JP2005159812A - 映像表示装置、マルチディスプレイ装置および当該マルチディスプレイ装置における輝度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の映像表示装置によって互いに隣接して表示される表示画面の間に輝度の不連続性が生じず、全体として一体感のある映像表示が可能なマルチディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】１画面分の映像信号を複数の液晶プロジェクター１０１〜１０４に分配し、それらの表示画面により当該１画面分の映像を表示するマルチディスプレイ装置であって、当該映像表示装置ごとに受け付けたパラメータに基づいて、絞りと映像信号調整部を連動させて制御することができ、映像表示装置より表示される映像の輝度を所望の値にすることができるため、各映像表示装置より表示される映像の輝度を一致させることが可能である。これにより画面全体に輝度の連続性を得ることができ、観察者に違和感を与えることがなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、単一または複数枚の透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの光を照射することによって映像を表示する映像表示装置、いわゆるプロジェクターによって構成されるマルチディスプレイ装置における輝度調整方法に関するものである。

近年、コンサートやイベントの会場などにおいて、視覚的な効果を狙って巨大なスクリーン上に映像を表示させるような場合が多くなってきており、このような装置として、複数の映像表示装置の表示画面を構成するマルチディスプレイ装置が使用されているのが一般的である。マルチディスプレイ装置では、観察者に違和感を与えないようにするため、各表示画面の連続性が要求される。

マルチディスプレイ装置では、観察者に違和感を与えないようにするため、各表示画面の連続性が要求される。公知の技術として、各表示画面の輝度を均一にするために、各表示装置の光源輝度がそれぞれ同一になるよう、光源駆動電力を調整することにより、表示画面の連続性を実現する方法が用いられている。光源の輝度を変動させる方法として特許文献１に記載の「液晶表示装置」等が考案されている。
特開平５−１２７６０８号公報

しかしながら上記の従来の構成では、プロジェクターに一般的に用いられる放電形式の光源（キセノンランプ、高圧水銀ランプ等）は、温度管理が非常に難しく、駆動電力に応じた適切な温度制御が必要になり、複雑な温度制御回路が必要になる。また、駆動電力の調整を行う際に急激な条件変更を行った場合、安全点灯性の劣化（点灯起動性の不良、定常点灯時のフリッカーの発生）やライフ特性の劣化が生じ、ランプの信頼性を低下するという問題点を有していた。

本発明は上記の従来の問題点を解決するもので、ランプ駆動電力を変化させることなく、複数の表示画面における輝度を一致させて全体として一体感のある映像表示を実現するための映像表示装置およびマルチディスプレイ装置における輝度調整方法を提供することを目的としたものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、単一または複数枚の透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの光を照射することによって映像を表示する映像表示装置であって、映像信号を受け付ける映像信号受付部と、受け付けた映像信号を演算し、映像表示素子に表示される映像信号の輝度レベルを調整する映像信号調整部と、前記映像信号の値に応じて表示素子を駆動させる表示素子駆動部と、光源と前記表示素子の間に、表示素子に照射される光量を調整する絞りと、前記絞りが任意に駆動するようなデータを作成する絞り駆動データ作成部と、前記絞り駆動データにより絞りを駆動させる絞り駆動部と、パラメータを受け付ける入力ポートと、受け付けたパラメータに基づいて映像信号調整部と絞り駆動データ作成部の制御を行う制御部から構成され、絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とする映像表示装置としたものであり、現在のランプ輝度および目標輝度に応じたパラメータを絞り駆動データ作成部に設定し絞りを動作させる。ここで、絞りを動作させることにより映像表示素子に照射される不要光も遮られるため、全黒色時の輝度が目標値以下に低下する現象が発生する。これを所望する値にするために、前述絞り制御用パラメータに基づいて映像信号の輝度レベルの調整パラメータを演算し、映像処理を行うことにより表示映像の輝度が所望の値になるように制御するという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の複数台の映像表示装置を、それらの表示画面が隣接するように配置し、複数の表示画面により１画面分の映像を表示するマルチディスプレイ装置であって、各映像表示装置にパラメータを設定し、このパラメータに基づいてそれぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とするマルチディスプレイ装置としたものであり、各映像表示装置から出力される映像信号の輝度が等しくなるように演算を行い、演算により得たパラメータを各表示装置に設定し、それぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することにより、各映像表示装置より表示される映像の輝度が均一になるように制御されることを特徴とする。これにより、ランプの駆動電力を変化させること無く、かつ映像信号の階調性の損失を最小限に留めることができ、画面全体に輝度の連続性を得ることができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を調整する方法であって、各映像表示装置に全白色の映像信号を入力して、映像表示させ映像表示装置ごとに輝度を測定する第１のステップと、各装置における全白色の輝度測定値に基づき、各映像表示装置より表示される映像の輝度がほぼ一致するように映像表示装置ごとにパラメータを設定する第２のステップとを含むことを特徴とする輝度調整法としたものであり、この方法を用いることにより各映像表示装置より出力される映像の輝度を容易に一致させることができるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、光源となるランプの点灯積算時間と初期時のランプの輝度を記憶するメモリーと、入出力ポートより、前記点灯積算時間と初期時の輝度情報を外部に転送する手段を有する請求項１記載の映像表示装置としたものであり、前記点灯積算時間と初期時のランプ輝度情報をパーソナルコンピュータ等で読み出し、測定することなしに現在の輝度を演算により得ることができるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の複数台の映像表示装置を、各表示画面が隣接するように配置し、複数の表示画面により１画面分の映像を表示するマルチディスプレイ装置であって、各映像表示装置にパラメータを設定し、それぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とするマルチディスプレイ装置としたものであり、各映像表示装置から点灯積算時間と初期時のランプ輝度情報をパーソナルコンピュータ等で読み出し、現在の輝度を演算により求め、これに基づき各映像表示装置から出力される映像信号の輝度が等しくなるように演算を行い、演算により得たパラメータを各表示装置に設定し、それぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することにより、各映像表示装置より表示される映像の輝度が均一になるように制御されることを特徴とする。これにより、ランプの駆動電力を変化させること無く、かつ映像信号の階調性の損失を最小限に留めることができ、画面全体に輝度の連続性を得ることができるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を調整する方法であって、各映像表示装置の入出力ポートより、点灯積算時間と初期時の輝度情報を読み出す第１のステップと、第１のステップで読み出した点灯積算時間と初期時の輝度情報より、各映像装置の現在のランプ輝度を計算する第２のステップと、各映像表示装置より表示される映像の輝度がほぼ一致するように映像表示装置ごとにパラメータを設定する第３のステップとを含むことを特徴とする輝度調整方法としたものであり、この方法を用いることにより、現在の輝度を測定すること無しに各映像表示装置より出力される映像の輝度を容易に一致させることができるという作用を有する。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を長時間均一になるように調整する方法であって、各映像表示装置の輝度目標値を設定する第１のステップと、各映像表示装置の入出力ポートより、点灯積算時間と初期時の輝度情報を読み出す第２のステップと、第２のステップで読み出した点灯積算時間と初期時の輝度情報より、各映像装置の現在のランプ輝度を計算する第３のステップと、第１のステップで設定した輝度目標値と第２のステップで求めた現在の輝度情報より、各映像表示装置から表示される映像の輝度が目標の値になるようにパラメータを設定する第４のステップとを含むことを特徴とする輝度調整方法としたものであり、ランプは点灯時間が長くなるにつれ輝度が低下するが、輝度目標値を当初より各映像表示装置から表示される映像輝度の最低値よりも低い値として設定することにより、ランプの輝度低下に応じて絞りの開口量を増加させ、それに応じて映像信号調整部の制御を適切に行うことができ、長時間一定の輝度を保つことができるという作用を有する。

以上のように本発明は、ランプ駆動電力を変化させることなく、絞りと映像信号調整部を連動させて制御することにより、複数の表示画面における輝度を一致させて全体として一体感のある映像表示を実現できるという優れた効果が得られる。

また、請求項７の発明は、ランプの個体バラツキや経時変化による輝度バラツキによらず長時間一定の映像輝度出力を実現するという優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図１４を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、第２の発明のマルチディスプレイ装置の全体構成を示す図である。

図１において、１００はビデオデッキやパーソナルコンピュータ等の信号源より送られてきた映像信号を分配する映像分配装置、１０１〜１０４は液晶プロジェクターであり、透過型の液晶型の液晶表示デバイスに画像を形成させ、これらに光源から光を照射してその透過光を投射レンズによりスクリーン上に投影させる公知の構成である。それぞれの表示映像１１１〜１１４が横方向に細長いスクリーン１１０に等しい倍率で隣接して投射されるように設置されている。なお、ノート型のパーソナルコンピュータ１２０は、マルチディスプレイ装置１３０の取り付け時などに実行される輝度調整の際に使用されるものであり、入力部１２１より所定の数値を入力することにより、各液晶プロジェクター１０１〜１０４より投影される各表示映像１１１〜１１４の輝度再現性を一致させて一体感のある映像を構成するように輝度調整用のパラメータを求めて、各液晶プロジェクター１０１〜１０４に転送するようにプログラムが設定されている。表示部１２２には、操作者に対して入力を促すメッセージや上記パラメータの演算結果が表示される。上記パラメータを求める方法については後述する。

図２は、第１の発明の映像表示装置（液晶プロジェクター）１０１の実施形態の構成を示すブロック図である。

図２のように液晶プロジェクター１０１は映像信号入力端子１、映像信号受付部２、映像信号調整部３、表示素子駆動部４、表示素子５、絞り駆動データ作成部６、絞り駆動回路７、絞り８、光源９、制御部１０、入力ポート１１などから構成される。

以上のように構成されたマルチディスプレイ装置について、図１、図２を用いてその動作を説明する。

まず絞りの駆動回路構成について順を追って説明する。まず、入力ポート１１から設定されたパラメータに基づき、絞り駆動データ作成部６により絞り制御データを作成する。作成された絞り制御データは、絞り駆動回路７に入力される。絞り駆動回路７は、絞り駆動データに応じた割合で絞り８を駆動し、光源９から表示素子５に照射される光を遮光する。ここで、絞り８、絞り駆動回路７および絞り駆動データ作成部６は、入力されたパラメータによって任意に遮光量を調節できる構造をなしている。

図６に全白色映像信号入力時における表示素子５に照射される光量と絞り制御データの相関図を示す。この図において光量と絞り制御データの関係は線形で表しているが、これに限らず非線形特性関数で有っても、パラメータの値により絞り８によって遮断され、表示素子５に照射される光量が任意に変更できる構成であれば構わない。

簡単のためにここでは表示素子５に照射される光量と絞り駆動データの関係が線形特性をなし、（数１）のように入力ポート１１よりパラメータα（絞り稼動量の割合）を設定することにより絞り駆動データ作成部６において必要なデータが作成されるとする。

ここでＬｉｎは絞り８を動作させないときに表示素子５に照射する光量であり、Ｌｏｕｔは絞りを動作させたときに表示素子５に照射する光量を示す。

このパラメータαを入力ポート１１より設定することにより絞り８が作動し、表示部分５に照射する光量を調節することができる。

次に、映像信号処理について入力より順に説明する。映像信号入力端子１より入力された映像信号は映像信号受付部２に入力される。

図３は、映像信号受付部２の構成を示すブロック図である。入力された信号が輝度式差信号（ＹＵＶ信号）である場合には、ＲＧＢ変換器１２においてＲＧＢ信号に変換されたあとにセレクター１３に送出される。このＲＧＢ変換器１２は、公知の行列演算回路からなり、次式のような演算を実行してＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する。

ここで、Ｃ１〜Ｃ９は、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するための公知の係数である。セレクター１３は制御部１０において操作者の操作により切り替えられ、ＲＧＢ信号入力もしくはＹＵＶ信号入力のどちらかを選択して後段の映像信号調整部３に送る。

図４は、映像信号調整部３の構成を示すブロック図である。同図に示すように映像信号調整部３は、ガンマ補正部１４および輝度調整部１５からなる。ガンマ補正は、入力信号における階調性と表示画像における階調性間の非線形性を補正するためになされるものであり、ガンマ補正部１４には、このような非線形性を補正するための階調変換特性を示すテーブルがＲＧＢごとに設けられており、当該テーブルを参照しながら各色についてガンマ補正が実行される。ガンマ補正を施された各色の映像信号に対し、輝度調整部１５において入力ポート１１より入力されたパラメータに基づき輝度レベルの調整を行う。この輝度調整部は行列演算回路からなり、次の（数３）に示すように、入力されたＲＧＢ信号（ＲＩＮ，ＧＩＮ，ＢＩＮ）に対して３×３の正方行列を乗じ輝度傾斜調整を行い、さらにオフセット値を加減算することにより輝度調整を行う。ここでＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂは（数４）の関係をなす値であり、（数４）により単位輝度が求められる。さらに係数βは輝度傾斜調整のためのパラメータを示し、またγは輝度オフセット調整のためのパラメータを示す。なお、行列演算回路自体は、複数の乗算器と加算器からなる公知の回路であり、パラメータβおよびγを制御部１０より制御することにより（数３）の演算が実行される。

また、映像信号受付部２が図５のような構成をなし、ＲＧＢ信号が入力された場合、ＹＵＶ変換器１６においてＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換しセレクター１３に送出し、後段の映像信号調整部３にＹＵＶ信号を送る場合、入力されたＹＵＶ信号（ＹＩＮ，ＵＩＮ，ＶＩＮ）に対し、輝度調整部１５が（数５）のような行列を乗ずることにより、上記と同様にパラメータβ，γを設定することにより、同様の輝度調整を行うことができる。

次に述べるようにして上記パラメータα，β，γを求め入力ポートに設定することにより、最終的に液晶プロジェクター１０１〜１０４によって表示される各映像の輝度を一致させることができる。

次に、液晶プロジェクター１０１、１０２の２台を用いたマルチディスプレイシステムにおける輝度調整方法について説明する。光源９からの光が絞り８に遮られることなく、全て映像表示素子５に照射される状態において、図１のようにパーソナルコンピュータ等の信号源から映像分配装置に全白色の映像信号を入力して２台のプロジェクターよりスクリーン上に投影する。またこのときガンマ補正部１４による映像信号処理は行わず、入力信号における階調性と表示映像における階調性が線形になるようにする。

図７はプロジェクター１０１、１０２の入力映像信号に対するスクリーン上の輝度の関係を示す。この図は、信号に対しガンマ補正を行わず、入力信号における階調性と表示映像における階調性が線形になるように映像処理を行った場合である。

それぞれのスクリーン上の輝度を公知の輝度計あるいは照度計で測定し、プロジェクター１０１、１０２の全白色入力時の輝度Ｙｗ１、Ｙｗ２を得る。また、全黒色入力時の輝度をそれぞれＹｂ１、Ｙｂ２とすると図７のような関係になる。添え字の「１」「２」は、それぞれ液晶プロジェクター１０１、１０２の測定値であることを示す。

ここで、絞りを動作させず、かつガンマ補正を行わないときにおいて、全黒色入力時のスクリーン上に投影された映像の輝度Ｙｂ１とＹｗ１の関係は、入力映像信号が８ｂｉｔであるとすると、（数６）で表される。つまりＹｂ１はＹｗ１を測定することによって求められることになる。この式においてηは液晶プロジェクター１０１の光学系の構造によって決められる定数である。

次に、Ｙｗ１とＹｗ２の大小を比較し、Ｙｗ１とＹｗ２の比率であるパラメータαを計算する。

以降、Ｙｗ１＞Ｙｗ２の関係となるとして説明を行う。

求めたαを液晶プロジェクター１０１の入力ポート１１より設定し、これに基づき光源９から映像表示素子５に照射される光の光量がα％になるように絞り８を動作させるように絞り駆動データ作成部６において制御データの作成を行う。

絞りをこのようにして動作させることによりプロジェクター１０１と１０２の全白色時の輝度が一致することになる。また、複数台の液晶プロジェクターから構成されるマルチディスプレイ装置においても、全白色時の輝度が最も小さい映像表示装置の輝度を求め、その最小輝度と各液晶プロジェクターの輝度の比率を計算し、各プロジェクターにその比率（α）を設定し、この値に応じ絞りを動作させることにより全白色時にスクリーンに照射される映像の輝度を一致させることができる。

次に、液晶プロジェクター１０１のスクリーンに照射される全白色入力時の輝度がＹｗ２と等しくなるように絞りをα％動かした時の、入力映像信号に対するスクリーン上の輝度の関係を図８に示す。ここで、Ｙｗ１’、Ｙｂ１’は絞り８を動作させたときの全白色および全黒色時の輝度である。このとき、表示素子５の表示領域以外に照射される光が遮られることになるために、映像信号が全黒色であるときのスクリーン上の輝度Ｙｂ１’が、目標とする液晶プロジェクターの輝度Ｙｂ２よりも低下する。

図９に全黒色映像信号入力時の絞りを動作させない状態の輝度をＹｂ１としたときと、絞り８を動作させたときのスクリーン上の輝度の関係の一例を示す。絞りを動作させたときの全黒色入力時の輝度は光源９、絞り８、表示素子５等を含む光学系の構成に基づく関数として求めることができる。

なお、図８では絞り動作時の黒色映像信号入力時のスクリーン上の輝度を線形としているが、これに限らず任意の非線形特性関数としても構わない。

次に（数６）により求めた、プロジェクター１０２の絞り８を動作させないときの輝度Ｙｂ２とＹｂ１’の差を計算し、この値に基づき輝度調整部１５において映像信号の輝度レベル調整を行ったときにＹｂ２とＹｂ１’が等しくなるようなパラメータγを演算により求める。ここでＹｂ１’は輝度調整部１５においてパラメータγを設定したときの液晶プロジェクター１０１の全黒色信号入力時のスクリーン上の輝度の値である。

次に、液晶プロジェクター１０２の出力輝度と入力映像信号の関係式の傾きをＹｗ２とＹｂ２より求め、この傾きとプロジェクター１０１の出力輝度と入力映像信号の傾きが等しくなるように、輝度調整部１５のパラメータβを演算する。

以上のようにして求めたパラメータα，β，γを液晶プロジェクター１０１の入力ポート１１に入力し、絞り８の駆動量の制御と輝度調整部１５における映像信号の輝度レベル調整を連動させ行うことにより、プロジェクター１０１と１０２の２台を用いたマルチディスプレイシステムにおける各出力映像の輝度を等しくすることができる。また、複数の液晶プロジェクターを用いたマルチディスプレイ装置においても同様の方法で、各出力映像の輝度を一定にすることができ、複数の表示映像に一体感が得られ、観察者に違和感を与えず、迫力のある映像を映し出すことが可能になる。

図１０は、以上の輝度調整用のパラメータの決定手順をフローチャートにまとめたものである。まず、液晶プロジェクター１０１〜１０４の絞りを解除させる（ステップＳ１）、映像分配装置１００に全白色の映像信号を入力し、各液晶プロジェクター１０１〜１０４に投影させる（ステップＳ２）、各投射画面１１１〜１１４の輝度を測定する（ステップＳ３）、このようにして得られた各液晶プロジェクターの投射画面の輝度の値は、入力部１２１を介してパーソナルコンピュータ１２０に入力される。

パーソナルコンピュータ１２０では、各液晶プロジェクター１０１〜１０４について測定された投射画面の輝度の値に基づき、それぞれのプロジェクターに対応する絞り駆動データ作成部６および映像信号調整部３に設定されるべきパラメータα，β，γの値を演算する（ステップＳ４）、これらを液晶プロジェクター１０１〜１０４に転送する。各プロジェクターの制御部１０に送られてきたパラメータを絞り駆動データ作成部６および映像信号調整部３に設定する（ステップＳ５）。図１１は、パーソナルコンピュータ１２０で実行される上記ステップＳ４の処理を示すフローチャートである。

まず、パーソナルコンピュータ１２０にインストールされているパラメータ設定アプリケーションが起動されると（ステップＳ１０１でＹ）、変数Ｉを１に設定する（ステップＳ１０２）。このアプリケーションは、例えば液晶プロジェクター１０１に添付されたフロッピー（Ｒ）ディスク等に格納されており、予めパーソナルコンピュータ１２０にインストールされているものである。

次に、Ｉ台目の液晶プロジェクターの輝度入力を待ち（ステップＳ１０３）、それらの入力があれば、「Ｉ」が４以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。「Ｉ」が４未満であれば（ステップＳ１０４でＮ）、ステップＳ１０５で「Ｉ」に１をインクリメントしてステップＳ１０３の判断を繰り返し実行し、「Ｉ」が４になれば（ステップＳ１０４でＹ）、全てのプロジェクターについて輝度入力が完了したことになるので、入力された各プロジェクターの輝度のうち最小値を判別する（ステップＳ１０６）。

次に変数ｎを１に設定し（ステップＳ１０７）、上述した輝度調整方法に基づき、ｎ番目のプロジェクターに設定されるべきパラメータα，β，γを求める。これをｎ＝４になるまで繰り返して全てのプロジェクターに設定されるべきパラメータを求めた後（ステップＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０）、それらのパラメータの値を各プロジェクターに転送する（ステップＳ１１１）。このようにパーソナルコンピュータ１２０でパラメータを自動に設定させ、入力ポート１１を介して転送することにより、各液晶プロジェクター１０１〜１０４の輝度調整を極めて容易に行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、上記実施の形態１の液晶プロジェクター１０１に、タイマー１７と光源となるランプの点灯積算時間と初期時のランプの輝度を記憶するメモリー１８を備え、入出力ポート１９より、前記点灯積算時間と初期時の輝度情報を外部に転送できる構成をなしている。図１２はこのような場合の液晶プロジェクター２０１の構成例を示す図である。

ランプの輝度は使用時間とともに減衰するが、ランプの輝度特性に基づき、使用開始時の輝度と点灯累積時間より現在のおおよその輝度を求めることができる。

図２の構成をなす液晶プロジェクターを用いたマルチディスプレイ装置の場合、ランプの累積点灯時間が長くなりランプ輝度の低下が生じた場合、各液晶プロジェクターのランプ輝度を再測定し、再度輝度調整することが必要になる。

そこで図１２の構成をなす液晶プロジェクターを用い、図１に示すマルチディスプレイ装置を構成した場合、各液晶プロジェクターに記憶された使用開始時の輝度と点灯累積時間をパーソナルコンピュータ１２０で読み出し、各液晶プロジェクターの現在の輝度を計算することにより、度々輝度測定することなく各プロジェクターの輝度を均一に保つことができる。ここでパーソナルコンピュータ１２０には予め液晶プロジェクターに搭載しているランプの輝度−時間特性が記憶されており、これに基づき各液晶プロジェクターの輝度を求める。

図１３は、上記の図１２の構成を成す液晶プロジェクターを用いたマルチディスプレイ装置における輝度調整の際に、パーソナルコンピュータ１２０で実行される処理を示すフローチャートである。

まず、パーソナルコンピュータ１２０にインストールされているパラメータ設定アプリケーションが起動されると（ステップＳ２０１でＹ）、変数Ｉを１に設定する（ステップＳ２０２）。次に、Ｉ台目の液晶プロジェクターよりメモリーに記憶された使用開始時の輝度と点灯累積時間を読み出し（ステップＳ２０３）、読み込んだデータを基にして、予め保存されているランプの輝度−時間特性より現在のランプ輝度を求める（ステップＳ２０４）、「Ｉ」が４以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。「Ｉ」が４未満であれば（ステップＳ２０５でＮ）、ステップＳ２０６で「Ｉ」に１をインクリメントしてステップＳ２０５の判断を繰り返し実行し、「Ｉ」が４になれば（ステップＳ２０５でＹ）、全てのプロジェクターについて輝度が求まったことになるので、入力された各プロジェクターの輝度のうち最小値を判別する（ステップＳ２０７）。

次に変数ｎを１に設定し（ステップＳ２０８）、上述した輝度調整方法に基づき、ｎ番目のプロジェクターに設定されるべきパラメータα，β，γを求める。これをｎ＝４になるまで繰り返して全てのプロジェクターに設定されるべきパラメータを求めた後（ステップＳ２０９，Ｓ２１０，Ｓ２１１）、それらのパラメータの値を各プロジェクターに転送する（ステップＳ２１２）。このようにパーソナルコンピュータ１２０でパラメータを自動に設定させ、入出力ポート１９を介して転送することにより、各液晶プロジェクターの輝度調整をさらに容易に行うことができる。

次に請求項７に示す輝度調整方法について説明する。概して言うとこの調整方法は図１３に示す方法に輝度目標値設定を追加したものである。

液晶プロジェクターならびに、これを用いたマルチディスプレイ装置においてランプの輝度が短時間で低下するという問題があり、いかにして一定の輝度を長時間保つかという課題がある。

使用開始時または調整時において、輝度目標値を映像表示装置の輝度最小値よりも低い値に設定する。このようにすることで、時間が経つにつれランプの輝度が減少しても、目標値以下にならなければ、絞り８の開口量を増加させることにより全白色信号入力時の表示素子５に照射される光量を一定に保つことができる。それと共に映像信号調整部３を適切に制御することにより全黒色信号入力時の輝度も常に一定に保つことができる。

図１４は上記の輝度調整の際に、パーソナルコンピュータ１２０で実装される処理を示すフローチャートである。

まず、パーソナルコンピュータ１２０にインストールされているパラメータ設定アプリケーションが起動されると（ステップＳ３０１でＹ）、変数Ｉを１に設定する（ステップＳ３０２）。次に、Ｉ台目の液晶プロジェクターよりメモリーに記憶された使用開始時の輝度と点灯累積時間を読み出し（ステップＳ３０３）、読み込んだデータを基にして、予め保存されているランプの輝度−時間特性より現在のランプ輝度を求める（ステップＳ３０４）、「Ｉ」が４以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。「Ｉ」が４未満であれば（ステップＳ３０５でＮ）、ステップＳ３０６で「Ｉ」に１をインクリメントしてステップＳ３０５の判断を繰り返し実行し、「Ｉ」が４になれば（ステップＳ３０５でＹ）、全てのプロジェクターについて輝度が求まる。

次に、輝度目標値の再設定の有無を判断する（ステップＳ３０７）、もし再設定が必要であれば（ステップＳ３０７でＹ）、輝度目標値の再設定を行う（ステップＳ３０８）。再設定が必要なければ（ステップＳ３０７でＮ）、変数ｍを１に設定する（ステップＳ３０９）。次に、輝度目標値が輝度データｍよりも小さいか判断する（ステップＳ３１０）。ｍ台目の液晶プロジェクターの輝度データｍが輝度目標値よりも大きいとき（ステップＳ３１０でＮ）、再度輝度目標値を入力する（Ｓ３０８）。輝度データｍが輝度目標値よりも小さいとき（ステップＳ３１０でＹ）、「ｍ」が４以上であるか否かを判断する（ステップＳ３１１）。「ｍ」が４未満であれば（ステップＳ３１１でＮ）、ステップＳ３１２で「ｍ」に１をインクリメントしてステップＳ３１０の判断を繰り返し実行し、「ｍ」が４になれば（ステップＳ３１１でＹ）、変数ｎを１に設定し（ステップＳ３１３）、上述した輝度調整方法に基づき、ｎ番目のプロジェクターに設定されるべきパラメータα，β，γを求める。これをｎ＝４になるまで繰り返して全てのプロジェクターに設定されるべきパラメータを求めた後（ステップＳ３１４，Ｓ３１５，Ｓ３１６）、それらのパラメータの値を各プロジェクターに転送する（ステップＳ３１７）。このようにパーソナルコンピュータ１２０でパラメータを自動に設定させ、入出力ポート１９を介して転送することにより、各液晶プロジェクターの映像表示輝度を長時間一定に保つことができる。

また、本発明の輝度調整方法を用いることによりマルチディスプレイ装置だけでなく映像表示装置単体に対しても、この課題を解決することができる。

なお、以上の説明では１０１〜１０４は液晶プロジェクターとしたが、映像を隣接して表示させることができる表示装置であればこれに限定されない。例えば、反射型デバイスを用いた反射型プロジェクターにも適用可能である。

なお、上記実施の形態１および２では、パラメータα，β，γの演算をパーソナルコンピュータ１２０において行ったが、各液晶プロジェクター側に現在の輝度と各プロジェクターの輝度を入力するための操作部を設けて、それらの入力された値に基づき制御部１０で図１１または図１３のフローチャートを実行させてパラメータの演算をしてもよい。これらの場合には、輝度調整用のパーソナルコンピュータ１２０が不要となり大変便利である。

本発明の映像表示装置と、この映像表示装置を利用したマルチディスプレイ装置および輝度調整方法は、コンサートやイベントの会場などにおいて、視覚的な効果を狙って巨大なスクリーン上に映像を表示させるような大型視覚装置として有用である。

本発明の実施の形態１に係るマルチディスプレイ装置の全体構成図 実施の形態１に係る液晶プロジェクターの構成を示すブロック図 実施の形態１に係る液晶プロジェクター内の映像信号受付部の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る液晶プロジェクター内の映像信号調整部の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る液晶プロジェクター内の映像信号受付部の第２の構成を示すブロック図 表示素子５に照射される光量と絞りデータの関係図 入力映像信号とスクリーン上の輝度との相関図 入力映像信号とスクリーン上の輝度との相関図 絞り稼動量とスクリーン上の輝度との相関図 実施の形態１におけるパラメータ決定手順を示すフローチャート 実施の形態１におけるパーソナルコンピュータで実装されるパラメータ演算処理を示すフローチャート 実施の形態２に係る液晶プロジェクターの構成を示すブロック図 実施の形態２におけるパーソナルコンピュータで実装されるパラメータ演算処理を示すフローチャート 実施の形態２におけるパーソナルコンピュータで実装されるパラメータ演算処理を示すフローチャート

符号の説明

１ 映像信号入力端子
２ 映像信号受付部
３ 映像信号調整部
４ 表示素子駆動部
５ 表示素子
６ 絞り駆動データ作成部
７ 絞り駆動回路
８ 絞り
９ 光源
１０ 制御部
１１ 入力ポート
１２ ＲＧＢ変換器
１３ セレクター
１４ ガンマ補正部
１５ 輝度調整部
１６ ＹＵＶ変換器
１７ タイマー
１８ メモリー
１９ 入出力ポート
１００ 映像分配装置
１０１〜１０４ 液晶プロジェクター
１１０ スクリーン
１１１〜１１４ 表示映像
１２０ パーソナルコンピュータ
１２１ 入力部

Claims (7)

1. 単一または複数枚の透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの光を照射することによって映像を表示する映像表示装置であって、
   映像信号を受け付ける映像信号受付部と、
   受け付けた映像信号を演算し、映像表示素子に表示される映像信号の輝度レベルを調整する映像信号調整部と、
   前記映像信号の値に応じて表示素子を駆動させる表示素子駆動部と、
   光源と前記表示素子の間に、表示素子に照射される光量を調整する絞りと、
   前記絞りが任意に駆動するようなデータを作成する絞り駆動データ作成部と、
   前記絞り駆動データにより絞りを駆動させる絞り駆動部と、
   パラメータを受け付ける入力ポートと、
   受け付けたパラメータに基づいて映像信号調整部と絞り駆動データ作成部の制御を行う制御部から構成され、
   絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の複数台の映像表示装置を、各表示画面が隣接するように配置し、複数の表示画面により１画面分の映像を表示するマルチディスプレイ装置であって、
   各映像表示装置にパラメータを設定し、このパラメータに基づいてそれぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とするマルチディスプレイ装置。
3. 請求項２に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を調整する方法であって、
   各映像表示装置に全白色の映像信号を入力して、映像表示させ映像表示装置ごとに輝度を測定する第１のステップと、
   各装置における全白色の輝度測定値に基づき、各映像表示装置より表示される映像の輝度がほぼ一致するように映像表示装置ごとにパラメータを設定する第２ステップと、
   を含むことを特徴とする輝度調整法。
4. 光源となるランプの点灯積算時間と初期時のランプの輝度を記憶するメモリーと、
   入出力ポートより前記点灯積算時間と初期時の輝度情報を外部に転送する手段と、
   を有する請求項１記載の映像表示装置。
5. 請求項４記載の複数台の映像表示装置を、各表示画面が隣接するように配置し、複数の表示画面により１画面分の映像を表示するマルチディスプレイ装置であって、
   各映像表示装置にパラメータを設定し、それぞれの絞りと映像信号調整部を連動させて制御することを特徴とするマルチディスプレイ装置。
6. 請求項５に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を調整する方法であって、
   各映像表示装置の入出力ポートより、点灯積算時間と初期時の輝度情報を読み出す第１のステップと、
   第１のステップで読み出した点灯積算時間と初期時の輝度情報より、各映像装置の現在のランプ輝度を計算する第２のステップと、
   各映像表示装置より表示される映像の輝度がほぼ一致するように映像表示装置ごとにパラメータを設定する第３のステップと、
   を含むことを特徴とする輝度調整方法。
7. 請求項５に記載のマルチディスプレイ装置における、各表示画面の輝度を長時間均一になるように調整する方法であって、
   各映像表示装置の輝度目標値を設定する第１のステップと、
   各映像表示装置の入出力ポートより、点灯積算時間と初期時の輝度情報を読み出す第２のステップと、
   第２のステップで読み出した点灯積算時間と初期時の輝度情報より、各映像装置の現在のランプ輝度を計算する第３のステップと、
   第１ステップで設定した輝度目標値と第２のステップで求めた現在の輝度情報より、各映像表示装置から表示される映像の輝度が目標の値になるようにパラメータを設定する第４ステップと、
   を含むことを特徴とする輝度調整方法。

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