JP2005286772A - マルチプロジェクションディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができるマルチプロジェクションディスプレイを提供する。
【解決手段】 複数のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ，ＰＪ_Ｘ１からの投写画像により透過型スクリーンＳＣＲ_１上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイであって、
マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成され、
当該少なくとも２台のマルチプロジェクションディスプレイは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のプロジェクタユニットからの投写画像により投写面上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイに関する。

図２０は、マルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図である。このマルチプロジェクションディスプレイ９００は、図２０に示すように、複数のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄを水平方向及び／又は垂直方向に配置し、これらの複数のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄからの単位投写画像をスクリーンＳＣＲに拡大投写することにより１つの大画面画像を表示する。このマルチプロジェクションディスプレイは、通常のプロジェクタに比較して、高精細かつ高輝度の画像を表示することができるため、映画館、美術館、博物館、セミナー会場、集会場、ミニシアター、公共機関、企業などの業務用分野やアミューズメント、ホームシアターなどの家庭用分野において今後広く普及されていくことが期待されている。

ところで、液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにおいては、いわゆる「黒浮き」という問題があることが知られている。図２１は、液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにおける「黒浮き」を説明するために示す図である。
液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにおいては、白表示に対応するオン信号Ｉ_ｍａｘを液晶ライトバルブに与えたときに「白」が表示され、黒表示に対応するオフ信号Ｉ_ｍｉｎを液晶ライトバルブに与えたときに「黒」が表示され、白表示と黒表示との間の中間調に対応する中間調信号を液晶ライトバルブに与えたときに「白と黒との中間調」が表示される。

しかしながら、黒表示に対応するオフ信号Ｉ_ｍｉｎを液晶ライトバルブに与えた場合であっても、実際には液晶ライトバルブは完全に閉じた状態にはならずに光を多少は透過してしまうのが現状である。このため、スクリーン上で「本当の黒（全く光が出ない黒）」を表示しようとしても、実際には「本当の黒」を表示することはできず、図２１に示すように、「本当の黒よりも若干明るい黒」が表示されることになる。これを「黒浮き」という。なお、この「黒浮き」は、液晶ライトバルブを用いたプロジェクタのみならず、他の電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいても起こり得る。

図２２は、マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」を説明するために示す図である。
マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」の問題は、上記したプロジェクタにおける「黒浮き」の問題よりも深刻である。すなわち、マルチプロジェクションディスプレイにおいては、例えば画面全体を黒く表示したい場合であっても、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄからの投写光が重畳投写される領域Ｒ_ＡＢ，Ｒ_ＡＣ，Ｒ_ＡＢＣＤ，Ｒ_ＢＤ，Ｒ_ＣＤでは、マルチプロジェクションディスプレイからの「黒」に係る投写光も重畳投写されることになり、その結果、その領域Ｒ_ＡＢ，Ｒ_ＡＣ，Ｒ_ＡＢＣＤ，Ｒ_ＢＤ，Ｒ_ＣＤが明るい模様となって現れてしまうのである。この出願においては、これを「黒浮き模様」ということにする。

なお、このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいて、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄからの投写光が重畳投写される領域Ｒ_ＡＢ，Ｒ_ＡＣ，Ｒ_ＡＢＣＤ，Ｒ_ＢＤ，Ｒ_ＣＤについては、各プロジェクタユニットからの投写光量を落として、これらの領域を目立たないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、「黒」表示に係る投写光量はこれ以上落とすことができないため、この技術では「黒浮き模様」の発生を抑制することができない。

図２３は、このような「黒浮き模様」の発生を抑制することができる従来のマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図である。図２３（ａ）は従来のマルチプロジェクションディスプレイの構成を示す図であり、図２３（ｂ）は輝度調整器の作用を示す図である。
このマルチプロジェクションディスプレイ９００においては、図２３（ａ）に示すように、それぞれのプロジェクタユニット９１０Ａ、９１０Ｂ，９１０Ｃにおいて、液晶ライトバルブ９１３Ａ，９１３Ｂ，９１３Ｃと投写レンズ９１４Ａ，９１４Ｂ，９１４Ｃとの間に輝度調整器９１６Ａ，９１６Ｂ，９１６Ｃが、挿入・配置されている。そして、この輝度調整器９１６Ａ，９１６Ｂ，９１６Ｃは、それぞれが図２３（ｂ）に示すような光透過率分布特性を有している（例えば、特許文献２参照。）。

このため、このマルチプロジェクションディスプレイ９００によれば、各プロジェクタユニット９１０Ａ、９１０Ｂ，９１０Ｃからの投写光が重畳投写される領域Ｒ_ＡＢ，Ｒ_ＢＣにおいては、輝度調整器９１６Ａ，９１６Ｂ，９１６Ｃの作用によって、「本当の黒よりも若干明るい黒」を表示する投写光における投写光量が減じられることになるため、これによりこれらの重畳領域Ｒ_ＡＢ，Ｒ_ＢＣにおける「黒浮き模様」の発生が抑制されるようになる。

特開平６−１７８３２７号公報 特開平４−２１３４４４号公報

しかしながら、このような従来のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、プロジェクタユニットとして、液晶ライトバルブと投写レンズとの間に上記したような輝度調整器が挿入・配置された特殊なプロジェクタを用いる必要があるため、そのような輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いることができないという問題点があった。

そこで、本発明は、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができるマルチプロジェクションディスプレイを提供することを目的とする。

（１）本発明のマルチプロジェクションディスプレイは、複数のプロジェクタユニットからの投写画像により投写面上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイであって、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成され、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値が調整された投写光を投写面に投写することを特徴とする。

このため、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成され、これら少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写面に投写するため、「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。このため、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

通常のマルチプロジェクションディスプレイ（全投写領域における大部分の領域については１台のプロジェクタユニットからの投写光のみが投写されるように構成されている。）においても、各プロジェクタユニットが「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写面に投写すれば「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。しかしながら、この場合には、「黒浮き模様」の発生を抑制するために当該プロジェクタユニットにおける階調資源を消費してしまうため、実効階調数が低下したりダイナミックレンジが低下したりする。
これに対して、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成されているため、階調資源における冗長性が確保され、その結果、「黒浮き模様」の発生を抑制するために少なくとも１台のプロジェクタユニットが階調資源を消費したことに起因する実効階調数の低下やダイナミックレンジの低下を抑制することができる。

画素値（輝度値及び／又は色値）の調整は、少なくとも各プロジェクタユニットからの「黒」表示に係る投写光が投写された投写面のそれぞれを撮像装置を用いて撮影し、その結果に基づいて行うのが好ましい。

（２）上記（１）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最低輝度を、前記複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多数重畳している領域における最低輝度に揃えることが好ましい。

このように構成することにより、マルチプロジェクションディスプレイの投写面におけるいずれの点においても、その最低輝度が複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多く重複している領域における最低輝度に揃うようになるため、マルチプロジェクションディスプレイの投写面における「黒浮き模様」をより効果的に抑制することができるようになる。
この場合においては、「黒」を表示する際には、複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多数重畳している領域以外の領域においては、少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットにおいて、入力信号のレベルを少し上げて、複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多数重畳している領域における「黒」の明るさに合わせるようにする。

（３）上記（２）に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最高輝度を、前記複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重複している領域における最高輝度に揃えることが好ましい。

このように構成することにより、マルチプロジェクションディスプレイの投写面におけるいずれの点においても、その最高輝度が複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重複している領域における最高輝度に揃うようになるため、マルチプロジェクションディスプレイの投写面における「白」の面内輝度分布特性をより向上させることができるようになる。
この場合、複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重畳している領域は（最も少なく重畳しているとはいえ）少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重複している領域であるため、これら少なくとも２台のプロジェクタユニットが有する階調資源やダイナミックレンジ資源を使用して画素値（輝度値及び／又は色値）を調整することができるようになるため、実効階調数を低下させたりダイナミックレンジを低下させたりすることがなくなる。

（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」と反対のパターンを有する静止画像を投写することが好ましい。

マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」が発生する領域は時間とともに変化しないのが通常であるため、上記したように、この「黒浮き模様」と反対のパターンを有する静止画像を投写するだけで「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができる。従って、必ずしも動画表示を必要としなくてよいため、当該少なくとも１台のプロジェクタユニットとして安価なプロジェクタユニットを用いることができる。

この場合、静止画像としてモロクロ画像を用いることがより好ましい。

マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」は通常モノクロの模様として現われることが多いため、上記したように、この「黒浮き模様」と反対のパターンを有するモノクロ画像を投写することにより、「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができる。従って、必ずしもカラー表示を必要としないため、当該少なくとも１台のプロジェクタユニットとして安価なプロジェクタユニットを用いることができる。

（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度は、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち他のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度よりも低くてもよい。

本発明のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、「黒浮き模様」のパターンは比較的単純な形状をしていることが通常であるため、少なくとも１台のプロジェクタユニットが専ら「黒浮き模様」の発生を抑制するためのものである場合には、当該少なくとも１台のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度を、当該少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち他のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度よりも低くすることによって、当該少なくとも１台のプロジェクタユニットとして安価なものを用いることができる。

（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、投写面全面に投写光を投写する１台のプロジェクタユニットであってもよい。

当該少なくとも１台のプロジェクタユニットの空間解像度は低くてよいため、全投写領域を１台のプロジェクタユニットで投写した場合であっても、十分に「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

（７）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、単位投写画像を投写する複数のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットであってもよい。

当該少なくとも１台のプロジェクタユニットの空間解像度は低くてよいのではあるが、単位投写画像を投写するプロジェクタユニットのように比較的狭い投写範囲を受け持つために空間解像度が比較的高いプロジェクタユニットを用いてももちろん、十分に「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

（８）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、単位投写画像を投写する複数のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニット及び投写面全面に投写光を投写する１台のプロジェクタユニットであってもよい。

当該少なくとも１台のプロジェクタユニットの空間解像度は低くてよいのではあるが、上記のように、単位投写画像を投写する複数のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニット及び投写面全面に投写光を投写する１台のプロジェクタユニットの両方を用いてももちろん、十分に「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、このマルチプロジェクションディスプレイがリア型のマルチプロジェクションディスプレイであることもできる。

リア型のマルチプロジェクションディスプレイの場合には、各プロジェクタユニット及び透過型スクリーンの位置関係が固定しているため、「黒浮き模様」が発生する領域も固定している。このため、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が正確に調整された投写光を投写面に投写するすることができる。

（１０）上記（１）〜（８）のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、このマルチプロジェクションディスプレイがフロント型のマルチプロジェクションディスプレイであり、投写面に投写された画像を撮影するための撮像装置をさらに備えることが好ましい。

フロント型のマルチプロジェクションディスプレイの場合には、各プロジェクタユニット及び透過型スクリーンの位置関係が使用状況によって変動するため、これに応じて「黒浮き模様」が発生する領域も変動する。しかしながら、上記のように構成することにより、撮像装置による撮影結果に基づいて「黒浮き模様」が発生する領域を特定することができる。このため、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が正確に調整された投写光を投写面に投写することができる。

（１１）本発明のマルチプロジェクションディスプレイは、複数のプロジェクタユニットからの投写画像により投写面上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイであって、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても、専ら輝度信号に係る投写画像を投写するＹ用プロジェクタユニットからの投写光と、専ら色信号に係る投写画像を投写するＵＶ用プロジェクタユニットからの投写光とが重畳投写されるように構成され、前記Ｙ用プロジェクタユニット及び前記ＵＶ用プロジェクタユニットのうち少なくとも一方のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写面に投写することを特徴とする。

専ら輝度信号に係る投写画像を投写するＹ用プロジェクタユニットからの投写画像と、専ら色信号に係る投写画像を投写するＵＶ用プロジェクタユニットからの投写画像を投写面に重畳投写することによっても、フルカラーディスプレイを構成することができる。この場合、輝度信号と色信号とは完全には独立していないため、一つの画素値（輝度値及び／又は色値）を表現するために輝度信号と色信号とをどのように選択するかについてある程度の自由度が残されている。このため、Ｙ用プロジェクタユニット又はＵＶ用プロジェクタユニットのうちいずれか一方のプロジェクタユニットの重畳投写により「黒浮き模様」が起こったとしても、他方のプロジェクタユニットによりこの「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

以下、本発明のマルチプロジェクションディスプレイについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す斜視図である。図１（ａ）は比較例に係るマルチプロジェクションディスプレイを示す図であり、図１（ｂ）は実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイを示す図である。図２は、本発明の実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図である。
図３は、本発明の実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおける照明状態を説明するために示す図である。図３（ａ）はプロジェクタユニットからの投写光による照明状態を示す図であり、図３（ｂ）は第２のプロジェクタユニットからの照明光による照明状態を示す図であり、図３（ｃ）はこれらプロジェクタユニットからの投写光及び第２のプロジェクタユニットからの投写光による照明状態を示す図である。
なお、図１〜図３は背面から見た図である。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図１〜図３に示すように、筐体（図示せず）内に４台のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び１台の第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１並びに筐体前面に投写面としての透過型スクリーンＳＣＲ_１を備え、これら４台のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１からの投写画像により透過型スクリーンＳＣＲ_１上に大画面画像を表示するリア型のマルチプロジェクションディスプレイである。なお、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図１（ａ）に示す比較例に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００ａとは異なり、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域（全有効投写領域）におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されている。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、図２に示すように、投写表示したいコンテンツを入力するための画像入力部１０、画像入力部１０に入力されたコンテンツに係る画像情報を加工する画像加工部２０、画像加工部２０で加工された画像情報を各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１に出力する画像出力部３０を備えている。

第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１は、「黒浮き模様」に関する情報を含む輝度分布情報（図２参照。）に基づいて、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光、すなわち、マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」と反対のパターン（図３（ｂ）参照。）になるような投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面全面に投写する。

このため、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００によれば、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１が「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写することにより、「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができるようになる。このため、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。

図４は、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００において「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図である。実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００においては、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、領域Ｒ_ＡＢＣＤでは、プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１の合計５台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳されているのに対して、領域Ｒ_Ａでは、プロジェクタユニットＰＪ_Ａ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１の合計２台のプロジェクタユニットからの投写光しか重畳されていない。

このため、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００においては、図４に示すように、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１からの投写光を、領域Ｒ_ＡＢＣＤよりも領域Ｒ_Ａで、プロジェクタユニットＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄの３台の「黒浮き」に相当する分だけ強くしている。これにより、領域Ｒ_ＡＢＣＤと領域Ｒ_Ａとで「黒」表示の場合における輝度を正確に揃えることができる。

なお、通常のマルチプロジェクションディスプレイにおいても、各プロジェクタユニットが「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写面に投写すれば、「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。しかしながら、この場合には、「黒浮き模様」の発生を抑制するために当該プロジェクタユニットにおける階調資源を消費してしまうため、実効階調数が低下したりダイナミックレンジが低下したりする。
これに対して、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００によれば、「黒浮き模様」の発生を抑制するための階調情報として第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１ニットの階調資源を用いており、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄの階調資源を消費することはない。このため、実効階調数の低下やダイナミックレンジの低下を抑制することができる。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、リア型のマルチプロジェクションディスプレイである。このため、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び透過型スクリーンＳＣＲ_１の位置関係が固定しており、「黒浮き模様」が発生する領域も固定している。その結果、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１が「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が正確に調整された投写光を投写面に投写することができるようになり、「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができるようになる。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００においては、上記したように、「黒浮き模様」が発生する領域が固定しており、しかも、通常モノクロの模様として現われることが多いため、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１として、「黒浮き模様」と反対のパターンを有するモノクロの静止画像を投写するものを用いている。このため、カラーの動画表示が不要となるため、第２のプロジェクタユニットとして安価なプロジェクタユニットを用いることができる。

図５は、実施形態１の変形例１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおける照明状態を説明するために示す図である。図５（ａ）はプロジェクタユニットからの投写光による照明状態を示す図であり、図５（ｂ）は第２のプロジェクタユニットからの照明光による照明状態を示す図であり、図５（ｃ）はこれらプロジェクタユニットからの投写光及び第２のプロジェクタユニットからの投写光による照明状態を示す図である。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００は、４台のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１の合計５台のプロジェクタユニットを備えているが、本発明はこれに限られない。例えば、変形例１に係るマルチプロジェクションディスプレイ（図５参照。）のように、９台のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，〜ＰＪ_Ｉ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ１の合計１０台のプロジェクタユニットを備えていてもよく、同様の効果が得られる。

［実施形態２］
図６は、本発明の実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図である。図７は、実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図である。

実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイ２００においては、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄが、図７に示すように、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写している。

このように、実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイ２００においては、実施形態１に係るプロジェクタユニット１００の場合とは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写するプロジェクタユニットの種類が異なるが、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄが「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写することとしているため、実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００の場合と同様に、「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができる。このため、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

また、実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイ２００においては、「黒浮き模様」の発生を抑制するため各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄの階調資源が消費されているが、図７に示すように、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ２の階調資源が新たに使用可能となっているため、階調資源における冗長性が確保され、その結果、実効階調数の低下やダイナミックレンジの低下を抑制することができる。

［実施形態３］
図８は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図である。図９は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す模式図である。図１０は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの投写面における照明状態を示す図である。図１１は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図である。図１２は、各領域における重畳状態と輝度との関係を示す図である。図１３は、各領域における入力信号と輝度との関係を示す図である。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、図８〜図１３に示すように、実施形態１又は２に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００，２００と同様に、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成されている。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、図１１〜図１３に示すように、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３が「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写している。

このため、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００によれば、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３が「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光をマルチプロジェクションディスプレイの投写面に投写することとしているため、「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。このため、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。

また、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００によれば、全投写領域におけるいずれの点においても各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３からの投写光が重畳投写されるように構成されているため、階調資源における冗長性が確保され、その結果、実効階調数の低下やダイナミックレンジの低下を抑制することができる。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、図１１〜図１３に示すように、このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最低輝度を、複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多数重畳している領域Ｒ_ＡＢＣＤにおける最低輝度に揃えている。

このため、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００によれば、マルチプロジェクションディスプレイの投写面におけるいずれの点においても、その最低輝度が複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多く重複している領域Ｒ_ＡＢＣＤにおける最低輝度に揃うようになるため、マルチプロジェクションディスプレイの投写面における「黒浮き模様」をより効果的に抑制することができるようになる。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、図１１〜図１３に示すように、このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最高輝度を、複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重複している領域Ｒ_Ａ，Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｃ，Ｒ_Ｄにおける最高輝度に揃えている。

このため、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００によれば、マルチプロジェクションディスプレイの投写面におけるいずれの点においても、その最高輝度が複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重複している領域Ｒ_Ａ，Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｃ，Ｒ_Ｄにおける最高輝度に揃うようになるため、マルチプロジェクションディスプレイの投写面における「白」の面内輝度分布特性をより向上させることができるようになる。
この場合、領域Ｒ_Ａ，Ｒ_Ｂ，Ｒ_Ｃ，Ｒ_Ｄは２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳している領域であるため、これら２台のプロジェクタユニットが有する階調資源やダイナミックレンジ資源を使用して画素値（輝度値及び／又は色値）を調整することができるようになる。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３が投写する投写画像の空間解像度は、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄが投写する投写画像の空間解像度よりも低く設定されている。

図１４は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの、領域Ｒ_Ａにおける輝度特性を三次元グラフで示す図である。図１５は、実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの、領域Ｒ_Ａにおける輝度特性を等高線で示す図である。

領域Ｒ_Ａにおいては、プロジェクタユニットＰＪ_Ａからの投写光及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３からの投写光が重畳投写される。このため、図１４及び図１５に示すように、この領域Ｒ_Ａにおける画素値（例えば輝度）を表現するために用いることのできる、プロジェクタユニットＰＪ_Ａへの入力信号及び第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３への入力信号の組は複数存在する。実際には、これらの複数の組から所定のルールに従って適当な組を選択する。

図１６は、実施形態３の変形例１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図である。図１７は、実施形態３の変形例２に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図である。

実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイ３００においては、図１１に示すように、低い輝度から高い輝度に至るまで、プロジェクタユニットＰＪ_Ａの投写光と第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３の投写光とをバランスよく使用しているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、実施形態３の変形例１のように、輝度が低いときはまずプロジェクタユニットＰＪ_Ａの投写光を主として使用して、その後輝度が高くなってプロジェクタユニットＰＪ_Ａの投写光が上限に達したら、ＰＪ_Ｘ３の投写光を使用するようなことも可能である（図１６参照。）。また、実施形態３の変形例２のように、輝度が低いときはまずプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３の投写光を使用して、その後輝度が高くなってプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ３の投写光が上限に達したら、ＰＪ_Ａの投写光を使用するようなことも可能である（図１７参照。）。

［実施形態４］
図１８は、本発明の実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図である。
実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００は、４台のプロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄからの投写画像及び１台の第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ４からの投写画像により反射型スクリーンＳＣＲ_２上に大画面画像を表示するフロント型のマルチプロジェクションディスプレイである。

実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００は、図１８に示すように、マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値が調整された投写光を投写面に投写する第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ４を備えている。
実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００は、反射型スクリーンＳＣＲ_２に投写された画像を撮影するための撮像装置としてのカメラＣをさらに備えている。

このため、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００においては、第２のプロジェクタユニットＰＪ_Ｘ４が「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が調整された投写光を投写面に投写することとしているため、上記した各実施形態１〜３に係るマルチプロジェクションディスプレイ１００，２００，３００の場合と同様に、「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。このため、輝度調整器が挿入・配置されていない通常のプロジェクタをプロジェクタユニットとして用いても「黒浮き模様」の発生を抑制することができるようになる。

また、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００においては、全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成されているため、階調資源における冗長性が確保され、その結果、「黒浮き模様」の発生を抑制するために少なくとも１台のプロジェクタユニットが階調資源を使用したことに起因する実効階調数の低下やダイナミックレンジの低下を抑制することができる。

また、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００によれば、カメラＣによる撮影結果（輝度分布情報）に基づいて「黒浮き模様」が発生する領域を特定することができるため、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄや反射型スクリーンＳＣＲ_２の設置状況（設置位置や設置姿勢）に応じて「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値（輝度値及び／又は色値）が正確に調整された投写光を投写面に投写することができ、「黒浮き模様」の発生を効果的に抑制することができるようになる。

また、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００においては、カメラＣによる撮影結果（輝度分布情報）に基づいて、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄにおける各画素ごとに画素値（輝度値及び／又は色値）を補正する画素値補正装置（図示せず。）をさらに備えている。

また、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００においては、画素値補正装置は、輝度分布情報に基づいて画素値（輝度値及び／又は色値）の補正を行なうこととしているが、これに代えて、輝度分布情報に基づいて算出した画素値補正式又は画素値補正テーブルを記憶部（図示せず。）に記憶しておき、この記憶部に記憶された画素値補正式又は画素値補正テーブルを用いて画素値の補正を行うこととしてもよい。
この場合において、画素値補正式を用いて画素値の補正を行うこととした場合には記憶部の容量を小さくすることができるという利益があり、画素値補正テーブルを用いて画素値の補正を行うこととした場合には画素値の補正を行う際の計算量を減らすことができるという利益がある。

なお、実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイ４００においては、反射型スクリーンＳＣＲ_２に投写された画像を撮影するための撮像装置としてのカメラＣは、「黒浮き模様」を抑制するために必要な撮影を行うのに加えて、各プロジェクタユニットＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄからの単位投写画像を滑らかに接続するために必要な撮影をも行う。

［実施形態５］
図１９は、本発明の実施形態５に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図である。
実施形態５に係るマルチプロジェクションディスプレイ５００は、マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても、専ら輝度信号に係る投写画像を投写するＹ用プロジェクタユニットＰＪ_ＹＡ，ＰＪ_ＹＢ，ＰＪ_ＹＣ，ＰＪ_ＹＤからの投写光と、専ら色信号に係る投写画像を投写するＵＶ用プロジェクタユニットＰＪ_ＵＶからの投写光とが重畳投写されるように構成され、Ｙ用プロジェクタユニットＰＪ_ＹＡ，ＰＪ_ＹＢ，ＰＪ_ＹＣ，ＰＪ_ＹＤ及び前記ＵＶ用プロジェクタユニットＰＪ_ＵＶのうち少なくとも一方のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値が調整された投写光を投写面に投写する。

このように、輝度信号に係る投写画像を投写するＹ用プロジェクタユニットＰＪ_ＹＡ，ＰＪ_ＹＢ，ＰＪ_ＹＣ，ＰＪ_ＹＤからの投写光と、専ら色信号に係る投写画像を投写するＵＶ用プロジェクタユニットＰＪ_ＵＶからの投写画像を投写面に重畳投写することによっても、フルカラーディスプレイを構成することができる。
この場合、輝度信号と色信号とは完全には独立していないため、一つの画素値を表現するために輝度信号と色信号とをどのように選択するかについてはある程度の自由度が残されている。このため、Ｙ用プロジェクタユニットＰＪ_ＹＡ，ＰＪ_ＹＢ，ＰＪ_ＹＣ，ＰＪ_ＹＤ及びＵＶ用プロジェクタユニットＰＪ_ＵＶのうちいずれか一方のプロジェクタユニットの重畳投写により「黒浮き模様」が起こったとしても、他方のプロジェクタユニットによりこの「黒浮き模様」の発生を抑制することができる。

以上、本発明のマルチプロジェクションディスプレイを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す斜視図。 実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図。 実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおける照明状態を説明するために示す図。 実施形態１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図。 実施形態１の変形例１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおける照明状態を説明するために示す図。 実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図。 実施形態２に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示すブロック図。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す模式図。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの投写面における照明状態を示す図。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図。 各領域における重畳状態と輝度との関係を示す図。 各領域における重畳状態と輝度との関係を示す図である。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの、領域Ｒ_Ａにおける輝度特性を三次元グラフで示す図。 実施形態３に係るマルチプロジェクションディスプレイの、領域Ｒ_Ａにおける輝度特性を等高線で示す図。 実施形態３の変形例１に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図。 実施形態３の変形例２に係るマルチプロジェクションディスプレイにおいて「黒浮き模様」の発生が抑制される原理を説明するために示す図。 実施形態４に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図。 実施形態５に係るマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図。 マルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図。 液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにおける「黒浮き」を説明するために示す図。 マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」を説明するために示す図。 「黒浮き模様」に係る問題を解決することができる従来のマルチプロジェクションディスプレイを説明するために示す図。

符号の説明

１０…画像入力部、２０，２２，２４，２６…画像加工部、３０，３２…画像出力部、１００，１００ａ，２００，３００，４００，５００，９００…マルチプロジェクションディスプレイ、Ｃ…カメラ、ＰＪ_Ａ，ＰＪ_Ｂ，ＰＪ_Ｃ，ＰＪ_Ｄ，ＰＪ_Ｘ１，ＰＪ_Ｘ２，ＰＪ_Ｘ３，ＰＪ_Ｘ４，ＰＪ_ＹＡ，ＰＪ_ＹＢ，ＰＪ_ＹＣ，ＰＪ_ＹＤ，ＰＪ_ＵＶ…プロジェクタユニット、ＳＣＲ…スクリーン、ＳＣＲ_１…透過型スクリーン、ＳＣＲ_２…反射型スクリーン

Claims (11)

1. 複数のプロジェクタユニットからの投写画像により投写面上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイであって、
   マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても少なくとも２台のプロジェクタユニットからの投写光が重畳投写されるように構成され、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値が調整された投写光を投写面に投写することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
2. 請求項１に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最低輝度を、前記複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も多数重畳している領域における最低輝度に揃えることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
3. 請求項２に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   このマルチプロジェクションディスプレイの投写面における最高輝度を、前記複数のプロジェクタユニットからの投写光が最も少なく重複している領域における最高輝度に揃えることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、マルチプロジェクションディスプレイにおける「黒浮き模様」と反対のパターンを有する静止画像を投写することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度は、前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち他のプロジェクタユニットが投写する投写画像の空間解像度よりも低いことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、投写面全面に投写光を投写する１台のプロジェクタユニットであることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、単位投写画像を投写する複数のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットであることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   前記少なくとも２台のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニットは、単位投写画像を投写する複数のプロジェクタユニットのうち少なくとも１台のプロジェクタユニット及び投写面全面に投写光を投写する１台のプロジェクタユニットであることをであることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
   このマルチプロジェクションディスプレイがリア型のマルチプロジェクションディスプレイであることを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
    このマルチプロジェクションディスプレイがフロント型のマルチプロジェクションディスプレイであり、
    投写面に投写された画像を撮影するための撮像装置をさらに備えたことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
11. 複数のプロジェクタユニットからの投写画像により投写面上に大画面画像を表示するマルチプロジェクションディスプレイであって、
    マルチプロジェクションディスプレイの全投写領域におけるいずれの点においても、専ら輝度信号に係る投写画像を投写するＹ用プロジェクタユニットからの投写光と、専ら色信号に係る投写画像を投写するＵＶ用プロジェクタユニットからの投写光とが重畳投写されるように構成され、
    前記Ｙ用プロジェクタユニット及び前記ＵＶ用プロジェクタユニットのうち少なくとも一方のプロジェクタユニットは、「黒浮き模様」の発生を抑制するように画素値が調整された投写光を投写面に投写することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。