(57)【要約】【課題】複数のプロジェクタから投射された画像をドーム状のスクリーンに表示する小型の表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１００は、ドーム状の表示面を有するスクリーン１０８と、４台のレーザプロジェクタ１１０ａ〜ｄとを備える。スクリーン１０８の表示面は適宜設定される４つの表示領域Ａ〜Ｄで覆われている。表示領域Ａ〜Ｄの各々は表示面の一部に設定される。プロジェクタ１１０ａ〜ｄのそれぞれは表示領域Ａ〜Ｄへ画像を投射するように対応付けられている。プロジェクタ１１０ａ〜ｄにより画像が投射される投射範囲がそれぞれに対応する表示領域Ａ〜Ｄからずれている場合、制御部１３８はそのずれを補正する。【選択図】図１
2013250451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーム状の表示面を有するスクリーンと、
各々は前記表示面の一部に設定され、当該表示面の全体を覆う複数の表示領域のいずれかに対応付けられており、当該対応付けられた表示領域へ画像を投射する複数のレーザプロジェクタとを備える
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ドーム状の表示面は、３６０度の視野角を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記各表示領域内の少なくとも２点に投射される光を検出し、当該光を検出した場合に光検出データを出力する補正用センサと、
予め定められた補正用画像を前記各レーザプロジェクタに投射させた場合に前記補正用センサから出力される前記光検出データに基づいて、前記各レーザプロジェクタにより前記補正用画像が投射される投射範囲とそれぞれに対応する前記表示領域とのずれを算出するずれ算出手段と、
前記投射範囲を移動させることにより、前記ずれ算出手段により算出されたずれを補正するずれ補正手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
異なる前記レーザプロジェクタの前記投射範囲が重なり合う領域について、当該重なり合う領域の照度が当該重なり合う領域以外の前記表示領域の照度と同じになるように、前記異なるレーザプロジェクタの各々が前記重なり合う領域へ投射する輝度を調整する輝度調整手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記輝度調整手段は、前記異なるレーザプロジェクタの各々が前記重なり合う領域へ投射する輝度を低減させる
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記輝度調整手段は、前記異なるレーザプロジェクタのうち、１台を除く他のレーザプロジェクタが前記重なり合う領域へ投射する輝度を消滅させる
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドーム状のスクリーンに画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプロジェクタから投射された画像をドーム状のスクリーンに表示する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような表示装置では一般に、例えば画角１７０度〜２２０度程度の魚眼レンズを取り付けたランプ式プロジェクタから出力された画像がスクリーンに投射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２５１９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的にランプ式プロジェクタは、内部構造が複雑でサイズが大きいものが多い。そのため、ランプ式プロジェクタを複数用いると、表示装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、ドーム状のスクリーンに画像を表示する小型の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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、
ドーム状の表示面を有するスクリーンと、
各々は前記表示面の一部に設定され、当該表示面の全体を覆う複数の表示領域のいずれかに対応付けられており、当該対応付けられた表示領域へ画像を投射する複数のレーザプロジェクタとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スクリーンがドーム状の表示面を有し、表示面には表示面の全体を覆う複数の表示領域が設定されている。表示領域の各々は表示面の一部に設定されており、複数のレーザプロジェクタが対応付けられた表示領域へ画像を投射する。そのため、ドーム状のスクリーンに画像を表示することができる。また、レーザプロジェクタは内部構造がシンプルなため小型化できる。したがって、ドーム状のスクリーンに画像を表示する小型の表示装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。
【図２】左方から見た場合のスクリーンの右半球を示す図である。
【図３】後方から見た場合のスクリーンの前半球を示す図である。
【図４】前方から見た場合のスクリーンの後ろ半球を示す図である。
【図５Ａ】表示領域Ａに一致すべき投射範囲が表示領域Ａからずれた状態を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す状態から投射範囲の回転方向のずれを補正した状態を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに示す状態から投射範囲の平行移動方向のずれを補正した状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】ずれ補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】右方から見た場合のスクリーンの左半球を示す図である。
【図９Ａ】後方から見た場合の、表示領域Ａに補正用画像が投射されたスクリーンの前半球を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す表示領域Ａに投射された補正用画像について回転方向のずれを補正した状態を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｂに示す表示領域Ａに投射された補正用画像について平行移動方向のずれを補正した状態を示す図である。
【図１０】表示領域Ａ及び表示領域Ｄのそれぞれに投射するプロジェクタの、ずれが補正された投射画像が重なり合う領域を示す図である。
【図１１】表示領域Ｄに投射するプロジェクタが、表示領域Ａに投射するプロジェクタの投射範囲と重なり合う領域への投射を消滅させた状態を示す図である。
【図１２】表示領域Ａ及び表示領域Ｄのそれぞれに投射するプロジェクタのいずれもが、重なり合う領域へ投射する輝度を低減させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明の実施形態に係る表示装置１００は、視野角が３６０度の画像を表示するための装置であって、図１に示すように、筐体１０２と表示制御装置１０４とを備える。
【００１１】
筐体１０２は、例えば軽量高剛性の樹脂、カーボン、金属、エラストマ又はゴム、これらの組み合わせた材料で作られており、内部に球状の空間を有する。筐体１０２は、同図ではその空間の大円を含む断面で示されており、その空間内に設置された椅子１０６と、内部の空間を囲むスクリーン１０８と、内部の空間を囲む壁部に設けられた４台のプロジェクタ１１０ａ〜ｄ及び８個の補正用センサ１１２ａ＿１、ａ＿２、ｂ＿１、ｂ＿２、ｃ＿１、ｃ＿２、ｄ＿１、ｄ＿２とを備える。
【００１２】
以下では、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々を特に区別しない場合、プロジェクタ１１０と表記し、補正用センサ１１２ａ＿１、ａ＿２、ｂ＿１、ｂ＿２、ｃ＿１、ｃ＿２、ｄ＿１、ｄ＿２の各々を特に区別しない場合、補正用センサ１１２と表記する。
【００１３】
椅子１０６は、スクリーン１０８に投射される画像をユーザが座って見るためのものであり、例えば１人掛けである。同図の矢印で示すように、椅子１０６に人が座った場合のその人を中心に上下前後左右の方向を規定する。実施形態の説明ではこれらの方向を用いて説明するが、これらの方向は説明のために用いるものであって発明を限定する趣旨ではない。
【００１４】
スクリーン１０８は、例えば樹脂、金属、ガラスなどで作られ、筐体１０２の内面の全体に設けられる。スクリーン１０８の内面は、３次元曲面をなし、３６０度の視野角を備えたドーム状の表示面となる。視野角が３６０度の画像が例えば業務用のゲーム機、プラネタリウムなどに採用されることで、臨場感、娯楽性などを高めることが可能になる。
【００１５】
本実施形態ではスクリーン１０８の表示面の全体は、図２〜４に示すように、互いに重なり合うことなく表示面の全体を覆う４つのスクリーン領域（スクリーン領域Ａ１１４ａ、スクリーン領域Ｂ１１４ｂ、スクリーン領域Ｃ１１４ｃ、スクリーン領域Ｄ１１４ｄ）から構成される。
【００１６】
スクリーン領域Ａ１１４ａ〜スクリーン領域Ｄ１１４ｄの各々は左右対称であって、スクリーン領域Ａ１１４ａは椅子１０６の前方に、スクリーン領域Ｂ１１４ｂは椅子１０６の上方及び側方に、スクリーン領域Ｃ１１４ｃは椅子１０６の後方に、スクリーン領域Ｄ１１４ｄは椅子の下方に、それぞれ設定される。ここで、左右対称とは、筐体１０２の内部の空間をなす球の大円のうち、上下方向及び前後方向の直径を有するものを含む面（上下方向の中心面）に関して対称であることを意味する。
【００１７】
詳細には、スクリーン領域Ａ１１４ａは、表示面の前半球のうち、左右方向に延びる概ね帯状をなす領域である。すなわち、スクリーン領域Ａ１１４ａは、上下方向に垂直な第１の面１１６より上方を切り欠き、かつ、上下方向に垂直な第２の面１１８より下方を切り欠いた領域である。なお、第１の面１１６は椅子１０６よりも上方に設定され、第２の面１１８は椅子１０６よりも下方に設定される仮想的な面である。
【００１８】
スクリーン領域Ｂ１１４ｂは、表示面の前半球と後ろ半球とのそれぞれに含まれる領域から構成される。表示面の前半球では、スクリーン領域Ｂ１１４ｂは、第１の面１１６より上方の領域を含む。表示面の後ろ半球では、スクリーン領域Ｂ１１４ｂは、上下方向に垂直な第３の面１２０より上方の領域と、第３の面１２０の左半分及び右半分のそれぞれから下方へ幅を狭めながら延びる概ね三角状の領域とを含む。
【００１９】
この三角状の領域は、詳細には、後方の半球をなす表示面の左半分と右半分とのそれぞれで、表示面と第３の面１２０との交線から下方へ幅を狭めながら、上下方向に垂直な第４の面１２２と表示面との交線の前端にまで延びる。この領域の後方の辺は、例えば図２に示すように側方から見た場合に、前方へ向けて突き出すように湾曲しており、概ね椅子１０６の背もたれの上方で屈曲する屈曲点１２４を含む。
【００２０】
なお、第３の面１２０は椅子１０６よりも上方であって第１の面１１６よりも下方に設定され、第４の面１２２は第２の面１１８よりも下方に設定される仮想的な面である。
【００２１】
スクリーン領域Ｃ１１４ｃは、表示面の後ろ半球うち、スクリーン領域Ｂ１１４ｂより下方であって第４の面１２２より上方の領域である。
【００２２】
スクリーン領域Ｄ１１４ｄは、表示面の前半球のうち第２の面１１８より下方の領域と、表示面の後ろ半球のうち第４の面１２２より下方の領域とからなる。
【００２３】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）式、ランプ式などのレーザプロジェクタである。プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々は、一定の範囲（投射可能範囲）にレーザ光を投射することができ、投射可能範囲内の一部又は全部で予め定められた範囲（投射範囲）に画像を投射する。
【００２４】
詳細には、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々は、ＲＧＢの各レーザ光源からの光を色合成し、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）などの２次元走査素子を介して、１本のレーザ光を一定の規則（例えば、ラスタスキャン）で高速に走査する。これにより、例えば縦横に所定数並ぶ画素から構成される画像がスクリーン１０８に投射される。
【００２５】
このようなレーザプロジェクタは一般に内部構造がシンプルであるので、小型化することができる。そのため、レーザプロジェクタを備えることによって筐体１０２を小型化することが可能になる。
【００２６】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄは、それぞれの投射可能範囲に表示領域Ａ〜Ｄが含まれる位置及び姿勢で筐体１０２に設置される。
【００２７】
ここで、表示領域Ａ〜Ｄはそれぞれ、プロジェクタ１１０ａ〜ｄにより画像が投射されるべき領域としてスクリーン１０８の表示面の一部に設定される領域である。表示領域Ａ〜Ｄはそれぞれ、スクリーン領域Ａ１１４ａ〜スクリーン領域Ｄ１１４ｄよりも、例えばそれぞれの外周に沿って、所定の画素数分（本実施形態では、３画素分）広い。そのため、表示領域Ａ〜Ｄのそれぞれは、隣り合う表示領域Ａ〜Ｄと３画素の幅の領域で互いに重なり合う。
【００２８】
また、表示領域Ａ〜Ｄは、スクリーン領域Ａ１１４ａ〜スクリーン領域Ｄ１１４ｄのそれぞれと相似であり、複雑な形状をなす。プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々は、上述のように各ドットを走査することで画像を投射するため、走査範囲を制御することで、スクリーン領域Ａ１１４ａ〜スクリーン領域Ｄ１１４ｄに対応する複雑な形状をなす投射範囲に画像を投射することができる。
【００２９】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄのレーザ光を外部へ発する部分である投射部は、図２に示すように、上下方向の中心面に、投射する光が椅子１０６に遮られない位置及び姿勢で配置される。
【００３０】
詳細には、プロジェクタ１１０ａの投射部は、椅子１０６の背もたれの上方又はそのやや後方の筐体１０２の内壁に、例えば光軸の中心が概ねスクリーン領域Ａ１１４ａの中心（重心）を向く姿勢で設置される。プロジェクタ１１０ｂの投射部は、椅子１０６の背もたれの後方上部の筐体１０２の内壁に、例えば光軸の中心が概ねスクリーン領域Ｂ１１４ｂの中心を向く姿勢で設置される。プロジェクタ１１０ｃの投射部は、椅子１０６の下方の筐体１０２の内壁に、例えば光軸の中心が概ねスクリーン領域Ｃ１１４ｃの中心を向く姿勢で設置される。プロジェクタ１１０ｄの投射部は、椅子１０６の背もたれの後方下部の筐体１０２の内壁に、例えば光軸の中心が概ねスクリーン領域Ｄ１１４ｄの中心を向く姿勢で設置される。
【００３１】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄの光軸の中心をそれぞれに対応する表示領域Ａ〜Ｄの中心に正確に一致させて設置することは困難であり、実際には各投射範囲と表示領域Ａ〜Ｄとで位置方向及び回転方向の一方又は両方にずれが生じる。したがって、プロジェクタ１１０ａ〜ｄは、上述のように、それぞれの投射可能範囲に表示領域Ａ〜Ｄが含まれる位置及び姿勢で筐体１０２に設置され、その後、それぞれの投射範囲が表示領域Ａ〜Ｄと一致するように調整される。この調整の方法の詳細については後述する。
【００３２】
補正用センサ１１２の各々は、投射範囲が表示領域Ａ〜Ｄとのずれを補正するためのセンサである。補正用センサ１１２の各々は例えば、小型のフォトダイオード、フォトトランジスタなどから構成され、ある一定以上の光量の光を所定の部分に受光すると、そのことを示す光検出データを出力する。
【００３３】
なお、補正用センサ１１２の各々は、受光した光の強度によって出力電圧を変えることができるＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）などから構成され、例えば、受光したことに加えて、受光した光の強度を示す光検出データを出力してもよい。
【００３４】
補正用センサ１１２ａ＿１及びａ＿２は、例えば図３に示すように、上下方向の中心面に関して対称に、スクリーン領域Ａ１１４ａとスクリーン領域Ｂ１１４ｂとの境界に設けられており、対をなして機能する。
【００３５】
補正用センサ１１２ｂ＿１及びｂ＿２は、例えば図４に示すように、上下方向の中心面に関して対称に、スクリーン領域Ｂ１１４ｂとスクリーン領域Ｃ１１４ｃとの境界の屈曲点１２４（図２参照）に設けられており、対をなして機能する。
【００３６】
補正用センサ１１２ｃ＿１及びｃ＿２は、例えば図４に示すように、上下方向の中心面に関して対称に、スクリーン領域Ｃ１１４ｃとスクリーン領域Ｄ１１４ｄとの境界に設けられており、対をなして機能する。
【００３７】
補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２は、例えば図３に示すように、上下方向の中心面に関して対称に、スクリーン領域Ｄ１１４ｄとスクリーン領域Ａ１１４ａとの境界に設けられており、対をなして機能する。
【００３８】
補正用センサ１１２ａ＿１及びａ＿２、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２の各対からの光検出データは、詳細後述するように、プロジェクタ１１０ａの投射範囲の表示領域Ａからのずれを補正する際に参照される。
【００３９】
同様に、補正用センサ１１２ａ＿１及びａ＿２、補正用センサ１１２ｂ＿１及びｂ＿２の各対からの光検出データは、プロジェクタ１１０ｂの投射範囲の表示領域Ｂからのずれを補正する際に参照される。補正用センサ１１２ｂ＿１及びｂ＿２、補正用センサ１１２ｃ＿１及びｃ＿２の各対からの光検出データは、プロジェクタ１１０ｃの投射範囲の表示領域Ｃからのずれを補正する際に参照される。補正用センサ１１２ｃ＿１及びｃ＿２、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２の各対からの光検出データは、プロジェクタ１１０ｄの投射範囲の表示領域Ｄからのずれを補正する際に参照される。
【００４０】
なお、スクリーン１０８の表示面の全体を覆うように設定される表示領域の個数は４つに限られず、幾つであってもよい。プロジェクタ１１０及び補正用センサ１１２は、表示領域の数に応じた台数又は個数が筐体１０２に設置されればよい。また、プロジェクタ１１０は筐体１０２の内壁部に限らず、例えば椅子１０６に取り付けられてもよい。
【００４１】
表示制御装置１０４は、スクリーン１０８に画像を投射するための各種制御を行う装置であって、例えば投射範囲と表示領域Ａ〜Ｄとのずれを補正する処理（ずれ補正処理）、表示領域Ａ〜Ｄの重なり合う領域の輝度を調整する処理（輝度調整処理）などを行う。表示制御装置１０４は、図１に示すように、センサＩ／Ｆ部１３２と、プロジェクタＩ／Ｆ部１３４と、記憶部１３６と、制御部１３８とを備える。
【００４２】
センサＩ／Ｆ部１３２は、配線などを介して接続された補正用センサ１１２の各々と通信するインタフェースである。センサＩ／Ｆ部１３２は、例えば、補正用センサ１１２の各々から出力される光検出データを取得する。
【００４３】
プロジェクタＩ／Ｆ部１３４は、図１に示すように、配線などを介して接続されたプロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々と通信するインタフェースである。プロジェクタＩ／Ｆ部１３４は、例えば、プロジェクタ１１０ａ〜ｄを制御するための信号を送受信し、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々が投射する画像を示す画像データをプロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々へ送信する。
【００４４】
記憶部１３６は、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体から構成される。記憶部１３６は、各種データを記憶し、例えば図１に示すように、補正用画像記憶部１３６ａと目印位置記憶部１３６ｂと設定記憶部１３６ｃとを含む。
【００４５】
補正用画像記憶部１３６ａは、投射範囲と表示領域Ａ〜Ｄとのずれを補正するための予め定められた画像（補正用画像）を示す補正用画像データを記憶している。本実施形態に係る補正用画像は表示領域Ａ〜Ｄのそれぞれについて定められ、各補正用画像は上下左右に所定の間隔で並ぶドットから構成される。
【００４６】
目印位置記憶部１３６ｂは、投射範囲と表示領域Ａ〜Ｄの各々とにずれがない場合に、各補正用センサ１１２に検出される補正用画像の部分（目印）の位置（目印位置）を示す目印位置データを記憶している。
【００４７】
本実施形態の補正用画像は上下左右に所定間隔で並ぶドットから構成されるので、目印位置データは、補正用画像がプロジェクタ１１０ａにより表示領域Ａに投射されている場合に、補正用センサ１１２ａ＿１、ａ＿２、ｄ＿１、ｄ＿２に検出されるべきドットの位置を目印位置として含む。
【００４８】
目印位置データは、補正用画像がプロジェクタ１１０ｂにより表示領域Ｂに投射されている場合に、補正用センサ１１２ａ＿１、ａ＿２、ｂ＿１、ｂ＿２に検出されるべきドットの位置を目印位置として含む。
【００４９】
目印位置データは、補正用画像がプロジェクタ１１０ｃにより表示領域Ｃに投射されている場合に、補正用センサ１１２ｂ＿１、ｂ＿２、ｃ＿１、ｃ＿２に検出されるべきドットの位置を目印位置として含む。
【００５０】
目印位置データは、補正用画像がプロジェクタ１１０ｄにより表示領域Ｄに投射されている場合に、補正用センサ１１２ｃ＿１、ｃ＿２、ｄ＿１、ｄ＿２に検出されるべきドットの位置を目印位置として含む。
【００５１】
各目印位置データにおいて、目印となるドットが補正用画像の端に位置する所定の行からｎ行目、端に位置する所定の列からｍ列目に位置する場合、目印位置は例えば（ｎ，ｍ）と表されるとよい。
【００５２】
設定記憶部１３６ｃは、歪み、ずれ、輝度のばらつきなどを補正又は調整して、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々に投射範囲へ画像を投射させるための設定データを記憶している。設定データは例えば、補正又は調整のための値、方向を表す記号（例えば、＋、−など）などを含む。
【００５３】
制御部１３８は、例えばプロセッサなどから構成され、記憶部１３６が記憶しているデータを適宜参照しつつ、予め定められたソフトウェア・プログラムを実行する。これにより発揮する機能として。制御部１３８は、同図に示すように、投射制御部１４０と、ずれ算出部１４２と、ずれ補正部１４４と、輝度調整部１４６とを備える。
【００５４】
投射制御部１４０は、設定データを参照して、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々に画像を投射させる。これにより、歪み、ずれ、輝度のばらつきなどがない、視野角３６０度の画像をスクリーン１０８に投射することができる。
【００５５】
ずれ算出部１４２は、表示領域Ａ〜Ｄのそれぞれに補正用画像を投射した場合の光検出データと、対応する目印位置データとに基づいて、プロジェクタ１１０ａ〜ｄのそれぞれについて、投射範囲と表示領域Ａ〜Ｄとを一致させるために補正する方向及び量を算出する。
【００５６】
ずれ補正部１４４は、ずれ算出部１４２が算出した方向及び量を含む設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させる。ずれ補正部１４４は、補正後の補正用画像を投射制御部１４０を介してプロジェクタ１１０ａ〜ｄに投射させる。
【００５７】
ここで、制御部１３８がプロジェクタ１１０の投射範囲とスクリーン１０８の表示領域とのずれを補正する原理について、図５Ａ〜５Ｃを参照して説明する。ここでは、分かり易くするために、縦７行、横１１列に一定の間隔で並ぶドット群からなる補正用画像を平らなスクリーン１０８に投射する場合を例に説明する。なお、プロジェクタ１１０は、プロジェクタ１１０ａ〜ｄのいずれか１つに相当する。
【００５８】
投射制御部１４０は、設定データを参照してプロジェクタ１１０を制御することによって、図５Ａに示すように補正用画像をスクリーン１０８に投射させる。このとき参照される設定データは、歪みについてはすでに補正された内容を含み、ずれ及び輝度については初期設定のままであるとする。
【００５９】
そのため、スクリーン１０８に投射された補正用画像に歪みはない。これに対して、投射範囲１５２と表示領域とにずれがない場合、補正用画像に含まれる目印Ａ１５４ａ及び目印Ｂ１５４ｂがそれぞれ補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂに投射されるが、図５Ａに示す例では、目印Ａ１５４ａ及び目印Ｂ１５４ｂのそれぞれは補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂに投射されていない。したがって、投射範囲１５２と表示領域とにずれがある。
【００６０】
なお、同図には、説明のために、スクリーン１０８に規定されるｘ−ｙ座標系と、矩形の投射可能範囲１５８に規定されるｕ−ｖ座標系とを示す。ｘ−ｙ座標系は表示領域の中心を原点とし、ｘ軸は同図の左から右へ向かう方向を正とし、ｙ軸は同図の下から上へ向かう方向を正とする。ｕ−ｖ座標系は投射可能範囲１５８の中心を原点とし、ｕ軸は投射可能範囲１５８の長手方向であって同図の右上に向かう方向を正とし、ｖ軸は投射可能範囲１５８の短手方向であって同図の左上に向かう方向を正とする。
【００６１】
ｕ−ｖ座標系の原点の位置及び各軸の方向はプロジェクタ１１０の設置状態によって定まり、ｕ−ｖ座標系の原点は、ｘ−ｙ座標系で（−Δｘ，−Δｙ）に位置し、ｕ軸及びｖ軸はそれぞれｘ軸及びｙ軸を同図の左回りにθ（−θ）だけ回転させた方向を向く。投射範囲１５２は例えば同図に示すように、投射可能範囲１５８の中心に位置する。
【００６２】
ずれ算出部１４２は、補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂのそれぞれから光検出データを取得し、光検出データに基づいて補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂのそれぞれに投射されるドットの位置を特定する。詳細には、例えばプロジェクタ１１０が各ドットを順次投射する場合には、補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂのそれぞれにドットが投射されるタイミングによって、制御部１３８は、それらの位置を特定することができる。
【００６３】
ずれ算出部１４２は、補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂのそれぞれに投射されるドットの位置と目印位置データが示す目印位置とに基づいて、投射範囲１５２と表示領域とのずれの方向及び量を算出する。詳細には、補正用画像を構成する各ドットの位置関係は既知であるので、補正用センサＡ１５６ａ及び補正用センサＢ１５６ｂのそれぞれに投射されるドットの位置と目印位置との関係からずれの方向及び量を算出することができる。同図に示す例では、ずれ算出部１４２は、投射範囲１５２が表示領域から、平行移動方向に（−Δｘ，−Δｙ）、回転移動方向に−θずれていると算出する。
【００６４】
ずれ補正部１４４は、回転移動方向のずれに関して＋θだけ補正することを示す設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させると、その設定データを参照するように投射制御部１４０へ指示を出力する。これにより、投射制御部１４０は、プロジェクタ１１０を制御することにより、同図の右回りにθだけ投射範囲１５２を回転移動させる。このように、ずれ補正部１４４が回転方向のずれを補正することにより、補正用画像は、図５Ａに示す状態から図５Ｂに示す状態へ移動する。
【００６５】
ずれ補正部１４４は、平行移動方向のずれに関してｘ軸正方向にΔｘ、ｙ軸正方向にΔｙだけ補正することを示す設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させると、その設定データを参照するように投射制御部１４０へ指示を出力する。これにより、投射制御部１４０は、プロジェクタ１１０を制御することにより、（Δｘ，Δｙ）だけ投射範囲１５２を平行移動させる。このように、ずれ補正部１４４が平行移動方向のずれを補正することにより、補正用画像は、図５Ｂに示す状態から図５Ｃに示す状態へ移動する。
【００６６】
このような原理により、制御部１３８は、目印位置データと補正用画像を投射した場合の光検出データとに基づいて、プロジェクタ１１０の投射範囲とスクリーン１０８の表示領域とのずれを補正することができる。
【００６７】
輝度調整部１４６は、表示領域Ａ〜Ｄが重なり合う領域の画像の明るさが他の領域の画像の明るさと同程度となるように、プロジェクタ１１０ａ〜ｄのそれぞれが投射する輝度を調整する。詳細には、輝度調整部１４６は、調整の対象となるプロジェクタ１１０ａ〜ｄ、画素、調整後の輝度又は輝度の補正量などを決定し、決定した内容を含む設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させる。
【００６８】
これまで、本発明の実施形態に係る表示装置１００の構成について説明した。ここから、実施形態に係る表示装置１００が実行する処理について、図を参照して説明する。
【００６９】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々が筐体１０２に設置されると、表示装置１００は、例えばユーザの指示に応じて、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々の投射範囲について曲面に対する所定の歪み補正をして、その歪み補正に関する設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶する。その後、例えば自動的に又はユーザの指示に応じて、表示制御装置１０４は、図６に示すように、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々の投射範囲のずれの補正及び輝度の調整を含む設定処理を実行する。
【００７０】
表示制御装置１０４は、図６に示すように、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々の投射範囲のずれを上述の原理に従って補正するずれ補正処理（ステップＳ１０１）を実行する。ずれ補正処理（ステップＳ１０１）の詳細について図７を参照して説明する。
【００７１】
なお、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々のずれ補正処理は同様であるので、ここでは、プロジェクタ１１０ａに関するずれ補正処理の例を挙げて説明する。
【００７２】
同図に示すように、投射制御部１４０は設定データを参照する（ステップＳ１１１）。投射制御部１４０は補正用画像データを参照し、設定データに含まれる内容に従って、補正用画像を投射する（ステップＳ１１２）。
【００７３】
補正用画像は例えば、プロジェクタ１１０ａの投射範囲にずれがない場合、上下方向及び左右方向に所定の間隔で所定数だけ並ぶドットで構成される。
【００７４】
ステップＳ１１１にて参照される設定データには歪み補正に関する内容が含まれている。そのため、例えばプロジェクタ１１０ａが投射する補正用画像に歪みはない。
【００７５】
プロジェクタ１１０ａの光軸の中心とスクリーン１０８との交点（以下、「プロジェクタ１１０ａの光軸の中心」という。）１６２は、右方から見た場合のスクリーン１０８の左半球を図８に及び後方から見た場合のスクリーン１０８の前半球を図９Ａに示すように、表示領域Ａの中心１６４の左上に位置しており、各中心１６２，１６４はずれているとする。したがって、プロジェクタ１１０ａの投射範囲と表示領域Ａとも、各中心１６２，１６４のずれと同じだけ、平行移動方向にずれている。
【００７６】
また、プロジェクタ１１０ａの投射範囲と表示領域Ａとは、回転方向には、図９Ａに示すように、プロジェクタ１１０ａの光軸の中心を中心として同図で左回りにΔθだけずれているとする。
【００７７】
なお、座標系は表示領域Ａについて、その中心を原点とし、左方を正とする左右方向のｘ軸と、上方を正とする上下方向のｙ軸とで規定されるものとするが、例えば筐体１０２の中心を原点とする３次元の絶対座標系などにより規定されてもよい。
【００７８】
図７に示すように、ずれ算出部１４２は、補正用センサ１１２ａ＿１及びａ＿２と、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２とのそれぞれから光検出データを取得する（ステップＳ１１３）。ずれ算出部１４２は、取得した光検出データに基づいて、補正用センサ１１２に投射されているドットの補正用画像における位置を算出する（ステップＳ１１４）。
【００７９】
ずれ算出部１４２は、目印位置データを参照し、目印位置とステップＳ１１４にて算出した位置とに基づいて、回転方向のずれの方向及び量θを算出し（ステップＳ１１５）、平行移動方向のずれの方向及び量（Δｘ，Δｙ）を算出する（ステップＳ１１６）。
【００８０】
図９Ａを参照すると、補正用センサ１１２ａ＿１には補正用画像が投射されていない。そのため、ずれ算出部１４２は、補正用センサ１１２に投射されているドットの補正用画像における位置を算出するために、補正用センサ１１２ａ＿２、補正用センサ１１２ｄ＿１及び補正用センサ１１２ｄ＿２のいずれか２つから取得した光検出データを参照する。例えば、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２の光検出データを参照する場合、ずれ算出部１４２は、ステップＳ１１４にて、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２のそれぞれに投射されているドットの補正用画像における位置を算出する。
【００８１】
ずれ算出部１４２は、ステップＳ１１５にて、補正用センサ１１２ｄ＿１及びｄ＿２のそれぞれに対応する目印位置データを参照し、目印位置とステップＳ１１４にて算出した位置とに基づいて、プロジェクタ１１０ａの投射範囲が表示領域Ａより左回りにθ（−θ）ずれていると算出する。ずれ算出部１４２は、ステップＳ１１６にて、目印位置とステップＳ１１４にて算出した位置とに基づいて、プロジェクタ１１０ａの投射範囲が表示領域Ａよりｘ軸の正方向にΔｘ、ｙ軸の正方向にΔｙだけずれていると算出する。
【００８２】
ずれ補正部１４４は、回転移動方向のずれに関して＋θだけ補正することを示す設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させると、その設定データを参照するように投射制御部１４０へ指示を出力する。これにより、投射制御部１４０は、プロジェクタ１１０を制御することにより、同図の右回りにθだけ投射範囲１５２を回転移動させる。このように、ずれ補正部１４４が回転方向のずれを補正する（ステップＳ１１７）。
【００８３】
ステップＳ１１７により、補正用画像は、図９Ａに示す状態から図９Ｂに示す状態へ移動する。
【００８４】
再び、図７を参照すると、ずれ補正部１４４は、平行移動方向のずれを補正する（ステップＳ１１８）。詳細には、ずれ補正部１４４は、平行移動方向のずれに関してｘ軸負方向にΔｘ（−Δｘ）、ｙ軸負方向にΔｙ（−Δｙ）だけ補正することを示す設定データを設定記憶部１３６ｃに記憶させると、その設定データを参照するように投射制御部１４０へ指示を出力する。
【００８５】
これにより、投射制御部１４０は更新された設定データを参照してプロジェクタ１１０ａを制御する。その結果、プロジェクタ１１０ａの投射範囲は、表示領域Ａと一致して、プロジェクタ１１０ａの投射範囲のずれは補正されるので、プロジェクタ１１０ａが投射する補正用画像は、図９Ｂに示す状態から図９Ｃに示す状態へ（−Δｘ，−Δｙ）だけ平行移動する。これにより、表示装置１００は、ずれ補正処理（ステップＳ１０１）を終了する。
【００８６】
このように、ずれを補正することによって、投射範囲の境界近傍における画像の乱れをなくすこと又は低減させることが可能になる。
【００８７】
プロジェクタ１１０ａの投射範囲のずれ補正処理が終了すると、図９Ｃに示すように、その投射範囲の下端の１行分の画素群がスクリーン領域Ｄ１１４ｄに重なっている。そして、プロジェクタ１１０ｄの投射範囲のずれ補正処理が終了すると、その投射範囲の上端の１行分の画素群がスクリーン領域Ａ１１４ａに重なる。その結果、図１０に示すように、プロジェクタ１１０ａとプロジェクタ１１０ｄの投射範囲は、スクリーン領域Ａ１１４ａと、スクリーン領域Ｄ１１４ｄとの境界に投射される画素群も含めて、その境界に沿って３画素の幅の画素群で重なり合う。
【００８８】
プロジェクタ１１０ａ〜ｄのすべてについて投射範囲のずれ補正処理が終了すると、表示領域Ａ〜Ｄの各々の境界において、３画素の幅の領域が互いに重なり合う。
【００８９】
重なり合う領域は、プロジェクタ１１０ａ〜ｄのいずれか２つから投射されることになるため、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々が投射範囲のすべてに同じ輝度で投射すると、重なり合う領域における照度は、他の領域の照度よりも明るくなる。
【００９０】
スクリーン１０８の全体で画像の明るさを同程度に調整するために、輝度調整部１４６は、図６に示すように、重なり合う領域へ投射する輝度を調整する輝度調整処理（ステップＳ１０２）を実行する。
【００９１】
詳細には、輝度調整部１４６は、重なり合う領域へ投射するプロジェクタ１１０ａ〜ｄの２つのうち、一方が投射する輝度を消滅させる。例えば、プロジェクタ１１０ａとプロジェクタ１１０ｄとの投射範囲が重なり合う領域では、輝度調整部１４６は、図１１に示すように、プロジェクタ１１０ｄが投射する輝度を消滅させる。
【００９２】
これにより、プロジェクタ１１０ａ〜ｄのうち１つのみが、他の領域と同様に、重なり合う領域へ投射することになる。そのため、スクリーン１０８の全体で画像の明るさを同程度することが可能になる。その結果、投射範囲の境界近傍における画像の乱れをなくすこと又は低減させることが可能になる。
【００９３】
なお、輝度調整処理（ステップＳ１０２）において、輝度調整部１４６は、重なり合う領域へ投射するプロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々が投射する輝度を低減させてもよい。
【００９４】
例えば、プロジェクタ１１０ａとプロジェクタ１１０ｄとの投射範囲が重なり合う領域では、輝度調整部１４６は、重なり合う領域の照度が他の領域の照度と同じになるように、図１２に示すように、プロジェクタ１１０ａとプロジェクタ１１０ｄとが投射する輝度を低減させる。具体例を挙げると、プロジェクタ１１０ａとプロジェクタ１１０ｄとの各々が投射する輝度を半減させるとよい。
【００９５】
このように、プロジェクタ１１０ａ〜ｄの各々が投射する輝度を低減させることによっても、スクリーン１０８の全体で画像の明るさを同程度することが可能になる。その結果、投射範囲の境界近傍における画像の乱れをなくすこと又は低減させることが可能になる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態について説明した。本実施形態によれば、スクリーン１０８がドーム状の表示面を有し、表示面には表示面の全体を覆う４つの表示領域Ａ〜Ｄが設定されている。表示領域Ａ〜Ｄのそれぞれは表示面の一部に設定されており、レーザプロジェクタａ〜ｄが対応付けられている。レーザプロジェクタａ〜ｄは、対応付けられた表示領域Ａ〜Ｄへ画像を投射する。
【００９７】
そのため、スクリーン１０８が有するドーム状の表示面、すなわちドーム状のスクリーン１０８に画像を表示することができる。また、プロジェクタａ〜ｄはレーザプロジェクタであるので、内部構造がシンプルなため小型化できる。したがって、ドーム状のスクリーン１０８に画像を表示する小型の表示装置１００を提供することが可能になる。
【００９８】
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００９９】
（付記１）
ドーム状の表示面を有するスクリーンと、
各々は前記表示面の一部に設定され、当該表示面の全体を覆う複数の表示領域のいずれかに対応付けられており、当該対応付けられた表示領域へ画像を投射する複数のレーザプロジェクタとを備える
ことを特徴とする表示装置。
【０１００】
（付記２）
前記ドーム状の表示面は、３６０度の視野角を備える
ことを特徴とする付記１に記載の表示装置。
【０１０１】
（付記３）
前記各表示領域内の少なくとも２点に投射される光を検出し、当該光を検出した場合に光検出データを出力する補正用センサと、
予め定められた補正用画像を前記各レーザプロジェクタに投射させた場合に前記補正用センサから出力される前記光検出データに基づいて、前記各レーザプロジェクタにより前記補正用画像が投射される投射範囲とそれぞれに対応する前記表示領域とのずれを算出するずれ算出手段と、
前記投射範囲を移動させることにより、前記ずれ算出手段により算出されたずれを補正するずれ補正手段とをさらに備える
ことを特徴とする付記１又は２に記載の表示装置。
【０１０２】
（付記４）
異なる前記レーザプロジェクタの前記投射範囲が重なり合う領域について、当該重なり合う領域の照度が当該重なり合う領域以外の前記表示領域の照度と同じになるように、前記異なるレーザプロジェクタの各々が前記重なり合う領域へ投射する輝度を調整する輝度調整手段をさらに備える
ことを特徴とする付記３に記載の表示装置。
【０１０３】
（付記５）
前記輝度調整手段は、前記異なるレーザプロジェクタの各々が前記重なり合う領域へ投射する輝度を低減させる
ことを特徴とする付記４に記載の表示装置。
【０１０４】
（付記６）
前記輝度調整手段は、前記異なるレーザプロジェクタのうち、１台を除く他のレーザプロジェクタが前記重なり合う領域へ投射する輝度を消滅させる
ことを特徴とする付記４に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１０５】
１０２  筐体
１０４  表示制御装置
１０８  スクリーン
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ  プロジェクタ
１１２ａ＿１，１１２ａ＿２，１１２ｂ＿１，１１２ｂ＿２，１１２ｃ＿１，１１２ｃ＿２，１１２ｄ＿１，１１２ｄ＿２  補正用センサ
１３２  センサＩ／Ｆ部
１３４  プロジェクタＩ／Ｆ部
１３６  記憶部
１３６ａ  補正用画像記憶部
１３６ｂ  目印位置記憶部
１３６ｃ  設定記憶部
１３８  制御部
１４０  投射制御部
１４２  ずれ算出部
１４４  ずれ補正部
１４６  輝度調整部
【図１】
2013250451.tif 000003
【図２】
2013250451.tif 000004
【図３】
2013250451.tif 000005
【図４】
2013250451.tif 000006
【図５Ａ】
2013250451.tif 000007
【図５Ｂ】
2013250451.tif 000008
【図５Ｃ】
2013250451.tif 000009
【図６】
2013250451.tif 000010
【図７】
2013250451.tif 000011
【図８】
2013250451.tif 000012
【図９Ａ】
2013250451.tif 000013
【図９Ｂ】
2013250451.tif 000014
【図９Ｃ】
2013250451.tif 000015
【図１０】
2013250451.tif 000016
【図１１】
2013250451.tif 000017
【図１２】
2013250451.tif 000018