ配置されたマスク用のライトバルブで構成されるとともに、前記スクリーンの各点と前記１対の投影部における該マスク用のライトバルブの各画素との座標の対応関係と、該スクリーンに対する前記シート部の位置情報とに基づき、該マスク用のライトバルブにおいて前記防眩領域に対応した画素の輝度を低減させるように構成されていることを特徴とする全視野投影装置。
【請求項２】
請求項１記載の全視野投影装置と、
前記全視野映像に係る映像情報を取得するための全視野撮像装置であって、周囲の被写体の映像を撮像する、互いに対向配置された１対の撮像カメラ、および該周囲の被写体からの光束を該１対の撮像カメラ各々の方向に反射せしめる両凸形状の撮像用光反射手段を有する全視野撮像装置と、
前記撮像用光反射手段により得られた被写体映像を反転させる鏡像反転手段と、
を備えてなることを特徴とする全視野映像システム。
【請求項３】
前記鏡像反転手段は、前記撮像用光反射手段からの光束を前記１対の撮像カメラの各撮像素子の方向に反射せしめる１対の平面鏡である、ことを特徴とする請求項２記載の全視野映像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全視野範囲で撮影した風景等の被写体映像を球状のスクリーン上に再現するための全視野投影装置および全視野映像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
球状のスクリーンの内部に観者が位置し、スクリーン上の全周に投影された映像を観賞するように構成された空間没入型の映像システムは、宇宙空間において遊泳する宇宙飛行士や海中に潜ったダイバーの気分を地上に居ながらにして味わうことができるため、バーチャル型のシミュレーション装置やゲーム装置の他、ヒーリング治療用の映像システム等として、種々の分野において活用されることが期待されている。
【０００３】
従来、このような映像システムとしては、スクリーンの天頂付近に配置したプロジェクタからの投影光を平面鏡（または凹面鏡）および凸面鏡を介してスクリーン上に照射するように構成されたものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
また、一対のプロジェクタを、スクリーンの中心を挟んで対向配置するとともに、スクリーンの中心付近に両凸ミラーを設置し、一対のプロジェクタからの各投影光を、両凸ミラーを介してスクリーン上に照射するように構成された映像システムが、本願発明者により提案されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５６４１５号公報
【特許文献２】特許第４４０９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の映像システムは、スクリーンの中心部に位置する観者の全方位に広がる映像を１台のプロジェクタにより投影することが可能となっているが、システムの構成上、スクリーンの天底付近の領域については映像を投影することができない。このため、天底付近に投影した方がより臨場感を得られるような映像（例えば、スカイダイビングのように地上に向かって落下しているような映像等）を再現するのには適さないなど、真の全視野映像システム（球状のスクリーンの略全域に映像を投影し得るシステム）とはなっていない。
【０００７】
一方、上記特許文献２に記載の映像システムでは、一対のプロジェクタを用いることにより、球状のスクリーンの略全域に映像を投影し得るようになっている。しかし、スクリーンの中心部にプロジェクタからの投影光を反射する両凸ミラーが配置され、観者はスクリーンを背に中心方向を向いて座るようになっているため、両凸ミラーで反射された投影光が観者の眼に入り易い。このため、この映像システムでは、両凸ミラーの表面の一部領域に光非反射部を設け、両凸ミラーからの反射光（正反射光）が観者の眼に直接入射することを防止しているが、明るい両凸ミラーがスクリーンの中心部に配置されているため、その存在を観者が気にしたり、この両凸ミラーの周りの先のスクリーン上投影領域が見づらいものとなるために、有効な投影領域が減少することも予想される。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、投影光照射に対して十分な防眩措置を施しつつ、球状のスクリーンの略全域に映像を投影することが可能な全視野投影装置および全視野映像システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的達成のため、本発明に係る全視野投影装置は、
内面に全視野映像が投影されるように形成された球状のスクリーンと、
前記スクリーンの中心を挟んで互いに対向配置された１対の投影部からなり、一方の投影部が、該スクリーンの全領域のうち他方の投影部が配置された側の半球状領域に一側の半視野映像を投影し、該他方の投影部が、該スクリーンの全領域のうち該一方の投影部が配置された側の半球状領域に他側の半視野映像を投影して前記全視野映像を形成する投影系と、
前記スクリーンの内面周辺部に配置された観者用のシート部と、
前記シート部に座る観者の少なくとも眼周辺の空間領域を、前記１対の投影部からの投影光が照射されないかまたは減光されて照射される防眩領域とする防眩領域設定手段と、
前記１対の投影部を結ぶ軸線を回転中心として、前記全視野映像を前記スクリーン上で回転移動せしめる回転手段と、を備え、
前記回転手段は、前記一側の半視野映像および前記他側の半視野映像を同期して回転移動せしめるよう構成され、
前記１対の投影部には、前記全視野映像を投影するために、それぞれライトバルブが設置され、
前記防眩領域設定手段は、前記全視野映像を投影するための各ライトバルブとは別に、前記１対の投影部の各光学系内における中間結像点近傍にそれぞれ配置されたマスク用のライトバルブで構成されるとともに、前記スクリーンの各点と前記１対の投影部における該マスク用のライトバルブの各画素との座標の対応関係と、該スクリーンに対する前記シート部の位置情報とに基づき、該マスク用のライトバルブにおいて前記防眩領域に対応した画素の輝度を低減させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の全視野映像システムは、
上記の全視野投影装置と、
前記全視野映像に係る映像情報を取得するための全視野撮像装置であって、周囲の被写体の映像を撮像する、互いに対向配置された１対の撮像カメラ、および該周囲の被写体からの光束を該１対の撮像カメラ各々の方向に反射せしめる両凸形状の撮像用光反射手段を有する全視野撮像装置と、
前記撮像用光反射手段により得られた被写体映像を反転させる鏡像反転手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の全視野映像システムにおいて、前記鏡像反転手段は、前記撮像用光反射手段からの光束を前記１対の撮像カメラの各撮像素子の方向に反射せしめる１対の平面鏡であることが好ましい。
【００１５】
なお、上記「球状のスクリーン」とは完全な球面である必要はなく、むしろ、例えば、１対の投影部からスクリーン上に投影される映像の歪み等を補正するために必要となる、完全な球面からの変形を許容するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の全視野投影装置および全視野映像システムによれば、スクリーンの中心を挟んで互いに対向配置された１対の投影部から、相手側の投影部が配置された各半球状領域に半視野映像がそれぞれ投影されることにより、全視野映像が球状のスクリーン上に映出される。その際、防眩領域設定手段により、シート部に座る観者の少なくとも眼周辺の空間領域が防眩領域に設定され、その防眩領域には、１対の投影部からの投影光が照射されないかまたは減光されて照射されるように構成されている。
【００１７】
したがって、シート部に座る観者が眩しく感じることを防止し得るとともに、球状のスクリーンの略全域に真の意味での全視野映像を投影することができる。また、眩しさが防止されることによって観者が全視野映像に集中することが可能となるので、全視野映像により得られる臨場感を増大させることができるとともに、ヒーリング治療に用いた場合には、その治療効果を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明においては、１対の投影部を結ぶ軸線を回転中心として、シート部に対しスクリーン上の全視野映像が相対的に回転せしめられるとともに、シート部と全視野映像との相対的な回転に合わせて、全視野映像を投影するための各ライトバルブとは別に投影部の各光学系内における中間結像点近傍にそれぞれ配置されたマスク用のライトバルブに防眩領域が設定せしめられるように構成されていることにより、観者はシート部に座ったまま、眩しさが防止された状態で、全視野映像をパノラマ的に観賞することができる。
【００１９】
さらに、本発明の全視野映像システムによれば、周囲の被写体からの光束を、両凸形状の撮像用光反射手段によって１対の撮像カメラ各々の方向に反射せしめて周囲の被写体映像を撮像する全視野撮像装置と、撮像用光反射手段により得られた被写体映像を反転させるための鏡像反転手段とを備えていることにより、実空間と方位が一致した状態の全視野映像を容易に得ることが可能となる。
【００２０】
また、好ましい態様においては、鏡像反転手段が、撮像用光反射手段から各撮像カメラ内に入射した光束を各撮像素子の方向に反射せしめる１対の平面鏡とされているので、画像処理により被写体映像を反転させるように構成した場合と比べて低コストかつ簡易に、実空間と方位が一致した状態の全視野映像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る全視野映像システムの、全視野撮像装置の概略斜視図（Ａ）および全視野投影装置の概略斜視図（Ｂ）である。
【図２】図１に示す全視野投影装置の概略断面図である。
【図３】図１に示す全視野投影装置における防眩領域の設定方法を説明するための概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る全視野投影装置の概略図である。
【図５】本発明には含まれないが図１の全視野投影装置の変更態様を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明に使用する各図は概略的な説明図であり、詳細な形状や構造を示すものではなく、各部材の大きさや部材間の距離等については適宜変更して示してある。
【００２３】
本発明の実施形態に係る全視野映像システムの基本的な構成について説明すると、まずこのシステムは、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、風景等の被写体映像を全視野範囲で撮影する全視野撮像装置１０、および撮像された全視野映像の全範囲をスクリーン上に再現するための全視野投影装置２０を備えてなる。なお、全視野投影装置２０は、本発明の実施形態に係る全視野投影装置として表されており、この全視野投影装置２０を単独で使用することも勿論可能である。
【００２４】
上記全視野撮像装置１０は、全視野映像に係る映像情報を取得するための全視野撮像装置であり、周囲の被写体の映像を撮像する、互いに対向配置された１対の撮像カメラ（撮像手段）１１Ａ、１１Ｂ（両撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂの間隔は例えば５０ｃｍ程度であるが、これよりも小さくすることも、あるいは大きくすることも可能である）と、該周囲の被写体からの光束を該１対の撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂの方向に反射せしめる、撮像用両凸ミラー（撮像用光反射手段）１２と、撮像用両凸ミラー１２により反転した像をさらに反転して、撮像された映像を本来の向きに直す平面ミラー１８（図１（Ａ）においては一方の撮像カメラ１１Ａのみが内部を透視するようにして描かれているが、他方の撮像カメラ１１Ｂも同様の平面ミラーを有している）を備えてなる。
【００２５】
また、この全視野撮像装置１０は、映像情報やコントロール信号の送受信指示、および撮像された映像情報のデータ処理やデータ記憶、さらには全視野投影装置２０との間で映像情報の撮像操作に係るコントロール信号の送受信指示（両撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂ間の同期をとる指示操作を含む）を行なうコントロール部１４、このコントロール部１４と撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂまたは撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂ同士の間で、映像情報や指示信号の送受信を行なうアンテナ部（信号送受信手段）１３Ａ、１３Ｂ、撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂにおける撮像処理と対応して、音声取得処理を行うステレオ対応用のマイク部１６Ａ、１６Ｂ、ならびに撮像された映像情報および取得された音声情報を全視野投影装置２０に送信する装置間送受信用アンテナ部（装置間信号送受信手段）１５を備えている。また、必要に応じて、両撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂの間に両凸ミラー１２を保持させるための管状の透明体よりなるミラー保持用チューブ１７を備えていてもよい。
【００２６】
上述した撮像用両凸ミラー１２は、図１（Ａ）に示すように、１対の、凸部が球体の一部を切り取った平凸形状のミラー体を、互いに平面側が対向するように配置されてなる。すなわち、両凸ミラー１２の対称面に対する凸面の接平面（接線）が交叉する最大角度α（ＡＭＡＸ）が下記条件式（１）を満足するように構成されている。
２０≦α＝ＡＭＡＸ≦７０（度）・・・・（１）
【００２７】
したがって、撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂにより撮像される範囲が、全視野の広い範囲に亘り、望ましくは全範囲に亘ってカバーされるとともに、撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂによって撮像した両撮像範囲のダブリを減少させた状態とすることができる。
【００２８】
一方、上記全視野投影装置２０は、全視野映像に係る映像情報を球体状のスクリーン（例えば直径１．５〜４ｍであるが、これよりも小さくすることも、あるいは大きくすることも可能である）２３に投影し、スクリーン内部に位置する観者に全視野映像を提供するものであり、全視野映像が投影される球体状のスクリーン２３と、このスクリーン２３に、当該スクリーン２３の内部側から全視野映像を投影する、当該スクリーン２３の中心を挟んで対向配置された１対のプロジェクタ（投影手段）２１Ａ、２１Ｂ（両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂの間隔は例えば１．５〜４ｍであるが、これよりも小さくすることも、あるいは大きくすることも可能である）と、を備えている。
【００２９】
また、この全視野投影装置２０は、映像情報の投影操作に係るコントロール信号の送受信指示（両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂ間の同期をとる指示操作を含む）や送信された映像情報のデータ処理やデータ記憶を行なうとともに観者が投影操作の指示を手元で行うための手元コントロール部２８と、観者が腰掛けるためのシート部２７Ａと、このシート部２７Ａをスクリーン２３の底面頂点部分を中心として回転自在に支持する脚部２７Ｂと、スクリーン底面側頂点の外側に配された図示されない回転駆動モータと、全視野撮像装置１０（またはその他の装置）から送信された映像情報を受信するアンテナ部（装置間送受信部）２５Ｄと、手元コントロール部２８からの指示に応じて送信された上記アンテナ部２５Ａからの指示信号を各プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂ側で受信する、アンテナ部２５Ｂ、２５Ｃと、音声再生処理を行うステレオ音声再生用のスピーカ部２６Ａ、２６Ｂと、を備えている。なお、手元コントロール部２８からの駆動信号を、上記回転駆動モータに対して、上記アンテナ部２５Ａを介して無線送信するのに代えて、または無線送信するのとともに、有線にて送信するための配線（ケーブル）を備えていてもよい。その場合の配線（ケーブル）は、脚部２７Ｂ内に配されていてもよい。
【００３０】
また、両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂおよび手元コントロール部２８は、上述したように各々にアンテナ部２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを設けているので、互いに通信が可能とされており、これにより、両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂに映像データを送信し、両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂ間で投影操作の同期をとることが可能となる。
【００３１】
なお、上記全視野撮像装置１０が撮像用両凸ミラー１２を有しているのに対して、上記全視野投影装置２０は、投影用の両凸ミラーを有していない。これは、各プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂからの投影光が両凸ミラーに照射されると、観察者にとって視界の邪魔となり、観察者の視線方向において、両凸ミラー付近と重なるスクリーン２３上の映像を見ることが困難となる虞があるからである。
【００３２】
そのため、本実施形態に係る全視野映像システムにおいては、全視野投影装置２０には両凸ミラーを設けず、一方のプロジェクタ２１Ａが、該スクリーン２３の全領域のうち下半分の半球状領域に一側の半視野映像を投影し、他方のプロジェクタ２１Ｂが、該スクリーン２３の全領域のうち上半分の半球状領域に他側の半視野映像を投影して全視野映像を形成するようにしている。
【００３３】
しかし、このような構成にすると、上方の撮像カメラ１１Ａで撮像した映像情報を下方のプロジェクタ２１Ｂから投影し、また、下方の撮像カメラ１１Ｂで撮像した映像情報を上方のプロジェクタ２１Ａから投影して、投影された映像情報の上下反転を防止することが肝要である。また、全視野投影装置２０が、投影用の両凸ミラーを有していないので、撮像用両凸ミラー１２で反転した映像情報を、ＣＣＤ撮像素子１９によって撮像する前に平面ミラー１８で再反転しておく必要がある。
【００３４】
また、本実施形態においては、図２に示すように、スクリーン２３の内面周辺部に配置された観者３０用のシート部２７Ａと、このシート部２７Ａに座る観者３０の顔周辺の空間領域（これに替えて、少なくとも眼周辺の空間領域とすることが可能）を、１対の投影部からの投影光がほとんど照射されないか、または減光されて照射される防眩領域とする防眩領域設定手段とを備えてなる。すなわち、プロジェクタ２１Ａおよびプロジェクタ２１Ｂにおいては、所望の映像情報を表示するライトバルブ（液晶やＤＭＤ等）を有し、このライトバルブを光源からの照明光により照明し、投影レンズ系を通して、ライトバルブに表示された映像情報をスクリーン２３の内壁面上に投影するものであるが、この全視野映像用のライトバルブとは別途に設置されたマスク用のライトバルブにより、シート部２７Ａに座る観者３０の顔周辺の空間領域が防眩領域となるような黒レベル領域を形成するよう構成されている。
【００３５】
したがって、この防眩領域は、プロジェクタ２１Ａからの投影領域のうちの遮光領域３１Ａと、プロジェクタ２１Ｂからの投影領域のうちの遮光領域３１Ｂ、の交差部とされる。
【００３６】
すなわち、観者３０の顔周辺に投影される光束が、マスク用のライトバルブのいずれの位置を通過した光束に対応するかを予め測定しておき、その位置を黒レベル領域とすることにより、観者３０の目に直接入射する光線の照度を低減することができ、防眩効果を向上させることができる。
【００３７】
なお、プロジェクタ２１Ａおよびプロジェクタ２１Ｂの各ライトバルブは、投影レンズに対して、スクリーン２３と共役な位置関係とされている。
【００３８】
そして、これらプロジェクタ２１Ａおよびプロジェクタ２１Ｂの各ライトバルブの他に、光学系内の中間結像点付近にマスク用のライトバルブを配置し、このマスク用のライトバルブ上の所望する位置を上記のように黒レベル領域とすることにより、防眩効果を奏するようにしている。
【００３９】
また、図１（Ｂ）に示す、全視野投影装置２０においては、観者が腰掛けるためのシート部２７Ａが、脚部２７Ｂにより、スクリーン２３の底面頂点部分を中心として回転自在に回転しうるように構成されている。そして、この回転は、手元コントロール部２８において、シート部２７Ａが回転するように支持するスイッチが押下されると、この後、手元コントロール部２８からの指示信号がアンテナ２５Ａからアンテナ２５Ｃ（駆動用の指示信号を受信するアンテナを別途設けるようにしてもよい）に送信され、または脚部２７Ｂの内部に沿って配設された配線（ケーブル）等により送信され、これに応じてスクリーン２３の底面頂点部分に配された、図示されない回転駆動モータに駆動信号が送出され、観者を載せたシート部２７Ａが、スクリーン２３の底面頂点部分を中心として、スクリーン２３上の全視野映像に対して回転することにより得られる。これにより、観者は、シート部２７Ａに座ったそのままの姿勢で、すなわち、首を回して背面側の投影映像を見ることなく、全天球の映像をパノラマ的に観察して楽しむことができるが、この態様は本発明には含まれない。本発明においては後述のように、全視野映像が回転移動する。
【００４０】
また、観者３０がシート部２７Ａに腰掛けながら、自らの手や足により、スクリーン２３の内壁面を押すあるいは引く等して、シート部２７Ａをスクリーン２３上の全視野映像に対して回転させるようにすることも可能であるが、この態様は本発明には含まれない。
【００４１】
なお、本発明に含まれないが、シート部２７Ａの回転により観者３０とスクリーン２３上の全視野映像とが相対的に回転した場合、防眩領域もそれに応じて移動させなければ、観者３０に対する防眩効果を確保することが困難となる。そのため、その場合においては、観者３０の顔部分が防眩領域に含まれるように、上記回転に応じて、全視野映像用のライトバルブの防眩用の黒レベル領域をこのライトバルブ上で移動させるように構成する必要がある。
【００４２】
すなわち、図３に示すように、スクリーン２３上の３次元座標位置（例えば極座標により、Ｐ（Ｒ、θ、Φ）で表される位置）とライトバルブ上の２次元座標位置（例えば直交座標によりＨ（ｘ、ｙ））との間の関係式（もしくは対応テーブル）を予め求めておいて、与えられた一方の情報に基づき他方のデータを導出することが好ましく、観者３０（シート部２７Ａ）がスクリーン２３に対して回転移動された場合には、このような関係式およびシート部２７Ａの位置情報に基づき、ライトバルブ上の黒レベル領域を逐次移動させるようにして、防眩領域を移動させることが肝要である。
【００４３】
本発明では、スクリーン２３上の全視野映像と観者３０とを相対的に回転させる態様として、全視野映像用のライトバルブ上の表示画像を移動させて、表示画像をスクリーン２３上で回転移動させるようにしている。この態様によれば、観者３０が腰掛けたシート部２７Ａを回転駆動する動力あるいは労力が不要となる。また、この場合には、防眩領域を移動させる必要がないので、マスク用のライトバルブの上記黒レベル領域をこのライトバルブ上で移動させる必要がない。
【００４４】
次に、上記全視野映像システムの基本的な動作について説明する。
【００４５】
全視野撮像装置１０を用いて全視野撮像を行なう際には、コントロール部１４に対して、外部スイッチをＯＮ状態に設定すると、コントロール部１４は撮像カメラ１１Ｂに対して、また、アンテナ部１３Ａ、１３Ｂを介し撮像カメラ１１Ａに対して、それぞれ同期をとって撮像を開始させる。周囲からの被写体映像光のうち、紙面上方領域の被写体映像光は両凸ミラー１２の上凸面で反射され撮像カメラ１１Ａに撮像される。また、周囲からの被写体映像光のうち、紙面下方領域の被写体映像光は両凸ミラー１２の下凸面で反射され撮像カメラ１１Ｂに撮像される。そして、各撮像カメラ１１Ａ、１１Ｂで撮像される際には、両凸ミラー１２によって反転された映像情報を各撮像素子（撮像カメラ１１Ｂでは図示せず）１９にて撮像する前に平面ミラー（撮像カメラ１１Ｂでは図示せず）１８により再反転して、元の映像情報に戻しておく。
【００４６】
また、このとき、映像の撮像操作と同期して、２つのマイク１６Ａ、１６Ｂにより音声の取得操作が行なわれる。これにより、映像と音声の両者を同期させて取得することができる。取得された映像と音声のデータは、コントロール部１４の図示されない記憶部に格納され、所定のタイミングで（リアルタイムで、あるいは外部からの指示操作があったときに、あるいは該記憶部に格納されてから所定時間経過後等に）、装置間送受信用アンテナ部１５から、全視野投影装置２０に送信される。
【００４７】
なお、全視野投影装置２０が遠方に位置するような場合には、地上局や通信衛星を用いるなどして、取得された映像と音声のデータを全視野投影装置２０に送信する。
【００４８】
全視野投影装置２０においては、全視野撮像装置１０から装置間送受信用アンテナ部２５Ｄを介して無線送信されてきた（または別途用意された）映像と音声のデータが手元コントロール部２８の図示されない記憶部に格納される。また、例えば、手元コントロール部２８に配された操作スイッチのＯＮ操作による投影開始指示操作に応じて、該記憶部に格納されている映像データが、アンテナ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを介して各プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂに伝送される。下方のプロジェクタ２１Ｂに伝送される映像データは、上述した上方の撮像カメラ１１Ａにより撮像された映像データとし、一方、上方のプロジェクタ２１Ａに伝送される映像データは、上述した下方の撮像カメラ１１Ｂにより撮像された映像データとすれば、再生時映像の上下反転を阻止できるので好ましい。
【００４９】
これにより、撮像に係る全視野風景を再生することが可能となる。勿論、プロジェクタ２１Ａに伝送される映像データを、撮像カメラ１１Ａにより撮像された映像データとするとともに、プロジェクタ２１Ｂに伝送される映像データを、撮像カメラ１１Ｂにより撮像された映像データとすることも可能である。
【００５０】
ここで、撮像したデータ情報を、リアルタイムで投影する場合と、撮像と投影の各処理が時間をおいて行なわれる場合の各々について、データ情報の流れを簡単に説明する。
【００５１】
すなわち、上記全視野撮像装置１０および上記全視野投影装置２０を用い、撮像した情報をリアルタイムで投影する場合には、手元コントロール部２８の送受信機能をＯＮ状態とされると、手元コントロール部２８は、全視野撮像装置１０からの無線送信された映像と音声のデータ情報をアンテナ２５Ｄを介して取り込む処理を開始し、取り込んだデータ情報のデータ処理を行いつつ、アンテナ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを介して両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂに映像データを送信し、また、音声のデータ情報を両スピーカ部２６Ａ、２６Ｂに送信する（両プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂおよび両スピーカ部２６Ａ、２６Ｂにデータ情報を送信するタイミングの同期をとる処理を含む）。
【００５２】
なお、リアルタイムにより情報処理を行うのではなく、手元コントロール部２８にて、データ処理されたデータ情報を所定期間に亘って保存しておくことも可能である。
【００５３】
また、図１（Ｂ）に示す、全視野投影装置２０は、個人が一人で楽しむためのものであるが、これに替えて、図４に示すように、全視野投影装置１２０を用いれば、多人数で同時に映像を鑑賞することができる。なお、図４中の、全視野投影装置１２０の各部材において、図１（Ｂ）に示す全視野投影装置２０と同一の機能を示すものについては、図１（Ｂ）で用いられている数字に１００を加えた数字を付して示す。なお、ケーブル１２９による有線通信に替えてアンテナを介した無線通信とすることができる。
【００５４】
また、この全視野投影装置１２０においても、全視野投影装置２０と同様に、両凸ミラーが設けられていない。また、スピーカ部１２６Ａ、１２６Ｂは、図中、スクリーン１２０の左右の側部に取り付けられており、スクリーン１２０の内部に座っている多数の観者に、プロジェクタ１２１Ａ、１２１Ｂからの投影映像に同期して、スピーカ部１２６Ａ、１２６Ｂからのステレオ音声を送出することができる。なお、全視野投影装置１２０においては各観者が座る各シート１２７毎に観者の顔の位置に合わせて防眩領域１３０が設けられている（図面を見易くするために２つのシート１２７についてのみ遮光領域１３１Ａ、１３１Ｂおよび防眩領域１３０が記載されている）。さらに各シート１２７は、上下左右に移動調整できるようになっており、シート１２７に座った観者の体形に応じて、上述した防眩領域１３０に対応し得るように各人の目の位置を調整できるようになっている。なお、上記全視野投影装置２０と同様に、観者とスクリーン１２３上の映像との相対的な回転がなされるように構成されている。
【００５５】
また、図５に示す全視野投影装置２２０は、図２の全視野投影装置２０の変形態様を示すものであるが本発明には含まれない。主要な構成部材についてはその符号を、図２に示す、対応する全視野投影装置２０の構成部材の符号に２００を加えた数字で表す。
【００５６】
すなわち、全視野投影装置２２０は、全視野投影装置２０と基本的な構成は類似しているが、以下の点で相違する、すなわち、遮光領域３１Ａと遮光領域３１Ｂを形成するために、全視野投影装置２０では、全視野投影装置２０内のライトバルブ上に黒レベル領域を作成し、この黒レベル領域が観者３０の顔位置と対応するように投影光を照射しているのに対し、全視野投影装置２２０ではプロジェクタ２２１Ａ、２２１Ｂのレンズ鏡筒の先端部分が光軸を中心として回転自在とされており、また、この先端部分の一側壁面に光を遮光するマスク片２３２Ａ、２３２Ｂが設けられている。すなわち、プロジェクタ２２１Ａ、２２１Ｂの投影レンズから出射された投影光束の一部がマスク片２３２Ａ、２３２Ｂによってけられ、丁度、観者３０の顔周辺には投影光束が直接照射されない状態（遮光領域２３１Ａ、２３１Ｂが形成された状態）とされている。なお、マスク片２３２Ａ、２３２Ｂは、投影光束を完全に、または大幅に遮蔽することができるものであればどのような素材（例えば、金属や遮光プラスチック等）であってもよいが、有効な投影領域を十分に確保する必要性から、上記防眩領域を形成するための必要最小限のサイズとすることが肝要である。
【００５７】
これにより、観者３０の顔周辺への投影光束をマスク片２３２Ａ、２３２Ｂにより遮光し、観者３０の顔周辺への光照射を阻止して、防眩効果を得ることができる。
【００５８】
なお、この全視野投影装置２２０においても、観者が腰掛けるためのシート部２２７Ａと、脚部２２７Ｂとが、スクリーン２２３の底面頂点部分を中心として回転し得るように構成されており、また、この回転によっても常に防眩効果が得られるように、マスク片２３２Ａ、２３２Ｂを設けた、プロジェクタ２２１Ａ、２２１Ｂのレンズ鏡筒の先端部分が回転するように構成されている。その効果については全視野投影装置２０と同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
また、本発明の全視野映像システムにおいては、スペースやコストの効率化のため、全視野投影装置と全視野撮像装置の一部を共有することが可能であり、この場合には投影手段と撮像手段とが一体化されるように構成する（例えば、装置筺体を共用したり、撮像レンズと投影レンズを共用したり、色合成プリズムと色分解プリズムを共用する）ことが可能であり、さらに全視野投影装置と全視野撮像装置とが空間的に互いに入れ替え可能とされるように構成することも可能である。この場合、全視野投影装置として使用する場合には、撮像用光反射手段は投影光束通過の邪魔となるので、この投影光束の光路外に退避させることが肝要である。
【００６０】
一方、上記において全視野撮像装置を機能せしめる場合には、スクリーンをたたむ等の操作を行って、外部被写体を撮像可能とするように構成することが肝要である。
【００６１】
また、本発明の全視野投影装置および全視野映像システムにおいては、下記を始めとする各種の用途に適用可能である。
【００６２】
すなわち、例えば、海中の珊瑚環境内に全視野撮像装置を設置し、この状況での撮像映像を通信回線を使用して地上に配置した全視野投影装置に送信し、この全視野投影装置にてリアルタイムで海中の珊瑚環境全視野映像を再生する。
【００６３】
また、例えば、飛行中のヘリコプターから全視野撮像装置を吊り下げ、この状況での撮像映像を通信回線を使用して地上に配置した全視野投影装置に送信し、この全視野投影装置にてリアルタイムでヘリコプターからの全視野空中映像を再生する。
【００６４】
また、例えば、宇宙衛星の外部に全視野撮像装置を取り付け、この状況での撮像映像を通信回線を使用して地球上に配置した全視野投影装置に送信し、この全視野投影装置にてリアルタイムで宇宙と地球の全視野映像を再生する。
【００６５】
また、例えば、劇場やスポーツ施設内に全視野撮像装置を設置し、この状況での撮像映像を通信回線を使用して他所に配置した全視野投影装置に送信し、この全視野投影装置にてリアルタイムで演劇やスポーツイベントの全視野映像を再生する。
【００６６】
その他、例えば、豪華客船内、遠隔操作可能なラジコン飛行機内、遠隔操作可能なラジコンレーシングカー内、長距離列車内、人間の体内、等に全視野撮像装置を設置することが可能であり、さらに、例えば、ラジコン機等を、全視野投影装置において、その全視野映像を見ながら遠隔操作することが可能である。
【００６７】
なお、上記の各態様において、リアルタイムで再生することは必ずしも必要とされない。
【００６８】
また、本実施形態において、「全視野映像」とは、球状のスクリーンの略全域（例えば、スクリーンの全面積の80％以上、好ましくは90％以上の領域、あるいは、例えば、観者の体やプロジェクタの光束通過孔によってスクリーン投影が阻止された領域以外の領域）に投影される映像を意味し、「半視野映像」とは、スクリーン上の半球状領域の略全域（例えば、半球状領域の全面積の80％以上、好ましくは90％以上を占める領域）に投影される映像を意味する。
【００６９】
なお、本発明の全視野投影装置および全視野映像システムとしては、上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の変更の態様が可能である。
【００７１】
また、鏡像反転手段としては、撮像用光反射手段により得られた被写体映像を反転させるものであればよく、平面ミラーに替えて球面ミラーや収差補正可能な非球面ミラーとすることができ、さらにプリズム等の光学部材を使用することも可能である。また、物理的なミラーやプリズムに替えて、撮像用両凸ミラー１２により反転した像を、一旦メモリ内に取り込み、これを画像処理により反転するような画像処理ソフトを用いたシステムとすることも可能である。なお、上記画像処理は撮像装置側で行なわれるものに限られるものではなく、投影装置側で行なわれるものであってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態のものでは、撮像用光反射手段が球面の一部からなる両凸ミラーとされているが、各凸部を球面の替わりに、非球面（楕円面や双曲面等）、あるいは円錐面で形成することも可能である。また、両凸ミラーを構成する一対の平凸形状ミラー体を互いにスペースを空けて対向配置することも可能である。
【００７３】
さらに、上記実施形態のものにおいては、１対の撮像手段（カメラ）が両凸ミラーを挟んで互いに上下方向に配されているが、これらは両凸ミラーを挟んで互いに横方向に配されるようにしてもよいものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０    全視野撮像装置
１１Ａ、１１Ｂ    撮像カメラ
１２    撮像用両凸ミラー
１３Ａ、１３Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、１２５、２２５Ａ、２２５Ｂ、２２５Ｃ、２２５Ｄ    アンテナ部
１４    コントロール部
１５    装置間送受信用アンテナ部
１６Ａ、１６Ｂ    マイク部
１７    ミラー保持用チューブ
１８    平面ミラー
１９    ＣＣＤ撮像素子
２０、１２０、２２０    全視野投影装置
２３、１２３、２２３    スクリーン
２１Ａ、２１Ｂ、１２１Ａ、１２１Ｂ、２２１Ａ、２２１Ｂ    プロジェクタ
２６Ａ、２６Ｂ、１２６Ａ、１２６Ｂ    スピーカ部
２７Ａ、１２７、２２７Ａ    シート部
２７Ｂ、２２７Ｂ    脚部
２８、１２８、３２８    手元コントロール部
２９、１２９    ケーブル
３０    観者
３１Ａ、３１Ｂ、２３１Ａ、２３１Ｂ    遮光領域
２３２Ａ、２３２Ｂ    マスク片
【要約】
【課題】簡易な構成でありながら、投影光照射に対して十分な防眩措置を施しつつ、球状のスクリーンの略全域に映像を投影することが可能な全視野投影装置および全視野映像システムを提供する。
【解決手段】全視野投影装置２０は、映像情報を球体状のスクリーン２３に投影し、スクリーン内部に位置する観者３０に全視野映像を提供するものであり、観者３０の顔周辺に投影される光束が、プロジェクタ２１Ａ、２１Ｂの各ライトバルブのいずれの位置を通過した光束であるかを予め測定し、その位置を黒レベル領域とすることにより、観者３０の目に直接入射する光線の照度を低減する。上記各ライトバルブはスクリーン２３と共役な位置関係とされているので、観者３０が座った際の顔の位置をなるべくスクリーン２３に近くなるよう設定することにより、防眩効果を向上させる。
【選択図】図２【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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