JP2001136518A - コンパクト形高解像度パノラマ画面表示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 共通の仮想の光学中心を持つ数台のカメラに
よるコンパクト形高解像度全方向又はパノラマ画面表示
装置を提供する。 【解決手段】 各カメラ（５２，５４，５６，５８）は
角錐４０の各反射面（４８，４２，４４，４６）に夫々
関連し、例えばカメラ５２は面４８からの反射を感知し
矢印６０方向に対象を見る。同様に他のカメラは矢印６
２，６４，６６方向に、夫々が角錐の異なる反射面方向
を向くように、かつ各カメラの光学的中心が角錐の頂点
７０を通るライン上でカメラに関連する反射面のベース
ラインに垂直な直線上の距離Ｘの所に配置する。（例え
ばカメラ５４は７２ライン上）その結果、各カメラは反
射視線の交点に共通の仮想光学中心９０を持ち９０°の
視野を有し、全体総合して連続３６０°の視野を形成す
る。カメラを仮想光学中心が相互に変位するよう配置し
て反射面画像の歪を除去し、狭いブラインド領域の形成
も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画面表示システム
に関し、特にパノラマ画面表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】＜
関連発明への相互参照＞本出願は、下記の共通に譲渡さ
れた米国特許出願に関する。すなわち、米国特許５，７
４５，３０５となった、「パノラマ画面表示装置」とい
う名称の特許出願第０８／４３１，３５６号；特許出願
番号が０８／４３１，３５４である、１９９５年４月２
８日付けの「パノラマ画面表示装置およびシステム」；
米国特許５，７９３，５２７となった、特許出願番号が
０８／４９７６７３の「高解像度画面表示システム」；
米国特許５，５３９，４８３となった、特許出願番号が
０８／４９７３４１の「パノラマ映写装置」；特許出願
番号が０８／５６５５０１の、１９９５年１１月３０日
付けの「球形画面表示／映写装置」；特許出願番号が０
８／９４６４４３の、１９９７年１０月７日付けの「オ
フセット仮想光学的中心を持つパノラマ画面表示システ
ム」；「立体パノラマ画面表示システム」という名称の
共通に譲渡された共存出願の米国特許出願；「支持スタ
ンドを含むパノラマ画面表示システム」という名称の共
通に譲渡された共存出願の米国特許出願に関する。

【０００３】もっと効率的に動作させるためには、テレ
プレゼンスにより、いくつかのタスクを実行することが
望ましい。テレプレゼンスという用語は、遠隔地からユ
ーザに、ユーザがあたかもその遠隔地にいるかのような
感じを与える、視覚的またはその他のタイプの感覚的情
報を供給することを意味する。例えば、現在、多くの企
業は、テレプレゼンスを利用して会議を行っている。テ
レプレゼンスは、また遠隔地にいて学習したり、コンサ
ートおよびスポーツ・イベントのようなイベントを遠隔
地にいながら見たりする場合にも役に立つ。ユーザがい
ろいろな画面を切り換えることができるようにし、それ
により例えば、会議室をぐるりと見回したりするような
感じを与えれば、ユーザはもっと現実的なテレプレゼン
スを体験する。

【０００４】従来は、ユーザにいくつかの画面を見せる
ために、異なる光学的中心を持つ数台のカメラが使用さ
れた。図１はそのような状況を示す。図１は、光学的中
心を、それぞれ、１０、１２、１４および１６に持つ、
カメラ２、４、６および８を示す。ユーザが画面を変え
たいと思った場合、そのユーザは、単にカメラを切り換
えるだけでよい。もっと複雑なシステムの場合には、ユ
ーザが画面を切り換えたいと思った場合、そのユーザ
は、光学的中心１０、１２、１４または１６からばかり
ではなく、別の光学的中心１８、２０、２２、２４また
は２６からも画面を入手することができた。１８、２
０、２２、２４および２６のような光学的中心に関連す
る場面は、選択した光学的中心に最も近い二つのカメラ
からの画面を使用して、入手することができる。例え
ば、光学的中心１８からの画面は、カメラ２および４か
らの画面を使用し、光学的中心１８からの画面をシミュ
ーレートするために、上記二つの画面の間で補間を行う
ことにより入手された。このような手順を使用した場合
には、画面が不均一になった。その上、このような補間
画面を形成するには、大量の計算能力と時間が必要にな
り、そのため、この技術はコストが高いし、ユーザのコ
マンドに対する応答も遅かった。このような計算上の間
接費がかさむので、そのシステムを同時に使用すること
ができるユーザの数は制限された。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態は、
その内部において、数台のカメラが、共通の光学的中心
を効果的に持つ、全方向、すなわち、パノラマ画面表示
装置を提供する。この場合、上記カメラの中の少なくと
も一台の視野の方向は、平面ミラーにより変えられる。
各カメラの視野は、全体として、３６０度の連続した一
つの視野を構成するように配置される。ユーザは３６０
度の視野をぐるりと見渡すことができる。その場合、従
来の技術で使用した補間の計算上の諸経費を使わなくて
も、単に一台のカメラ、一台以上のカメラ、または複数
のカメラの組合せの出力を使用するだけで、各視野は同
じか殆ど同じ光学的中心を持つ。上記配置は、一人の参
加者が、より自然な形で、会議室を見ることができるよ
うにすることにより、仮想の会議室の使用状態を改善す
るのに使用することができる。この自然な形は、ある特
定の時間に、画面を変えるために単に自分の頭の向きを
変える、実際の会議室に座っている参加者に密接に対応
する。

【０００６】本発明の他の実施形態の場合には、複数の
カメラは、各カメラが、中空でないか、中空の角錐のよ
うな、中空でないか、中空の多面体の、異なる反射面の
方を向くように位置されている。そのため、各カメラ
は、角錐内に位置する仮想の光学的中心を持つことにな
る。上記複数のカメラは、その仮想の光学的中心が相互
に変位するように位置している。上記の変位により、角
錐の反射面の縁部から受ける画像の歪を除去する、狭い
ブラインド領域が形成される。

【０００７】本発明のさらに他の実施形態の場合には、
複数の仮想の光学的中心を使用することにより、立体パ
ノラマ画面が形成される。角錘のような、一つの反射多
面体素子は、角錐内の第一の位置に、ほぼ同じ位置の仮
想の光学的中心の一つのグループを形成するために、第
一の組の複数のカメラの各カメラの視野の方向を変え
る。角錘は、また、角錐内の第二の位置に、ほぼ同じ位
置の仮想の光学的中心の一つのグループを形成するため
に、第二の組の複数のカメラの各カメラの視野の方向を
変える。一方のパノラマ画像が、ユーザの左目に映り、
他方のパノラマ画像が、ユーザの右目に映った場合、上
記第一および第二の仮想の光学的中心からのパノラマ画
像は、立体パノラマ画像を形成する。

【０００８】本発明のさらに他の実施形態の場合には、
反射面を持つ角錐のような多面体は、コンパクトなパノ
ラマ画面表示装置を形成するために、相互に底面を接す
るように、すなわち、入れ子状に積み重ねられる。同じ
またはほぼ同じ仮想の光学的中心を持つ、多くのカメラ
を使用することができるような方法で、複数の反射多面
体が使用される。多くのカメラを使用すると、大きな画
面が多くのより小さい領域に分割される。この場合、個
々のカメラは、それぞれのより小さな領域を写す。各カ
メラは、より小さい領域を映すので、ユーザは、解像度
が改善された画面を見ることになる。

【０００９】本発明のさらに他の実施形態の場合には、
角錐のような反射多面体は、角錐の頂点を通過するポス
トにより支持される。その後、複数のカメラが上記ポス
トに装着され、装着用構造体と、個々のカメラを支持す
るための構造体を持つパノラマ画面表示装置が形成され
る。

【００１０】本発明のさらに他の実施形態の場合には、
上記パノラマ画面表示装置の共通の仮想の光学的中心に
カメラを設置することにより、ユーザは、ほぼ球形の画
面を見ることができる。球形の画面を改善するために、
共通の仮想の光学的中心のところのカメラを広角レンズ
として使用することができる。

【００１１】本発明のさらに他の実施形態の場合には、
画面表示装置は、任意のタイプの画像処理装置を含むこ
とができる。上記画像処理装置が、カメラまたは他のタ
イプの画像捕捉装置である場合には、ユーザに対してパ
ノラマ画像が捕捉され、画像処理装置が、プロジェクタ
または他のタイプの画像処理装置である場合には、ユー
ザはパノラマ画像を見ることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図２は、ユーザに対して３６０度
の画面を供給するための、四台のカメラ・システムであ
る。この場合、上記カメラは、それぞれ、共通または殆
ど共通の仮想光学的中心を持つ。角錐４０は、反射面４
２、４４、４６および４８を持ち、中空であっても、中
空でなくてもよいし、または角錐台であってもよい。好
適な実施形態の場合には、各反射面は、底面５０に平行
な平面に対して４５度の角度を持ち、錐４０の頂点を通
る。カメラ５２、５４、５６および５８は、角錐の反射
面４８、４２、４４および４６にそれぞれ関連する。上
記カメラとしては、光学的スキャナのような画像収集装
置を使用することができる。その結果、カメラ５２は、
面４８からの反射を感知して、矢印６０の方向に対象物
を見ることができる。カメラ５４は、面４２からの反射
を感知して、矢印６２の方向に対象物を見る。カメラ５
６は、面４４からの反射を感知して、矢印６４の方向に
対象物を見る。また、カメラ５８は、面４６からの反射
を感知して、矢印６６の方向に対象物を見る。各カメラ
は、９０度の視野を持つ。しかし、もっと広い視野を使
用することができ、重畳している画面に関連するピクセ
ルを削除または組合せることにより、画像の重畳する部
分を除去することができる。角錐４０上のその関連する
反射面からの反射を感知する四台のカメラの組合せによ
り、角錐４０の周囲に３６０度の画面領域が形成され
る。ミラーが角錐の底面に対して４５度の角度を持って
いる場合には、各カメラの光学的中心を、底面５０に平
行で、角錐４０の頂点７０と交差する平面上に位置させ
ることが望ましい。各カメラの光学的中心は、また頂点
７０を通るラインの上に位置していなければならない
し、またカメラに関連する反射面のベースラインに垂直
でなければならない。例えば、カメラ５４の光学的中心
は、ライン７２上に位置する。ライン７２は、反射面４
２のベースライン７４に垂直である。ライン７２は、頂
点７０を通る平面内にあり、底面５０に平行である。同
様に、カメラ５６の光学的中心は、ベースライン８２に
垂直なライン８０上に位置していて、カメラ５２の光学
的中心は、ベースライン８６に垂直なベースライン８４
上に位置している。

【００１３】各カメラの光学的中心は、頂点７０から距
離Ｘのところの、上記ラインの一つの上に位置してい
て、各カメラは、底面５０へ垂直な方向を指している光
学軸、または視線の方向を持つ。（上記距離Ｘは、反射
面が、上記カメラの視野の分だけを反射するような、長
さでなければならない。しかし、カメラが移動して反射
面に接近すると、反射面の欠陥がよりハッキリと見える
ようになる。）光学的中心をこのような位置に設置する
と、各カメラは、位置９０のところ、またはほぼこの位
置に位置する仮想光学的中心を共有することになる。仮
想の光学的中心９０は、頂点７０を通るライン上の頂点
７０から距離Ｘのところに位置していて、ベース５０に
垂直である。

【００１４】この実施形態の場合、角錐の構成について
説明してきたが、カメラがほぼ同じ位置にある仮想の光
学的中心を持つように視野の方向を曲げるために、異な
る形状の平面ミラーの幾何学的配置を使用することがで
きる。例えば、中空でない、中空のまたは部分的多面体
を使用することができる。さらに、角錐構成の場合に
は、底面および頂点は物理的に存在していなくてもよい
し、底平面または端部および頂点または端部のような概
念上の補助手段であると見なすことができる。

【００１５】図３は、角錐４０の他の図である。この場
合、図面を簡単にするために、カメラ５４だけを図示し
てある。仮想の光学的中心を角錐４０内の位置９０また
はその付近に位置させるために、カメラ５４はライン７
２上に位置する。カメラ５４が、ベース５０に垂直な方
向に９０度の視野を持っている場合には、またカメラ５
４の光学的中心が、ライン７２に沿って頂点７０から距
離Ｘだけ離れている場合には、カメラ５４は、矢印６２
の方向に９０度の視野を持つ。同じように、カメラ５
６、５８および５２は、矢印６４、６６および６０の方
向に、それぞれ９０度の視野を持つ。この配置は、安い
コストで、３６０度の視野領域を形成する。何故なら、
９０度の視野を持つカメラは、比較的安い光学系を持つ
からである。

【００１６】図４は、角錐４０の平面図である。図４
は、ライン７２沿いのカメラ５４の光学的中心の位置を
示す。ライン７２は、頂点７０を通る平面内にあり、底
面５０に平行でなければならない。ライン７２は、ま
た、角錐４０のベースライン７４に垂直でなければなら
ない。カメラの光学的中心は、ライン７２に沿って頂点
７０から距離Ｘ、またはほぼＸだけ離れた位置に位置し
ていなければならない。点１００は、頂点７０からのラ
インが、ベース５０に垂直に交差するある位置のベース
５０上に位置する。同様に、カメラの光学的中心５６、
５８および５２は、それぞれ、ライン７６、８０および
８４に沿って、距離ＸまたはＸにほぼ等しい距離だけ離
れた位置に位置している。

【００１７】図５は八つの側面を持つ角錐１２０であ
る。角錐１２０は、各面１２２が、頂点１３０を通り、
ベース１２４に平行な平面と４５度の角度を形成する反
射面１２２を持つ。図２の四つの面を持つ角錐の場合と
同様に、図５の各反射面はそれに関連するカメラを持つ
ことができる。各カメラの光学的中心は、頂点１３０を
通る平面内にあり、ベース１２４に平行である。上記ラ
インは、位置決めをするカメラに関連する反射面のベー
スライン１３２に垂直である。八つの面を持つ角錐を使
用すると、３６０度の視野を得るのに、４５度の水平視
野しか持たないカメラを使用することができるという利
点がある。４５度の視野しか持たないカメラは、安いコ
ストの光学系を持ち、比較的安価な部材を使用して、３
６０度の視野を形成することができる。

【００１８】図６は、角錐１２０の平面図である。図５
のところで説明したように、各カメラの光学的中心は、
頂点１３０を通り、ベース１２４に平行な平面内にある
ライン１３４に沿って位置する。上記光学的中心は、適
当なベースライン１３２に垂直なライン１３４に沿っ
て、距離Ｘ、またはほぼＸに等しい距離だけ離れた位置
に位置している。点１４０は、ベース１２４と 頂点１
３０を通り、ベース１２４に垂直なラインとの交点のと
ころのベース１２４上に位置する。

【００１９】もっと多くの、またはもっと少ない反射面
を持つ多面体または角錐を使用することができる。もっ
と多くの面を持つ角錐を使用する際に得られる利点は、
中程度から狭い視野を持つカメラを使用することができ
るということである。中程度の視野を持つカメラは、比
較的安価な光学系を持つ。角錐で使用される面の数は、
多数のカメラを供給するためのコストにより幾分制限さ
れる。三つの反射面を持つ角錐により、３６０度の視野
を供給することができる。３６０度の視野を供給するた
めに、三つの面を持つ角錐だけを使用すると、コストが
高くなる恐れがある。本発明のこの実施形態は、それぞ
れが１２０度の視野を持つ、三つのカメラを使用する
が、上記の広い視野を持つカメラは、比較的高価な光学
的部材を使用する。

【００２０】３６０度視野を必要としない用途の場合に
は、角錐の各反射面に関連するカメラを持たない画面表
示装置を組み立てることができる。不必要なカメラを除
去することができる他に、部分的角錐または部分的多面
体である反射素子を使用することにより、不必要な角錐
多面体を除去することができる。

【００２１】この実施形態の場合、角錐の構成について
説明してきたが、カメラがほぼ同じ位置にある仮想光学
的中心を持つように視野の方向を変化させるために、異
なる形状の平面ミラーの幾何学的配置を使用することが
できる。例えば、中空でない、中空のまたは部分的多面
体を使用することができる。さらに、角錐構成の場合に
は、ベースおよび頂点が物理的に存在していなくてもよ
いし、底平面または端部および頂点または端部のような
概念上の補助手段であると見なすことができる。

【００２２】図７は、図２−図４の画面表示装置のよう
な、画面表示装置のカメラにより入手したデータを制御
するためのシステムのブロック図である。カメラ５２、
５４、５６および５８は、角錐４０のその関連反射面に
より、３６０度の視野を入手する。カメラ５２、５４、
５６および５８の画像信号、または出力信号は、それぞ
れ、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６０、１６
２、１６４および１６６を通る。上記カメラの出力は、
ピクセルのストリームと見なすことができ、上記Ａ／Ｄ
変換器の出力は、カメラからのピクセルを表わすデータ
であると見なすことができる。上記Ａ／Ｄ変換器の出力
は、マルチプレクサ１７０を通過する。マルチプレクサ
１７０により、各Ａ／Ｄ変換器からのピクセル・データ
は、メモリ１７２に到着することができる。コントロー
ラ１７４は、Ａ／Ｄ変換器の出力をメモリ１７２に記憶
するようにマルチプレクサ１７０の選択ラインを循環さ
せる。マルチプレクサ１７０は、カメラのピクセル速度
の四倍の速度で切り換えられる。もっと多くの、または
もっと少ないカメラを使用する場合には、マルチプレク
サ１７０が切り換えられる速度は、それに応じて速くな
ったり、遅くなったりする。マルチプレクサ１７０を使
用しないで、各Ａ／Ｄ変換器の出力を別のメモリに記憶
することもできる。コントローラ１７４は、マルチプレ
クサ１７０の切り換えを制御するカウンタ、およびメモ
リ１７２にアドレスするために使用されるカウンタに、
制御信号を送るマイクロプロセッサにより実行される。
上記カウンタへの上記制御信号は、リセット、イネーブ
ルおよび始動オフセットを含む。

【００２３】ピクセル情報がメモリ１７２に送られるの
で、メモリ１７２は、あるシーンの３６０度の視野を含
む。メモリ１７２に記憶されたピクセル情報は、デジタ
ル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１７６およびビデオ・デ
ィスプレイ１７８に送られる。Ｄ／Ａ変換器１７６を通
して、ビデオ・ディスプレイ１７８に送られる、メモリ
１７２の実際の部分は、ユーザ入力装置１８０により制
御される。ユーザ入力装置１８０としては、マウス、ジ
ョイスティックまたはキーボードのような通常の装置を
使用することができる。ユーザは、自分の視野を右に移
動したい場合には、ジョイスティックを右に傾けるだけ
でよいし、自分の視野を左に移動したい場合には、ジョ
イスティックを左に傾けるだけでよいし、また視野をそ
のままにしておきたい場合には、ジョイスティックを中
央に維持しておけばよい。ユーザ装置１８０の入力に従
って、コントローラ１７４は、メモリ１７２へアドレス
するために使用されるオフセットおよび始動アドレスを
変化させる。

【００２４】図８は、カメラが供給するデータと、ユー
ザが見る画面との間の関係を示す。複数のカメラが仮想
の光学的中心を共有しているので、画面はシリンダ状の
画面であると見なすことができる。セクター２００は、
カメラ５２が供給する情報を表わすものと見なすことが
できるし、セクター２０２は、カメラ５４が供給する情
報を表わすものと見なすことができるし、セクター２０
４は、カメラ５６が供給する情報を表わすものと見なす
ことができるし、セクター２０６は、カメラ５８が供給
する情報を表わすものと見なすことができる。各セクタ
ーのシリンダの表面は、コラムの集合体を見なすことが
できる。各コラムはピクセルからなる。例えば、セクタ
ー２００は、コラム２１０、２１２、２１４および２１
６を含む複数のコラムの集合体と見なすことができる。
同様に、カメラ５４の出力は、セクター２０２のコラム
２１８を含む複数のコラムの集合体と見なすことができ
るし、カメラ５８の出力は、セクター２０６のコラム２
２０のような複数のコラムを含むことができる。

【００２５】図９は、ユーザ入力装置１８０からの信号
に基づいて、異なる画面に容易にアクセスするために、
メモリ１７２がどのように分割されるのかを示す。セク
ション２３０、２３２、２３４および２３６は、それぞ
れ、セクター２０６、２００、２０２および２０４に対
応する。各セクション２３０、２３２、２３４および２
３６は、メモリ１７２の一つのブロックであると見なす
ことができる。メモリ１７２の上記ブロックは、シーケ
ンシャルなアドレスを持つ複数のコラムに分割される。
メモリ・セグメント２３０の第一のコラムは、セクター
２０６のピクセルの第一のコラムに対応する。一つのコ
ラムに関連するメモリ位置の数は、特定のコラムの各ピ
クセルに対して一つの位置を持つのに、少なくとも十分
なものでなければならない。例えば、図８の複数のピク
セルからなる一つのコラムが、１、０００のピクセルを
持っている場合には、図９のメモリ・セグメントに関連
する各コラムは、少なくとも１、０００の位置を持って
いなければならない。特定のメモリ・セグメントに関連
するコラムの数は、図８のシリンダの特定のセクション
に関連するコラムの数に、少なくとも等しいものでなけ
ればならない。

【００２６】あるカメラが水平方向に走査した場合に
は、カウンタが発生したアドレスへのオフセットを単に
変化させるだけで、シーケンシャルなピクセルが、特定
のメモリの隣接コラムの、恐らく異なる列に描かれる。
全体の書き込みアドレスは、カウンタの出力に、上記オ
フセットを加算することにより発生する。このオフセッ
トは、水平方向に走査したピクセルの受信速度で変化す
る。水平方向の走査が終了した後で、カウンタは増大
し、再びオフセットが水平方向の走査速度で変化する。
その結果、書き込みサイクル中に、メモリの特定のセグ
メントをアドレスした場合には、水平方向のピクセル走
査速度でオフセットを変化させることにより、また垂直
方向の走査速度でカウンタを増大することにより、コラ
ムがアドレスされる。このタイプのアドレス・スキーム
は、各メモリ・セグメント内のコラムをアクセスするた
めに使用される。書き込みサイクル中に、異なるメモリ
・セグメントをアドレスする場合には、書き込みセグメ
ントのオフセットが、カウンタ出力およびコラム・オフ
セットの合計値に加算される。この書き込みセグメント
のオフセットにより、メモリ・セグメント２３０、２３
２、２３４および２３６にアドレスすることができる。
上記セグメント・オフセットは、マルチプレクサ１７０
が、切り換えられる速度と同じ速度で変化する。

【００２７】類似の方法で、メモリ１７２からピクセル
・データが読み出される。カウンタ出力および二組のオ
フセットの合計値は、読み出しアドレスを発生するのに
使用される。最初のスタート・コラムが取り出される
と、ビデオ・ディスプレイの水平方向の走査速度と同じ
速度で読み出しコラム・オフセットを切り換えることに
より、読み出しアドレスが発生する。一回の水平方向の
走査分のデータの読み出しが行われた後で、読み出しカ
ウンタが増大し、読み出しコラム・オフセットが、上記
ディスプレイの水平方向の走査速度に等しい速度で変化
する。その結果、オフセット・アドレスが、ディスプレ
イの水平方向の表示速度で変化し、カウンタが、ディス
プレイの垂直方向の走査速度に等しい速度で増大する。
ビデオ・ディスプレイが要求する速度より、速い速度で
も、遅い速度でも、データを読み出すことができる。し
かし、より速い速度で読み出した場合には、バッファ・
メモリを使用する必要があり、より遅い速度で読み出し
た場合には、見ている人には、ビデオ・ディスプレイが
揺れ動くように見える場合がある。

【００２８】図８のピクセルのシリンダ上の配置は、通
常、平らなディスプレイか、またはほぼ平らなディスプ
レイ上に表示されることに留意されたい。その結果、画
像は、シリンダ状の面と平らな面との間での変換を補償
して表示される。このような表示は、普通のデジタル信
号処理集積回路の簡単な変換アルゴリズムを使用して行
われる。このようなタイプの変換方法は、当業者にとっ
ては周知であり、１９９３年マサチューセッツ州、リー
ディング所在の、アディソン−ウェズリー社の、ビシュ
ビット（Ｖｉｓｈｖｊｉｔ） Ｓ．ナルワ（Ｎａｌｗ
ａ）著の「コンピュータ・ビジョンの案内ツアー」に記
載されている。上記変換は非常に解像度の高いディスプ
レイによっても行うことができる。

【００２９】ユーザが選択した画面が、カメラ５２のよ
うな特定のカメラの画面に正確に一致している場合に
は、コラム２４０−２４８が、メモリ１７０から読み出
されることに留意されたい。コラム２４０はセグメント
２３２の最初のコラムであり、コラム２４８はセグメン
ト２３２の最後のコラムである。ユーザが反時計方向に
視野を移動しようと考えた場合には、スタート・コラム
は右に向かって移動し、その結果、読み出し動作はコラ
ム２４６から開始し、コラム２５０で終了する。コラム
２４６は、カメラ５２からのピクセル・データを含むメ
モリ・セグメント２３２に関連する第二のコラムであ
り、コラム２５０は、カメラ５６に関連するピクセル・
データの最初のコラムであることに留意されたい。ユー
ザが視野を移動するにつれて、スタート・コラムはユー
ザのコマンドに従って移動する。例えば、ユーザが視野
を反時計方向に移動するように指示した場合には、図９
のスタート・コラムは、右方向に移動し、同様に、ユー
ザが視野を時計方向に移動するように指示した場合に
は、スタート・コラムは左方向に移動する。今までと同
様に、コラムはオフセットによりアドレスされ、オフセ
ットがメモリ・セグメント間の移動を含んでいる場合に
は、読み出しセグメントのオフセットが、コラム・オフ
セットとカウンタ出力との合計値に加算される。

【００３０】図１０は、コントローラ１７４のブロック
図である。コントローラ１７４は、マイクロプロセッサ
２７０およびメモリ２７２を含む。メモリ２７２は、Ｒ
ＡＭおよびＲＯＭを含む。プロセッサ２７０は、ライン
２７４上で、ユーザ入力装置１８０からのコマンドを受
信する。マイクロプロセッサ２７０は、カウンタ２７６
のスタート、ストップおよびリセットを制御する。カウ
ンタ２７６は、マルチプレクサ１７０の選択ラインを制
御する。カウンタ２７６は、カメラの水平方向の走査速
度の四倍である速度をカウントする。書き込みアドレス
・ゼネレータ２７８は、メモリ１７２に対して書き込み
アドレスを行う。書き込みアドレス・ゼネレータ２７８
は、カウンタ、オフセットを記憶するためのレジスタ、
およびオフセットとカウンタ出力とを加算するための加
算装置を含む。マイクロプロセッサ２７０は、書き込み
アドレス・ゼネレータ２７８が使用するオフセット選択
およびカウンタを制御する。書き込みアドレスは、図９
のところで説明したように形成される。読み出しアドレ
ス・ゼネレータ２８０は、メモリ１７２に読み出しアド
レスを供給する。読み出しアドレス・ゼネレータ２８０
は、カウンタ、オフセットを記憶するためのレジスタ、
およびオフセットとカウンタ出力とを加算するための加
算装置を含む。書き込みアドレス・ゼネレータ２７８の
場合のように、マイクロプロセッサ２７０は、読み出し
アドレス・ゼネレータ２８０のオフセット選択およびカ
ウンタを制御する。マイクロプロセッサ２７０は、また
ユーザ入力１８０からライン２７４上に供給された入力
に基づいて、カウンタが使用するスタート・コラムを制
御する。

【００３１】メモリ１７２が、ポートを二つ持つメモリ
である場合には、書き込みアドレスおよび読み出しアド
レスは、別々にメモリ１７２に送られる。メモリ１７２
が、ポートを一つしか持たないメモリである場合には、
書き込みアドレスおよび読み出しアドレスは、メモリ１
７２に対して多重化される。

【００３２】図１１は、５番目のカメラを含む、図２の
画面表示システムである。カメラまたは画像収集装置４
００は角錐内に位置するが、カメラ４００の光学的中心
は仮想の光学的中心９０のところ、またはそれに近い位
置に位置している。カメラ４００は、矢印４１０の方向
で対象物を感知する。残りの４台のカメラの画面と結合
している、結果として得られる画面は、ほぼ球形の画面
である。図１１の複数のカメラの代わりに画像収集装置
を使用した場合には、ほぼ球形の画面表示システムは、
ほぼ球形の投影システムになる。カメラまたは映写装置
は、三つ、四つまたはそれ以上の面を持つ角錐を備え
る、画面表示／映写装置の仮想の光学的中心に置くこと
ができることに留意されたい。また、カメラ４００の視
野内の不必要な障害物を避けるために、反射面のベース
の縁部４２０を斜めにする必要があることにも留意され
たい。カメラまたは画像処理装置４００を移動させるこ
とにより、ベースの縁部４２０による不必要な画像のア
ーティファクトを避けることもできる。装置４００は、
その光学的中心が矢印４１０の方向に、仮想の光学的中
心９０から離れた位置に、位置するように移動させなけ
ればならない。装置４００の光学的中心は、この装置の
使用した視野が縁部４２０を含まないように位置させな
ければならない。

【００３３】図１２は、図２の角錐の平面図である。図
２の場合には、カメラ５２、５４、５６および５８は、
ベース５０の方向へ上方へ移動している。その結果、カ
メラ５２、５４、５６および５８に対応する仮想の光学
的中心５００、５０２、５０４および５０６は、それぞ
れ、仮想の光学的中心９０から離れる方向に移動する。
カメラ５２が、角錐の縁部により影響を受けないライン
５０８および５１０の間の画像を捕捉するように、また
カメラ５４が、角錐の縁部により影響を受けないライン
５１２および５１４の間の画像を捕捉するように、また
カメラ５６が、角錐の縁部により影響を受けないライン
５１６および５１８の間の画像を捕捉するように、また
カメラ５８が、角錐の縁部により影響を受けないライン
５２０および５２２の間の画像を捕捉するように、仮想
の光学的中心に移動させることが望ましい。そうするこ
とにより、カメラは、狭い平らな領域から角錐により歪
んだ画像を捕捉しない。より詳細に説明すると、平らな
領域５２４、５２６、５２８および５３０は使用されな
いし、ブラインド領域が形成される。これにより、反射
角錐の縁部により歪んだ画像領域を除去するという利点
が得られる。視野の上記部分を除去することにより、縁
部のところの画像のアーティファクトを補償する画像処
理をそれほど行わなくてもすむようになる。平面５２
４、５２６、５２８および５３０を縁部のアーティファ
クトを避けるのに十分薄くなるように、仮想の光学的中
心５００、５０２、５０４および５０６を接近して位置
させることが望ましい。上記の薄い平面を維持すること
により、その共通の境界のところの画像を処理する必要
がなくなり、一方、ユーザが目で見ることができる影響
が最小限度まで軽減する。

【００３４】図１３は、平面領域５２４、５２６、５２
８および５３０にそれぞれ位置する、影の部分５６０、
５６２、５６４および５６６を含む、図１２の角錐であ
る。上記影の部分により、カメラに入る不必要な光の量
が少なくなる。類似の影の部分を、装置４００と一つま
たはそれ以上の他の画像処理装置との間のブラインド領
域内に置くことができる。また、ベース５０の後ろの光
源から、カメラ５２、５４、５６および５８に入る不必
要な光の量を減らすために、影の部分の縁部が、ベース
の縁部を越えて延びる状態で、ベース５０上に影の部分
を置くことができる。

【００３５】図１４は、ベースとベースとが接するよう
に配置された、反射角錐６０２および６０４である。ベ
ースは、相互に接することもできるが、間に間隔を置く
こともできる。反射角錐６０２および６０４は、それぞ
れ、四つのファセットを含む。角錐６０２は、反射ファ
セット６０８、６１０、６１２および６１４を含む。反
射角錐６０４は、反射面６１６、６１８、６２０および
６２２を含む。角錐６０２は頂点６２４を含み、角錐６
０４は頂点６２６を含む。頂点６２４および６２６は、
各角錐のベースに垂直なライン６２８上に位置する。各
角錐は、反射面によりその視野の方向が変えられてカメ
ラのような四つの画像処理装置を含む。角錐６０２の場
合には、その光学的中心が点６３０に位置する第一のカ
メラは、矢印６３２の方向に視野を持つ。この場合、視
野の方向は反射面６０８により変えられる。光学的中心
が点６３４に位置する第二のカメラは、矢印６３６の方
向に視野を持つが、その視野の方向は、反射面６１０に
より変えられる、光学的中心が点６３８に位置する第三
のカメラは、矢印６４０の方向に視野を持つが、その視
野の方向は反射面６１２により変えられる。光学的中心
が点６４２に位置する第四のカメラは、矢印６４４の方
向に視野を持つが、その視野の方向は反射面６１４によ
り変えられる。反射性角錐６０４の場合には、その光学
的中心が点６４６に位置する第一のカメラは、矢印６４
８の方向に視野を持つ。この場合、上記視野の方向は面
６１６により変えられる。光学的中心が点６５０に位置
する第二のカメラは、矢印６５２の方向に視野を持つ
が、その視野の方向は面６１８により変えられる。光学
的中心が点６５４に位置する第三のカメラは、矢印６５
６の方向に視野を持つが、その視野の方向は面６２０に
より変えられる。光学的中心が点６５８に位置する第四
のカメラは、矢印６６０の方向に視野を持つが、その視
野の方向は面６２２により変えられる。各角錐に関連す
るカメラは、図２、図３、図４、図１１および図１２に
示すカメラの位置に類似した位置に設置されていて、そ
のため、四つのカメラからなる各組は、共通の仮想の光
学的中心を共有するか、その関連角錐に近接して位置す
る仮想の光学的中心を持つ。カメラの各組は、またその
関連角錐内にオフセット仮想光学的中心を持つことがで
きる。カメラは、各角錐に関連するカメラが、二つの角
錐のベースが合流するライン６２８に沿って、共通の仮
想の光学的中心を共有するように配置させることができ
る。また、そのオフセット仮想光学的中心が、二つの角
錐のベースが合流するライン６２８上の一点の周囲に集
まるようにカメラを配置することもできる。

【００３６】図１４の構造体は、図２、図３および図４
のところで説明した画面表示装置と比較すると、垂直方
向の視野が広くなっている。図１４の画面表示装置は、
同じまたは殆ど同じ垂直方向の視野に対して、一台のカ
メラではなく、二台のカメラにより、垂直方向の視野を
広げている。カメラの代わりに画像処理装置を使用し
て、プロジェクタを作ることもできることに留意された
い。また反射角錐６０２および６０４を回転させて相互
に変位させることもできることに留意されたい。この変
位した関係は、両方の角錐の頂点を通る軸を中心にし
て、角錐の一方または両方を回転させることにより得ら
れる。例えば、上記軸はライン６２８と重なっていても
よい。上記のように回転させると、角錐６０２の反射フ
ァセットの側部の縁部は、角錐６０４の反射ファセット
の側部の縁部から変位する。

【００３７】この実施形態においては、角錐の構成につ
いて説明したが、カメラがほぼ同じ位置を占める仮想の
光学的中心を持つように、視野の方向を変えるために異
なる平面ミラーの幾何学的配置を使用することもでき
る。例えば、中空でない、中空のまたは部分的多面体を
使用することができる。さらに、角錐構成の場合には、
ベースおよび頂点が物理的に存在しなくてもよいし、底
平面または端部および頂点または端部のような概念上の
補助手段であると見なすことができる。

【００３８】図１５は、二つの反射角錐である。反射角
錐７０２は、反射角錐７０４内に入れ子状に収容されて
いる。二つ以上の反射性角錐を入れ子状にすることがで
きることに留意されたい。例えば、もう一つの反射角錐
を反射角錐７０２内に入れ子状に入れて、さらにもう一
つの反射角錐を、角錐７０２内に入れ子状に入っている
角錐内に入れ子状に入れることができる。角錐７０２の
頂点７０６、および角錐７０４の頂点７０８は、両方の
角錐のベースに垂直なライン７１０上に位置する。ここ
でもまた、各角錐は、それぞれがその関連角錐の反射面
により方向が変えられる視野を持つ、カメラのような四
台の画像処理装置を含む。角錐７０２は、反射ファセッ
ト７１２、７１４、７１６および７１８を含む。反射角
錐７０４は、反射ファセット７２０、７２２、７２４お
よび７２６を含む。四台のカメラは、その視野の方向が
角錐７０２の反射面により変えられるように配置されて
いる。その光学的中心が点７０３に位置し、その視野が
矢印７３２の方向を向いている第一のカメラは、反射面
７１２により方向を変えられた視野を持つ。その光学的
中心が点７３４に位置し、その視野が矢印７３６の方向
を向いている第二のカメラは、反射面７１４により方向
を変えられた視野を持つ。その光学的中心が点７３８に
位置し、その視野が矢印７４０の方向を向いている第三
のカメラは、反射面７１６により方向を変えられた視野
を持つ。その光学的中心が点７４２に位置し、その視野
が矢印７４４の方向を向いている第四のカメラは、反射
面７１８により方向を変えられた視野を持つ。

【００３９】角錐７０２およびその関連カメラは、上記
カメラの視野が、角錐７０４により妨げられないように
位置していることに留意されたい。このような配置は、
角錐７０２を、角錐７０４のベースを越えて延びること
ができるようにすることにより可能になる。角錐７０４
の場合には、光学的中心を点７５０に持ち、視野が矢印
７５２の方向を向いている第一のカメラは、その視野の
方向が反射面７２０により変えられる。光学的中心を点
７５４に持ち、視野が矢印７５６の方向を向いている第
二のカメラは、その視野の方向が反射面７２２により変
えられる。光学的中心を点７５８に持ち、視野が矢印７
６０の方向を向いている第三のカメラは、その視野の方
向が反射面７２４により変えられる。光学的中心を点７
６２に持ち、視野が矢印７６４の方向を向いている第四
のカメラは、その視野の方向が反射面７２６により変え
られる。各角錐に関連するカメラは、図２、図３、図
４、図１１および図１２に示す位置に位置し、そのた
め、八台のカメラは仮想の光学的中心７７０を共有する
か、または角錐７０２内に近接した複数の仮想の光学的
中心を持つ。カメラの各組も、角錐７０２内にオフセッ
ト仮想光学的中心を持つことができる。

【００４０】図１５のパノラマ画面表示装置は、それ自
身に部分的な球形の視野を与えるために、光学的中心を
点７７０に持ち、視野が矢印７７２の方向を向いてい
る、九番目のカメラを備えることができる。光学的中心
を位置７７０に持つカメラは、視野をもっと広くするた
めに広角レンズを使用することができる。

【００４１】図１６は、光学的中心を点７８０に持ち、
平面ミラー７８４により視野の方向が変えられ、視野が
矢印７８２の方向を向いている、追加のカメラを含む、
図１５の部分的に球形の画面表示装置である。光学的中
心７８０が、角錐７０２および７０４の頂点、および仮
想の光学的中心７７０を通る、ライン７１０上に位置し
ていることに留意されたい。また、点７８０が、平面ミ
ラー７８４と仮想の光学的中心７７０との間の距離に等
しいか、ほぼ等しい距離だけ、平面ミラー７８４から離
れた位置に位置していることに留意されたい。光学的中
心を点７８０に持ち、平面ミラー７８４により方向が変
えられた視野を持つカメラを設置することにより、図１
５の部分的に球形の画面表示装置は、球形の画面表示装
置になる。光学的中心を点７８０に持つように設置され
たカメラの視野を広くするために、カメラは広角レンズ
を備えることができる。点７８０に光学的中心を持つよ
うに設置されたカメラの視野を広くするために、また広
角レンズの使用をできるだけ避けるために、平面ミラー
７８４の代わりに曲面ミラーを使用することができる。

【００４２】この実施形態においては、角錐の構成につ
いて説明したが、カメラがほぼ同じ位置を占める仮想の
光学的中心を持つように、視野の方向を変えるために異
なる平面ミラーの幾何学的配置を使用することもでき
る。例えば、中空でない、中空のまたは部分的多面体を
使用することができる。さらに、角錐構成の場合には、
ベースおよび頂点が物理的に存在していなくてもよい
し、ベース平面または端部および頂点または端部のよう
な概念上の補助手段であると見なすことができる。

【００４３】図１５および図１６について説明すると、
カメラの代わりに画像処理装置を使用してプロジェクタ
を作ることができることに留意されたい。また反射角錐
７０２および７０４を回転させて相互に変位させること
もできることに留意されたい。この変位した関係は、両
方の角錐の頂点を通る軸を中心にして、角錐の一方また
は両方を回転させることにより得られる。例えば、上記
軸はライン７１０と重なっていてもよい。上記のように
回転させると、角錐７０２の反射ファセットの側部の縁
部は、角錐７０４の反射ファセットの側部の縁部と整合
しない。

【００４４】図１７は、パノラマ画面表示装置を指示す
るためのスタンドである。反射角錐８００は、中空のチ
ューブ８０４のような支持部材を使用して、スタンドま
たはポスト８０２上に装着される。角錐は、頂点端部８
０６のところで、中空のチューブ８０４に固定される。
中空のチューブは、角ブラケット８０８によりスタンド
８０２に固定される。中空のチューブ８０４は、頂点端
部８０６を越えて延びていて、そのため、カメラ８１０
をチューブ８０４により支持することができる。カメラ
は、カメラ８１０をスペーサ８１４に対して押しつける
ための、ストラップまたはベルト８１２によりチューブ
８０４に固定される。クランプまたはストラップ８１２
の圧力により、カメラ８１０、スペーサ８１４およびチ
ューブ８０４の外表面の間に摩擦が発生し、この摩擦に
よりカメラ８１０は、チューブ８０４にしっかりと装着
される。また、カメラ８１０の端部８１６のところに、
第二のストラップおよび関連スペーサを設置することも
できる。カメラ８１０に対するビデオ接続および電力接
続は、中空のチューブ８０４を通り、ポスト８０２と角
錐８００のベースの間に位置する空間を通る、ケーブル
８１８により行われる。中空のチューブ８０４の代わり
に、中空でない支持部材を使用することができることに
留意されたい。しかし、中空の支持部材は、ケーブルを
通すための好都合な経路を形成する。ケーブルをチュー
ブ８０４内を通すことにより、ケーブルがカメラ８１０
の視野内に入り込むことが防止される。角錐８００のベ
ース端部のところに、ゴムのスタンドまたは脚部８２４
が設置される。ユーザがポスト８０２を使用したがらな
い場合に、柔軟に使用できるように、ポスト８０２の代
わりに、これらのスタンドを使用することができる。

【００４５】画面表示装置をチューブ８０４の端部８３
０のところで支持するために、図１７の画面表示装置を
倒置することもできる。この構成の場合、ケーブル８１
８は、チューブ８０４の端部８３０を通して、単に通す
ことができる。この構成の場合、チューブ８０４は、角
部ブラッケト８０８類似の角ブラッケトにより、端部８
３０のところのポスト８０２に装着される。また、パノ
ラマ画面表示装置を支持するために、端部８３０を任意
の便利な構造体に装着することもできる。

【００４６】図１７のスタンドは、図１４、図１５およ
び図１６の画面表示装置に使用することができる。図１
７のところで説明したように、画面表示装置は、両方の
角錐の頂点または頂点端部を通る中空のチューブに装着
される。

【００４７】＜校正＞カメラ・システムを校正すること
により、より高品質の画像を形成することができる。異
なるタイプの画像の歪を補償する（参照用テーブルとし
て実行することができる）画像マッピング関数を決定す
るために校正を使用することができる。例えば、マッピ
ング関数は、広角レンズにより生じるたる形歪を修正す
るために使用することができる。マッピング関数は、ま
たカメラの整合していない電荷結合素子による回転歪の
ような、他のタイプの歪を修正するのにも使用すること
ができる。図１８は、たる形歪と回転歪の組合せを示
す。この場合、上記歪により長方形の対象物９００は歪
んで画像９０２になる。歪んだ画像９０２は、歪んでい
ない対象物９００に対して回転し、たる形歪が、長方形
の対象物９００の、縁部９０４および９０６画像９０２
の、縁部９０８および９１０として表れ、縁部９１２お
よび９１４が、それぞれ、縁部９１６および９１８とし
て現われる。この歪は、カメラ・システムを校正するこ
とにより決定される、マッピング関数により修正され
る。

【００４８】図１９は、カメラ・システムを校正するた
めのプロセスである。間隔が等しい楕円形の点９３０の
垂直コラムが固定位置に置かれる。上記点は黒い背景上
の白い点であり、背景上においては、楕円形の点は垂直
方向を向いている。パノラマ・カメラ９４０は、それ自
身の仮想の光学的中心を通る、軸９４２を中心にして一
回に少しのステップずつ回転する。各ステップにおい
て、楕円形の点のコラムの歪んだ画像が現れ、上記歪を
除去するために、このデータに対するマッピング関数が
決定される。この関数により、間隔の等しい点の垂直な
各コラムの歪んだ画像が、マッピングされた画像の等間
隔の点の垂直なコラムとなるように画像をマッピングす
る。白い点の画像はその間に黒い部分を持っているが、
補間により（白い点の間のピクセルを含む）各画像ピク
セルに適用するために、マッピング関数が計算されるこ
とに留意されたい。カメラが回転すると、画像マッピン
グ関数は、個々の各ステップ毎に決定され、これらのマ
ッピング関数の集まりを、等間隔の点の垂直な各コラム
画面、画像の等間隔の点の垂直なコラムとして確実に表
わすことができるばかりではなく、これらコラムが、そ
の画像捕捉の間の角回転に比例する、水平方向に間隔を
確実に持つことができる、２Ｄ−２Ｄマッピングに結合
することができる。後者により、そのシーンの（平らで
はなく）シリンダ状の画像ができる。

【００４９】図２０および図２１は、楕円形の点の垂直
なコラムを表わすデータをどのようにして歪の結果とし
て表わすことができるのかを示す。図２０は、この図
は、カメラが供給するデータと、ユーザが見る画面との
間の関係を示しているという点で、図８に類似してい
る。点の垂直なコラムは、歪の結果として、図２０の一
本のコラムでないことに留意されたい。この歪の場合、
点は一本のコラム内だけではなく、複数のコラム９６
０、９６２、９６４および９６６内に存在している。図
２１は、この図が、画像データの記憶方法を示している
という点で、図９に類似している。歪んだ画像データ
が、図２１に示すように、メモリに記憶されると、点を
表わすデータは、数本のコラムを占める。この場合コラ
ム９８０、９８２、９８４および９８６は、それぞれ、
図２０のコラム９６０、９６２、９６４および９６６に
対応する。校正段階で決定された画像マッピング関数
は、データが図２１のメモリから読み出される時に、こ
の歪を修正するのに使用される。修正した画像データま
たは歪を含んでいない画像データは、ユーザに表示する
こともできるし、または歪を含んでいない画像を表わす
データを記憶するのに使用したメモリに書き込むことが
できる。

【００５０】図２２は、図２１のメモリから読み出した
データと、ユーザが見ることができる歪を含んでいない
画面との間の関係を示す。例えば、コラム１、０００に
関連するマッピング関数は、コラム１、０００の一番上
の部分で使用するための、データを読み出した場合に、
データをコラム９８０から読み出すことを指定し、すぐ
下のコラム１、０００の部分で使用するためにデータを
読み出す時、コラム９８２からデータを読み出すことを
指定する。マッピング関数は、またコラム１、０００の
中央部分で使用するためにデータを読み出す場合には、
コラム９８４からデータを読み出すように指定する。コ
ラム１、０００をさらに下方に移動した場合、データは
コラム９８２から読み出され、その後で、コラム９８０
から読み出され、最後に、コラム１、０００の底部で使
用するためにデータの検索が行われると、コラム９８６
から読み出される。マッピング関数の指定に従って、デ
ータを読み出した結果、ディスプレイを見ているユーザ
に対して、データのコラムは垂直になる。図２２は、図
２１のメモリから検索したデータが、垂直なコラムとし
て表示されていることを示す。この場合には、歪はもは
やはっきりとは認められない。校正中に決定された類似
のマッピング関数は、表示のための歪を含まない画像を
形成するために、図２２の各コラムに対して使用され
る。パノラマ・カメラを校正するために使用した複数の
各回転ステップの代わりに、図２２のいくつかのコラム
の一つのグループを使用することができることに留意さ
れたい。

【００５１】カラー校正および輝度校正も、同様に、図
１９の手順に類似の手順により、行うことができる。こ
の場合、楕円形の点のコラム９３０の代わりに、周知の
カラー・パターンが使用される。パノラマ・カメラが回
転し、その結果、各カメラはカラー・パターンの画像を
捕捉する。（赤、緑、青およびグレイのいくつかの色調
のような）いくつかのカラー・パターンを一つずつ使用
することができる。その後、ピクセル毎に、各カメラか
らのデータは、任意の赤、緑または青の歪を修正するた
めに調整され、その結果、作成された画像は、校正カラ
ー・パターンに非常によく似たカラー・パターンを持
つ。さらに、各カメラからの各ピクセルの輝度が調整さ
れ、その結果、一定のカラーおよび輝度のあるシーンを
見ている場合には、一つのカメラの画像、および複数の
カメラの画像間の輝度およびカラーは比較的均一にな
る。マッピング関数のところですでに説明したように、
ピクセル毎の調整は表に記憶することができる。正確さ
では劣るが、もっと簡単な方法をカラーおよび輝度の計
算に使用することができる。この方法の場合は、特定の
カラーと輝度を持つあるシーンを見る場合に、正しいカ
ラーおよび輝度を入手するために、各カメラのカメラお
よび輝度の制御を手動で調整する。この方法を使用した
場合には、特定のカメラのすべてのピクセルは同じよう
に調整されることに留意されたい。

【００５２】図２３は、校正に基づく画像マッピング修
正を使用する、パノラマ・カメラ・システムである。図
２３は図７に類似の図である。しかし、フレーム・バッ
ファ・メモリおよび追加マイクロプロセッサを使用して
いることに留意されたい。カメラ５２、５４、５６およ
び５８は、画像データを収集して、そのデータをアナロ
グ−デジタル変換器１６０、１６２、１６４および１６
６に、それぞれ送信する。その後、上記アナログ−デジ
タル変換器の出力は、赤、緑、青および輝度調整ユニッ
ト１０１０、１０１２、１０１４および１０１８を通
る。上記調整ユニットがアナログ・ユニットである場合
には、上記調整ユニットを、アナログ−デジタル変換器
の前に設置することができる。さらに、調整ユニットを
内蔵するカメラを使用することもできる。いずれの場合
も、上記調整ユニットは、計算手順による決定に従って
カラーおよび輝度を調整するためにプログラムすること
もできるし、または設定することもできる。上記各ユニ
ットは、赤、緑および青のレベル、および上記アナログ
−デジタル変換器からの信号のレベルを調整する。カメ
ラ５２−５８がカラー・カメラである場合には、アナロ
グ−デジタル変換器１６０−１６６は、通常、三つの信
号を受信し、三つの信号を出力することに留意された
い。この場合、入力信号および出力信号の各組は、赤、
緑および青の中の一つに対応する。ユニット１０１０−
１０１６は、単に、全体の輝度校正設定に従って、赤、
緑および青信号の全体の振幅を調整する。赤、緑および
青輝度調整の出力は、その後、図７のところで説明した
ように、マルチプレクサを通り、フレーム・バッファ・
メモリ１０３０に送られる。フレーム・バッファ・メモ
リ１０３０の代わりに、各赤、緑、青および輝度調整ユ
ニット１０１０、１０１２、１０１４および１０１８用
の個々のフレーム・バッファを使用することもできる。
個々の各フレーム・バッファの出力は、その後、マルチ
プレクサ１７０を通してマイクロプロセッサ１０３０に
送られる。

【００５３】フレーム・バッファ・メモリ１０３０は、
図７のメモリ１７２と同じ方法で動作し、図２１のとこ
ろで説明したように、歪んだ画像を表わすデータを記憶
する。その後、マイクロプロセッサ１０４０は、校正手
順中に決定したマッピング関数を使用して、フレーム・
バッファ・メモリ１０３０からデータを読み出し、その
後で、表示メモリ１０５０に上記データを書き込む。図
２２のところでの説明を思いだして欲しいのだが、歪ん
でいない画像を表わすデータは、その後、ユーザが検索
できるようにメモリ１０５０に記憶される。ユーザは、
図７のところで説明したように、データを検索すること
がでくる。その場合、データの読み出しは、ユーザ入力
に基づいて決定される。各ユーザは、表示メモリの全部
の内容を使用することができる。電話ネットワークまた
はデータ・ネットワークのような通信ネットワークを通
して、上記データを各ユーザに送ることもできるし、専
用の有線または無線通信経路を通して、直接ユーザに送
ることもできる。その後、ユーザは、上記データをユー
ザに表示することができるアナログ形式に変換するため
に、デジタル−アナログ変換器を使用することもできる
し、またはデジタル・データを直接使用し、デジタル−
アナログ変換器を使用しないですます方法もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の複数のカメラを含む画面表示システ
ムである。

【図２】反射面を含む四面角錐を使用する四つのカメラ
からなる全方向またはパノラマ画面表示システムであ
る。

【図３】各カメラに共通の光学的中心を供給するため
に、角錐の反射面がどのように使用されるのかを示す。

【図４】角錐の平面図であり、カメラの位置を示す。

【図５】反射側面を持つ、八面角錐である。

【図６】図５の角錐の平面図である。

【図７】カメラが発生したデータを制御するためのシス
テムの、ブロック図である。

【図８】カメラから受けとったデータと、ユーザが見る
画面との間の関連を示す。

【図９】図７のメモリに対するアドレス・スキームであ
る。

【図１０】図７のコントローラのブロック図である。

【図１１】５番目のカメラを含む、図２の画面表示シス
テムである。

【図１２】仮想の光学的中心が変位している、図２の角
錐の平面図である。

【図１３】ブラインド領域内に位置する影の部分を含
む、図１２の角錐である。

【図１４】底部と底部とが接している複数の角錐を使用
するパノラマ画面表示装置である。

【図１５】入れ子状の角錐を使用するパノラマ画面表示
装置である。

【図１６】入れ子状の角錐を使用する球形画面表示装置
である。

【図１７】パノラマ画面表示装置を支持するのに使用さ
れるスタンドである。

【図１８】二つのタイプの歪である。

【図１９】校正プロセスである。

【図２０】カメラから受けとったデータと、ユーザが見
る歪を含む画面との間の関連を示す。

【図２１】歪んだ画像データの記憶方法である。

【図２２】マッピングした画像データの記憶方法であ
る。

【図２３】画像マッピングを使用する場合の、パノラマ
・カメラ・システムのブロック図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月２８日（２０００．１１．
２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パノラマ画像表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ、複数の画
   像処理装置と、 なる方向を向いている複数の反射ファセットを備えた多
   面体を少なくとも一部に有する反射素子であって、前記
   複数の反射ファセットの中の少なくとも二つの各ファセ
   ットが前記複数の画像処理装置の中の一つの視野の方向
   を変更することにより複数の仮想の光学的中心を形成す
   る反射素子と、 反射素子内部の空間と交差し、前記反射素子を固定する
   とともに前記複数の画像処理装置を固定する支持部材と
   を備えたパノラマ画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記複数の画像装置が、前記反射素子から延
   出した支持部材の部分に固定されたことを特徴とするパ
   ノラマ画面表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記支持部材が空洞であることを特徴とする
   パノラマ画面表示装置。
4. 【請求項４】 パノラマ画面表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ、複数の第
   一の画像処理装置と、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ、複数の第
   二の画像処理装置と、 各々が相互に隣接するように配置され、少なくともその
   一部が多面体である第一および第二の反射素子であっ
   て、前記第一の反射素子が、異なる方向を向いている複
   数の第一の反射ファセットを持ち、前記複数の第一の反
   射ファセットの中の少なくとも二つの各ファセットが、
   前記複数の画像処理装置の中の一つの視野の方向を変更
   することにより複数の第一の仮想の光学的中心を形成
   し、前記第二の反射素子が、異なる方向を向いている複
   数の第二の反射ファセットを持ち、前記複数の第二の反
   射ファセットの中の少なくとも二つの各ファセットが、
   前記複数の第二の画像処理装置の中の一つの視野の方向
   を変更することにより複数の第二の仮想の光学的中心を
   形成する、第一および第二の反射素子と、 少なくとも一つの反射素子内部の空間と交差し、少なく
   とも一つの反射素子を固定するとともに、前記複数の第
   一または第二の画像処理装置を固定する固定部材とを備
   えたパノラマ画面表示装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記複数の第一の画像処理装置が、前記第一
   の反射素子から延出した支持部材の第一の部分に固定さ
   れ、前記複数の第二の画像処理装置が、前記第二の反射
   素子から延出した支持部材の第二の部分に固定されたこ
   とを特徴とするパノラマ画面表示装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記支持部材が空洞であることを特徴とする
   パノラマ画面表示装置。
7. 【請求項７】 パノラマ画面表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ、複数の第
   一の画像処理装置と、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ、複数の第
   二の画像処理装置と、 少なくとも一部が多面体である第一の反射素子と、 少なくとも一部が多面体である第二の反射素子であっ
   て、当該第二の反射素子の少なくとも一部が前記第一の
   反射素子内に配置され、前記第一の反射素子が、異なる
   方向を向いている複数の第一の反射ファセットを持ち、
   前記複数の第一の反射ファセットの中の少なくとも二つ
   の各ファセットが、前記複数の画像処理装置の中の一つ
   の視野の方向を変更することにより複数の第一の仮想の
   光学的中心を形成し、前記第二の反射素子が、異なる方
   向を向いている複数の第二の反射ファセットを持ち、前
   記複数の第二の反射ファセットの中の少なくとも二つの
   各ファセットが、前記複数の第二の画像処理装置の中の
   一つの視野の方向を変更することにより複数の第二の仮
   想の光学的中心を形成する、第一および第二の反射素子
   と、 少なくとも一つの反射素子内部の空間と交差し、少なく
   とも一つの反射素子を固定するとともに、前記複数の第
   一または第二の画像処理装置を固定する固定部材とを備
   えたパノラマ画面表示装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記複数の第一の画像処理装置が前記反射素
   子から延出した第一の部分に固定され、前記複数の画像
   処理装置が前記反射素子から延出した第二の部分に固定
   されたことを特徴とするパノラマ画面表示装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のパノラマ画面表示装置
   において、前記支持部材が空洞であることを特徴とする
   パノラマ画面表示装置。
10. 【請求項１０】 パノラマ画面表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ複数の画像
    処理装置と、 異なる方向を向いている複数の側部反射ファセットを有
    する角錐素子であって、前記複数の側部反射ファセット
    の中の少なくとも二つが前記複数の画像処理装置の中の
    一つの視野の方向を変更することにより複数の仮想光学
    的中心を形成する角錐素子と、 角錐素子内部の空間と交差し、前記角錐素子を固定する
    とともに、前記複数の画像処理装置を固定する支持部材
    とを備えたパノラマ画面表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のパノラマ画面表示
    装置において、前記複数の画像処理装置が、前記角錐素
    子から延出した支持部材の一部に固定されたことを特徴
    とするパノラマ画面表示装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のパノラマ画面表示
    装置において、支持部材が空洞であることを特徴とする
    パノラマ画面表示装置。
13. 【請求項１３】 パノラマ画面表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ複数の第一
    の画像処理装置と、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を持つ複数の第二
    の画像処理装置と、 底部と底部とが対向して設けられた第一および第二の角
    錐素子であって、第一の角錐素子が、異なる方向を向い
    ている複数の第一の側部反射ファセットを有し、複数の
    第一の側部反射ファセットの中の少なくとも二つの各々
    が、前記複数の第一の画像処理装置の中の一つの視野の
    方向を変更することにより複数の第一の仮想の光学的中
    心を形成し、第二の角錐素子が、異なる方向を向いてい
    る複数の第二の側部反射ファセットを有し、複数の第二
    の側部反射ファセットの中の少なくとも二つの各々が、
    前記複数の第二の画像処理装置の中の一つの視野の方向
    を変更することにより複数の第二の仮想の光学的中心を
    形成する、第一および第二の角錐素子と、 少なくとも一つの角錐素子内部の空間と交差し、少なく
    とも一つの角錐素子を固定するとともに、前記複数の第
    一および第二の画像処理装置の中の少なくとも一つを固
    定する固定部材とを備えたパノラマ画面表示装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のパノラマ画面表示
    装置において、前記複数の第一の画像処理装置が前記第
    一の角錐素子から延出した前記支持部材の第一の部分に
    固定され、前記第二の画像処理装置が前記第二の角錐素
    子から延出した前記支持部材の第二の部分に固定された
    ことを特徴とするパノラマ画面表示装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載のパノラマ画面表示
    装置において、前記支持部材が空洞であることを特徴と
    するパノラマ画面表示装置。
16. 【請求項１６】 パノラマ画面表示装置であって、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を有する複数の第
    一の画像処理装置と、 各々が一つの光学的中心と一つの視野を有する複数の第
    二の画像処理装置と、 第一の頂点と第一の底部とを有する第一の角錐素子と、 第二の頂点と第二の底部とを有する第二の角錐素子とを
    備え、前記第一の頂点と第二の頂点とが同じ方向を向く
    ように、第二の角錐素子の少なくとも一部が前記第一の
    角錐素子内に位置し、前記第一の角錐素子が異なる方向
    を向いている複数の第一の側部反射ファセットを有し、
    前記複数の第一の側部反射ファセットの中の少なくとも
    二つの各々が前記複数の第一の画像処理装置の中の一つ
    の視野の方向を変更することにより複数の第一の仮想の
    光学的中心を形成し、前記第二の角錐素子が、異なる方
    向を向いている複数の第二の側部反射ファセットを有
    し、複数の第二の側部反射ファセットの中の少なくとも
    二つの各々が前記複数の第二の画像処理装置の中の一つ
    の視野の方向を変更することにより複数の第二の仮想の
    光学的中心を形成し、 少なくとも一つの角錐内部の空間と交差し、少なくとも
    一つの角錐を固定するとともに、前記第一および第二の
    画像処理装置の少なくとも一つを固定する支持部材とを
    備えたパノラマ画面表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のパノラマ画面表示
    装置において、前記複数の第一の画像処理装置が、前記
    第一の角錐から延出した前記支持部材の第一の部分に固
    定され、前記複数の第二の画像処理装置が前記第二の角
    錐素子から延出した前記支持部材の第二の部分に固定さ
    れたことを特徴とするパノラマ画面表示装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載のパノラマ画面表示
    装置において、前記支持部材が空洞であることを特徴と
    するパノラマ画面表示装置。