JP4450603B2 - 映像表示装置および映像表示システム - Google Patents

Description

本発明は映像表示装置および映像表示システムに関し、特に映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示装置および映像表示システムに関する。

近年、背面投写型ディスプレイユニットを複数個組み合わせたマルチディスプレイ装置は、単面の大型ディスプレイ装置よりも大画面を構築することができるため、社会公共システム（ダム管理・警察・消防等）の支援表示やイベント会場、ショールーム等のビジュアル表示に広く使用されている。

投写型ディスプレイユニットには、主に映像生成体として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶を使用したものがあるが、近年では、高精細で色再現性に優れた反射型表示デバイス（ＤＭＤ：Digital Micromirror Device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）方式が注目され採用されてきている。

ＤＭＤとは、微小な動くミラーが半導体上に数十万個敷き詰められたデバイスのことであり、ＤＬＰとは、ＤＭＤを中心としたデジタル光処理技術のことを指す（ＤＬＰ、ＤＭＤは共に、テキサスインスツルメント社の商標）。

一方、背面投写型ディスプレイユニットを複数個組み合わせたマルチディスプレイ装置の画面調整においては、従来はオペレータが個々のディスプレイを手動で調整し、ディスプレイ間の合せ込みを目視確認で行っている。

また、画面調整を自動で行う従来技術として、マルチディスプレイ画面をカメラで撮影して、撮影映像にもとづいて自動的に画面調整を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平６−２１７３３６号公報（段落番号〔００１１〕〜〔００２２〕，第１図）

個々の投写型ディスプレイユニットには、画面の輝度や色合いに微妙な違いがあり、複数個組み合わせたマルチディスプレイ装置では、均一な画面が得られない（例えば、複数のディスプレイ面からなるマルチディスプレイ装置において、すべての面に青色を表示させたとしても、同じ濃淡の青色表示とはならず、ある面は白っぽかったり、ある面は青が強かったりするなど）。このため、ディスプレイ間の合せ込みを行って、均一な画面となるように調整を行う必要があるが、従来は、オペレータが目視確認しながらボリューム等を操作して調整することが一般的に行われていた。

しかし、モニタ画面が数十台も設置されるような監視システムなどのように、特に画面数が多い場合には、調整しては戻したりの繰り返しを頻繁に行ったり、また、調整用の機材を接続して調整する場合には、単体ディスプレイ毎に機材を一々繋ぎ変えて調整する必要があり、非常に手間が掛かり、効率が悪いといった問題があった。

一方、上述の従来技術（特開平６−２１７３３６号公報）のような自動調整方式は、カメラで撮影したデータを画像処理することによって画質調整を行うので、目視によるマニュアル操作の場合と比べて短時間で画質を設定することができる。

図１６は従来の自動画面調整システムの構成を示す図である。特開平６−２１７３３６号公報の従来システム１００は、拡大装置１０１、映像信号補正部１０２、４面構成のマルチディスプレイ装置１０３、カメラ１０４から構成され、映像信号補正部１０２は、Ａ／Ｄ部１０２ａ、画質情報抽出部１０２ｂ、演算／制御部１０２ｃ、映像信号処理部１０２ｄ−１〜１０２ｄ−４から構成される。

マルチディスプレイ装置１０３の前方に１台のカメラ１０４を設置し、ディスプレイ画面の全体を撮像する。撮像した映像データは、Ａ／Ｄ部１０２ａでデジタル変換される。
画質情報抽出部１０２ｂは、１フレーム分の画面情報から赤，緑，青の輝度情報を抽出し、そのデータの比較／演算の結果から必要補正量を求め、各ディスプレイユニットに対し、画質要素を制御するための制御信号を生成する。映像信号処理部１０２ｄ−１〜１０２ｄ−４は、拡大装置１０１で拡大された映像信号と、各画面に対応した制御信号を受信して映像信号を処理し、画質調整後の映像信号をマルチディスプレイ装置１０３の各ディスプレイへ出力する。

しかし、このような自動調整方式では、マルチディスプレイ装置１０３とは別に調整用のカメラ１０４などの映像検出設備を持ち込まなければならず、再調整や保守メンテナンスを行う度に、その設備のセッティングが必要となり、画面の状態変化にタイムリーに対応することができない。また、マルチディスプレイ装置１０３の正面が客席や操作台などになっていると、カメラ１０４の設置が困難になるといった問題があった。

さらに、構成される画面数が多いマルチディスプレイ装置になると、ディスプレイ画面の全体を映し出すために、カメラ１０４の焦点距離が長くなり、各ディスプレイの調整情報を捉える精度が悪くなったり、撮像に際しては、設置場所の照明状態などの周辺環境に影響されやすいなどといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ全体の画質を効率よく均一に設定する映像表示装置および映像表示システムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示装置において、ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えてデジタル映像信号に変換する採光部と、から構成されるディスプレイ制御部と、前記採光部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整制御部と、を有し、前記ディスプレイ制御部と前記画面調整制御部とを含むユニットを複数組み合わせてマルチディスプレイユニットを構成した際に、複数ユニットの任意の１つのユニットをマスタユニット、他ユニットをスレーブユニットとした場合、前記マスタユニットの画面調整に対しては、前記マスタユニットの前記比較演算部は、基準データにもとづいて補正値を生成し、前記スレーブユニットの画面調整に対しては、前記スレーブユニットの前記比較演算部は、前記マスタユニットの画面調整後の画質データを基準にして補正値を生成し、前記マスタユニットに障害が発生した場合、前記スレーブユニットの任意の１つのユニットがあらたなマスタユニットとなり、他のスレーブユニットの前記比較演算部は、前記あらたなマスタユニットから送信される画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする映像表示装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示システムにおいて、ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉える集光レンズ及び前記集光レンズからの出射光を伝送するイメージファイバを含む採光部と、から構成されるディスプレイユニットを複数有するマルチディスプレイユニットと、前記イメージファイバで伝送された複数の映像光を１つの画面として拡散投写する拡散レンズ及び前記拡散レンズからの出射光を受光してデジタル映像信号に変換する受光デバイスを含む映像合成部と、前記映像合成部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整ユニットと、を有し、複数の前記マルチディスプレイユニットの任意の１つのユニットをマスタユニット、他ユニットをスレーブユニットとした場合、前記マスタユニットの画面調整に対しては、前記比較演算部は、基準データにもとづいて補正値を生成し、前記スレーブユニットの画面調整に対しては、前記比較演算部は、前記マスタユニットの画面調整後の画質データを基準にして補正値を生成し、前記マスタユニットに障害が発生した場合、前記スレーブユニットの任意の１つのユニットがあらたなマスタユニットとなり、前記比較演算部は、前記あらたなマスタユニットから送信される画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする映像表示システムが提供される。

本発明の映像表示装置は、反射型表示デバイスを用いてスクリーン上へ映像を表示する際に、スクリーンへの投写方向から外れた位置に採光部を設けて、反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉え、その反射光をデジタル映像信号に変換し、デジタル映像信号から画質データを抽出して、画質データと基準データを比較／演算することで画面調整用の補正値を求める構成とした。これにより、調整用のカメラなどの映像検出設備を用いずに、画面単体及び画面相互間の画面調整を自動的に行うことができ、調整作業の利便性及び画質の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の映像表示装置の原理図である。本発明の映像表示装置１は、反射型表示デバイス１１ａを用いた背面投写型のディスプレイを有するディスプレイ制御部１０と、画面調整制御部２０とから構成され、ディスプレイ画面の調整（画質調整)を自動的に行う装置である。

ディスプレイ制御部１０は、映像表示部１１、反射型表示デバイス制御部１２、色光発生部１３、採光部１４から構成される（以下、反射型表示デバイスをＤＭＤ素子と呼ぶ）。

映像表示部１１は、ＤＭＤ素子１１ａとスクリーン１１ｃを含む。ＤＭＤ素子１１ａは、微小な数十万個の鏡（ミラーエレメント）が２次元状に配列構成した光半導体デバイスであり（ＤＭＤ素子の概要については図２、図３で後述）、ＤＭＤ駆動信号ａ１にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する。このとき、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光が、スクリーン１１ｃへ投写されることで映像が表示される。

ＤＭＤ素子制御部１２は、画面調整制御部２０からフィードバックされてきた補正値Ｃにもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じてＤＭＤ素子１１ａのミラーエレメントを駆動するためのＤＭＤ駆動信号ａ１を生成する。また、補正値Ｃにもとづいて、光出力（色光出力）を調整するための光出力調整信号ａ３を生成する。さらに、カラーフィルタホイール１３ｃの回転制御を行うための回転制御信号ａ２を出力する。

色光発生部１３は、光源１３ａとカラーフィルタホイール１３ｃを含む。光源１３ａは、光出力調整信号ａ３にもとづいて、光の強弱が設定された光を出力する。カラーフィルタホイール１３ｃは、回転制御信号ａ２にもとづき、ＤＭＤ素子１１ａのミラーエレメントの傾き制御と連動して回転する。そして、光源１３ａからの光は、カラーフィルタホイール１３ｃを透過することで色光が発生する（カラーフィルタホイール１３ｃにより光が着色される）。なお、カラーフィルタホイール１３ｃによる色光発生原理については図４で後述する。

採光部１４は、スクリーン１１ｃへの投写方向から外れた位置に設けられ、ＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えて、この反射光をデジタル映像信号Ｄに変換する。

画面調整制御部２０は、画質データ処理部２１と比較演算部２２から構成される。画質データ処理部２１は、採光部１４で出力されたデジタル映像信号Ｄから画質データ（例えば、輝度、ガンマ特性、ホワイトバランスなど）を抽出する。比較演算部２２は、画質データｄ１と、外部から設定可能な基準データｄ０とを比較／演算し、演算結果を補正値Ｃとして、ＤＭＤ素子制御部１２へフィードバックする。

なお、図１では単一のディスプレイに対して画面単体の調整を行う装置を示したが、複数のディスプレイ（マルチディスプレイ）に関する画面相互間の画面調整については図９以降で後述する。

次に本発明の詳細を説明する前に、ＤＭＤ素子１１ａの概要及びカラー映像投影の概要について図２〜図６を用いて説明する。図２はＤＭＤ素子１１ａのミラー配列構成を示す図である。ＤＭＤ素子１１ａは、例えば、２０ｍｍ角程度の小さな半導体素子上に、一辺が約１６μｍのミラーエレメント１１ａ−１を約８０万個（１０２４×７６８）格子状に２次元的に配置して形成したものである。

個々のミラーエレメントは独立して＋１０°または−１０°に傾くことができる。ミラーエレメント１１ａ−１の傾き制御は、駆動信号による静電作用に応じて、２つの方向に傾斜角（±１０°）を変えるものである。また、１つ１つのミラーエレメントが画素に対応して映像を構成する。

図３はミラーエレメントの働きを説明するための図である。ＤＭＤ素子１１ａ上にはミラーエレメント１１ａ−１〜１１ａ−３が設置している（実際のミラーエレメントの間隔はきわめて狭い）。ミラーエレメント１１ａ−１、１１ａ−３のミラーの傾きは＋１０°（ＯＮ）であり、ミラーエレメント１１ａ−２のミラーの傾きは−１０°（ＯＦＦ）に傾いている。

この状態でランプ光があたると、傾き＋１０°のミラーエレメント１１ａ−１、１１ａ−３によって反射した光は、投写レンズ１１ｂを通ってスクリーン１１ｃ上に写しだされ、ミラーエレメント１１ａ−１、１１ａ−３に対応する画素ｐ１、ｐ３に光が写ることになる。

また、傾き−１０°のミラーエレメント１１ａ−２によって反射した光は、投写レンズ１１ｂの方向へは向かわず、光吸収体（光アブゾーバ）１１１の方へ進んで光は吸収されることになる。したがって、スクリーン１１ｃ上のミラーエレメント１１ａ−２に対応する画素ｐ２は黒くなる。

ミラーエレメントの±１０°のＯＮ／ＯＦＦの傾き制御は、ＤＭＤ素子１１ａへの駆動信号により、１秒間に数千回という速さで高速に切り替えられる。このＯＮ／ＯＦＦの回数を調整することにより、黒と光の回数比が調整されることになるので、色光をＤＭＤ素子１１ａにあてた場合には、色の濃度（階調）を表現することが可能になる。

次にスクリーン１１ｃ上へのカラー映像投影の動作について説明する。上述のように、ＤＭＤ素子１１ａのミラーエレメントの傾き制御により、スクリーン１１ｃ上にはグレイスケール（白と黒の中間色だけからなる色の階調）の映像が映しだされることになるが（ＤＭＤだけでは映像自体に色はない）、色についてはランプ光源とＤＭＤ素子１１ａとの間の光路中に設置したカラーフィルタホイール１３ｃを介して付加することになる。

図４はカラーフィルタホイール１３ｃとＤＭＤ素子１１ａによるカラー映像投影の動作を説明するための図である。カラーフィルタホイール１３ｃは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタからなり、例えば、Ｒのカラーフィルタの部分に光が入射すると、その透過光は赤い色となって出射する。

このようなＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのカラーフィルタが取り付けられた円板を回転させて、これに光をあてることで色の付いた光（色光）を発生させることができ、この色光をＤＭＤ素子１１ａに照射する。そして、照射した光がＤＭＤ素子１１ａのＯＮとなったミラーエレメントで反射されると、その反射光はスクリーン１１ｃ上に投写され、カラー映像として映し出されることになる。

図は１フレームの映像時間内における１つのミラーエレメントに関するＯＮ／ＯＦＦの回数による色階調制御を示している。１フレーム（６０Ｈｚ）は１６．７ｍｓであるので、Ｒ、Ｇ、Ｂの表示に割り当てられる時間ｔ_Ｒ、ｔ_Ｇ、ｔ_Ｂは、それぞれ（１６．７／３）ｍｓとなる。また、（１６．７／３）ｍｓの時間内に、ミラーエレメントｍは２５６回のＯＮ／ＯＦＦのスイッチングを行うことができる。

なお、図中、１〜２５６の番号を付けたミラーエレメントは、ミラーエレメントの枚数を表しているのではなく、すべて１枚のミラーエレメントｍに対する状態を表している。すなわち、１枚のミラーエレメントｍに対する傾斜ＯＮ／ＯＦＦの回数（または階調数）を意味する。例えば、時間ｔ_Ｒにおける１〜２５６の番号の付いたミラーエレメントｍは、この時間内において２５６回のＯＮ／ＯＦＦの傾斜を行うことができ、このことは赤色を２５６通りの色の階調数（２５６通りの濃度）で表現することができることを表している。

ここで、１フレーム中の１画素に赤を映す場合、時間ｔ_Ｒでミラーエレメントｍを２５６回ＯＮにして、さらにミラーエレメントｍを時間ｔ_Ｇで２５６回ＯＦＦ、時間ｔ_Ｂで２５６回ＯＦＦにすればよい。すなわち、時間ｔ_Ｒの（１６．７／３）ｍｓの間、ミラーエレメントｍをＯＮしたままにし、時間ｔ_Ｇの（１６．７／３）ｍｓと時間ｔ_Ｂの（１６．７／３）ｍｓの間はミラーエレメントｍをＯＦＦにしたままにする。

このような赤色表示をする場合、時間ｔ_Ｒ中、ミラーエレメントｍを２５６回ＯＮとすれば、明るく強い濃度の赤色となるし、例えば、時間ｔ_Ｒの前半の１２８回ＯＮにして、後半の１２８回ＯＦＦにすれば、暗く弱い濃度の赤色を表現するようなことができる（すなわち、ＯＮ／ＯＦＦの回数により色の濃度、色調を決めることができる）。緑や青を映す場合も同様である。

また、１画素に紫色(マゼンダ)のような混合色を映す場合には、紫は赤と青の混合色なので、時間ｔ_Ｒでミラーエレメントｍを２５６回ＯＮにして、時間ｔ_Ｇで２５６回ＯＦＦ、時間ｔ_Ｂで２５６回ＯＮすればよい。この場合、ＲとＢのカラーフィルタを重ね合わせたフィルタに光を透過させて紫色を作っているわけではなく、カラーフィルタホイール１３ｃを回転させて、光をＲフィルタ及びＧフィルタを順に透過させて、時間軸上で見れば赤→青と順番に変化させているのであるが、高速に色が変化するために、人間の眼には残像現象が生じ、赤と青が混じった紫色として認識されるのである。なお、この紫の濃度、色調に対しても、ミラーエレメントｍの赤と青のＯＮの回数を変えることで調整される。

図５は実映像と無効映像の色表現を説明するための図である。実映像とは、ミラーエレメントｍがＯＮとなったときのスクリーン１１ｃ上の映像のことである。また、ミラーエレメントｍがＯＦＦとなったときは、スクリーン１１ｃとは外れた位置へ、ミラーエレメントｍによる反射光は進むが、この反射光の映像を無効映像と呼ぶことにする。また、無効映像を映すための無効映像用のスクリーン１１ｄを、仮に図のように置いたものとする。

ここで、１フレームの１画素に対し、スクリーン１１ｃ上に映しだされる実映像の色を赤にするには、ミラーエレメントｍのスイッチング状態は、上述したように、時間ｔ_ＲでミラーエレメントをＯＮにし、時間ｔ_ＧでＯＦＦ、時間ｔ_ＢでＯＦＦすることになる。

このことは１フレームの時間中、時間ｔ_Ｒで赤がスクリーン１１ｃに映り、時間ｔ_Ｇで緑がスクリーン１１ｄに映り、時間ｔ_Ｂで青がスクリーン１１ｄに映ることになるが、無効映像を映すスクリーン１１ｄに注目すると、時間ｔ_Ｇ→時間ｔ_Ｂと高速に緑から青へ変化するために、無効映像を映すスクリーン１１ｄを見た場合には、１フレームの時間中、シアン色（緑と青の混合色）と認識される。

すなわち、実映像と無効映像の色表現の関係として、スクリーン１１ｃ上の実映像を赤とした場合には、スクリーン１１ｄ上の無効映像には、シアンが映し出されることになる。

図６は実映像と無効映像の色表現関係を示す図である。テーブルＴは、図５で説明したような、カラーフィルタホイール１３ｃによる投射色に対する、実映像と無効映像の色関係パターンを示している。ＯＮとなったミラーエレメントに照射する色光には、投射色の欄を黒丸表示とし、ＯＦＦとなったミラーエレメントに照射する色光には、投射色の欄を白丸表示としている。

ここで、欄Ｔａを見ると、ＯＦＦとするミラーエレメントにＲを照射すると、無効映像はＲで、ＯＮとするミラーエレメントにＧ→Ｂと照射すると、実映像はＣ（シアン）となる。また、欄Ｔｂのように、ＯＮとするミラーエレメントにＲ→Ｇ→Ｂを照射すると、実映像はＷ（白）であり、このとき、無効映像側では光が何も当たらないのでＢＬ（黒）となる。

次に本発明の映像表示装置１の詳細な構成及び動作について説明する。図７は映像表示装置１の構成を示す図である。単一ディスプレイの画面調整を行う映像表示装置１は、ディスプレイ制御部１０と画面調整制御部２０から構成される。ディスプレイ制御部１０は、映像表示部１１、ＤＭＤ素子制御部１２、色光発生部１３、採光部１４から構成され、画面調整制御部２０は、画質データ処理部２１と比較演算部２２から構成される。

また、映像表示部１１は、ＤＭＤ素子１１ａ、投写レンズ１１ｂ、スクリーン１１ｃを含み、ＤＭＤ素子制御部１２は、Ａ／Ｄ部１２ａ、デジタル処理部１２ｂ、フレームメモリ１２ｃ、ＤＭＤ駆動部１２ｄ、画面補正部１２ｅ、光源制御部１２ｆを含む。色光発生部１３は、光源１３ａ、集光レンズ１３ｂ、カラーフィルタホイール１３ｃ、コリメートレンズ１３ｄを含み、採光部１４は、受光センサとした例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１４ａ、映像メモリ１４ｂを含む。さらに、画質データ処理部２１は、ネガ／ポジ変換部２１ａ、画質データ抽出部２１ｂを含む。

動作について説明する。ＤＭＤ素子制御部１２に対し、Ａ／Ｄ部１２ａは、映像信号、同期信号を受信し、アナログ映像をデジタル映像に変換する。デジタル処理部１２ｂは、画面補正部１２ｅからの補正データにもとづき、映像データを映像フレーム毎（１／６０ｓｅｃ）の画面に対し、画素単位に３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の階調をつけるデジタル処理を行う。また、カラーフィルタホイール１３ｃの回転制御を行うために、デジタル処理に同期した回転制御信号ａ２を出力する。

フレームメモリ１２ｃは、デジタル処理結果を記憶し、ＤＭＤ駆動部１２ｄは、フレームメモリ１２ｃに記憶されたデータの重みに応じて、ＤＭＤ素子１１ａのＯＮ／ＯＦＦを制御するためのＤＭＤ駆動信号ａ１を出力する。

画面補正部１２ｅは、補正値Ｃから補正データを生成し、デジタル処理部１２ｂと光源制御部１２ｆへ送信する。光源制御部１２ｆは、補正データにもとづいて、光源１３ａの光強度を調整するための光出力調整信号ａ３を出力する。

色光発生部１３に対し、光源１３ａは、光出力調整信号ａ３にもとづいて、光を出力する。集光レンズ１３ｂは、光源１３ａからの光を集光する。カラーフィルタホイール１３ｃは、回転制御信号ａ２にもとづいて、ＤＭＤ素子１１ａのＯＮ／ＯＦＦ制御と連動して一定速度で回転し、カラーフィルタホイール１３ｃのＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを順次透過した色光は、コリメートレンズ１３ｄにより平行光となってＤＭＤ素子１１ａに照射される。

映像表示部１１に対し、ＤＭＤ素子１１ａは、ＤＭＤ駆動信号ａ１にもとづいて、ミラーエレメントをＯＮ／ＯＦＦする。ミラーエレメントがＯＮのときに照射された色光は、投写レンズ１１ｂの方向へ反射し、ミラーエレメントがＯＦＦのときに照射された色光は、採光部１４側の方向へ反射する。投写レンズ１１ｂは、スクリーン１１ｃへカラー映像を拡大投写する。このように、カラーフィルタホイール１３ｃによって、時分割のカラー画面が構成され、それぞれの画面が合成されて、連続した映像が残像現象として投写レンズ１１ｂにて拡大され、スクリーン１１ｃに写し出される。

採光部１４は、スクリーン１１ｃへの投写方向から外れた位置に設けられ、ＣＣＤ１４ａのような受光デバイスで、ＤＭＤ素子１１ａがＯＦＦとなったときの反射光を受光して、光信号をデジタル映像信号に変換する。映像メモリ１４ｂは、変換後の映像データを一時的に蓄える。なお、従来では光吸収体が配置されて、ＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時の映像は無効な映像として処理されていたが、本発明ではＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時の映像を採光し、画質調整用の映像として積極的に利用するものである。

画質データ処理部２１に対し、ネガ／ポジ変換部２１ａは、映像メモリ１４ｂからのデジタル映像信号Ｄを受信すると、ネガ／ポジ変換を行う。すなわち、スクリーン１１ｃで映し出される実映像がポジであるならば、ＣＣＤ１４ａで受光した映像はネガの関係となり（図６で示した関係のことである）、互いの色成分と輝度が相反しているため、ネガ／ポジ変換処理を行って、スクリーン１１ｃに投影している映像と同一の映像信号に復元する。なお、ネガとポジの対応関係を、後段の比較演算部２２で考慮して演算処理を行うようにすれば、ネガ／ポジ変換の機能は必ずしも必要としない。

画質データ抽出部２１ｂは、ネガ／ポジ変換部２１ａで変換された映像データを、１フレーム分の画面情報からＲ、Ｇ、Ｂの輝度情報を抽出し、その輝度情報から、例えば、輝度、ガンマ特性，ホワイトバランス等の画質情報を抽出し、その結果を画質データｄ１として、比較演算部２２へ出力する。

ここで注目することは、図４で上述したように、ＤＭＤ素子１１ａからの各色情報（色成分）は、時間軸に対し、順次、出力されることになるため、一般的な投写型ディスプレイのように、合成色から各成分を分離する必要がなく、デジタル的に成分比較ができるため、容易に画質データｄ１を抽出することが可能である。

ここで、ガンマ特性及びホワイトバランスについて簡単に説明すると、ガンマ特性とは、画像の階調の応答特性を表わすものである。ディスプレイの輝度はシグナル強度には正比例せず、シグナルの小さいところでは期待される明るさよりも暗めに表示される。式で表すと、（輝度）＝（シグナル強度）^γとなり、表面の明るさは入力電圧に正比例せずに指数関数的な変化をする。ディスプレイのような映像機器は、固有のガンマ値（γ）を持っているので、このガンマ値を最適に設定して、画像を忠実に再現するものである。

また、ホワイトバランスにおいては、ディスプレイでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色をすべて発光させた状態で白色を表現するが、それぞれの色の発色具合により、白が赤に偏ったり、青に偏ったりする。このため、各色の発色具合を調整して、白色が正しく表示できるようにするものである。

構成ブロックの説明に戻り、比較演算部２２は、基準データｄ０と画質データｄ１を記憶し、比較／演算することで、補正値Ｃを生成する。基準データｄ０は外部から設定できるパラメータ情報のことで、例えば、Ａ／Ｄ部１２ａに入力する映像信号レベルが最大値の時と５０％値の時の絶対値をルックアップテーブルのようなパラメータ情報としてあらかじめ比較演算部２２に入力して設定しておく。

そして、画面調整時にパラメータ値の比較／演算を行うことで、その結果を補正値Ｃとして、画面補正部１２ｅへ出力する。この場合、基準データｄ０によるパラメータは比較演算部２２で記憶されるので、再調整時には、最大値と５０％値の映像信号レベルをＡ／Ｄ部１２ａに入力するだけでよく、常に一定の画面状態を維持することができる。

さらに、入力される映像信号が一定であるならば、比較演算部２２において、映像信号の平均値を、基準データｄ０のパラメータ値として設定することで、画質データ抽出部２１ｂからの画質データｄ１と比較／演算することで、リアルタイム性のある画質調整が実現できる。また、各ディスプレイ固有の画質差として現れるスクリーン１１ｃやＣＣＤ１４ａの固体差も、基準データｄ０に組み込むことで補うことができる。

次に映像表示装置１の動作をフローチャートを用いて説明する。図８は映像表示装置１の動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕Ａ／Ｄ部１２ａは、入力映像信号（画面調整用テストパターン）をデジタル映像データに変換する。
〔Ｓ２〕デジタル処理部１２ｂは、映像フレーム毎の画面に対し、補正値Ｃにもとづき、画素単位に３原色の階調を付加する。
〔Ｓ３〕ＤＭＤ駆動部１２ｄは、映像データの重み（階調）に応じて、ＤＭＤ素子１１ａのミラーエレメントをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
〔Ｓ４〕色光発生部１３は、ミラーエレメントの動作と連動し、３原色のフィルタを透過した色光をＤＭＤ素子１１ａに照射する。
〔Ｓ５〕映像表示部１１は、ＤＭＤ素子１１ａに照射した反射光を投写レンズ１１ｂにより拡大し、スクリーン１１ｃへ投写する。
〔Ｓ６〕採光部１４は、ＤＭＤ素子１１ａのミラーエレメントがＯＦＦ時の反射光を採光し、光信号からデジタル映像信号Ｄを生成する。
〔Ｓ７〕ネガ／ポジ変換部２１ａは、デジタル映像信号Ｄの色成分と輝度の逆変換（ネガ／ポジ変換）を行う。
〔Ｓ８〕画質データ抽出部２１ｂは、映像データから３原色の輝度情報をもとに、ガンマ特性、ホワイトバランス等の画質データｄ１を抽出する。
〔Ｓ９〕比較演算部２２は、入力映像側の画質データｄ１と基準データｄ０（パラメータ設定情報）とを比較／演算する。パラメータ値の差分があればステップＳ１０へ、なければ画質調整完了とする。
〔Ｓ１０〕比較演算部２２は、パラメータ値の差分値を補正値Ｃとして出力する。
〔Ｓ１１〕画面補正部１２ｅは、補正値Ｃにもとづき補正データを生成する。そして、デジタル処理部１２ｂは、補正データにもとづき、３原色の階調値の調整制御を行い、光源制御部１２ｆは、補正データにもとづき、光強度の調整制御を行う。

以上説明したように、本発明の映像表示装置１は、ＤＭＤ素子１１ａに照射した光がＯＦＦ時に投写レンズ１１ｂから外れた位置に反射される特質に着眼し、その光を採光する採光部１４を有して、採光部１４のＣＣＤ１４ａによって、反射光をデジタル信号に変換する。その後、映像を反転するネガ／ポジ変換を行い、輝度，色彩などの画質データｄ１を抽出し、基準データｄ０と比較／演算することで、画質要素の補正値Ｃを求めて、ＤＭＤ素子制御部１２にフィードバックする構成とした。これにより、調整用のカメラなどの映像検出設備を用いずに、画面調整を自動的に行うことができ、調整作業の利便性及び画質の向上を図ることが可能になる。

次にマルチディスプレイに対する画面相互間の画面調整を行う映像表示装置について説明する。図９はマルチディスプレイ構成とした映像表示装置を示す図である。図は、映像表示装置１−１〜１−４を複数個組み合わせた４面のマルチディスプレイの構成例を示している。映像表示装置１−１〜１−４はそれぞれ、ディスプレイ制御部１０−１〜１０−４、画面調整制御部２０−１〜２０−４から構成され、画面調整制御部２０−１〜２０−４はそれぞれ、画質データ抽出部２１ｂ−１〜２１ｂ−４、比較演算部２２−１〜２２−４を含む（ネガ／ポジ変換部は図中省略した）。

このような構成に対し、各ディスプレイの画面を均一に調整するには、まず、比較演算部２２−１〜２２−４にあらかじめ基準データｄ０のパラメータ情報を設定しておく。すると、画面調整時には、映像表示装置１−１〜１−４は独立に自己の画質データｄ１〜ｄ４を基準データｄ０に合わせるように調整制御が行われることになる。

一方、映像表示装置１−１〜１−４の中の任意の１台をマスタユニットとし、他装置がマスタユニットの画質に追従するような画面調整を行うことも可能である。図１０はマスタ／スレーブユニットを決めて画面調整を行うマルチディスプレイ構成を示す図である。ここで、映像表示装置１−１〜１−４の中の映像表示装置１−１をマスタユニット１−１とし、他装置１−２〜１−４をスレーブユニット１−２〜１−４とする。マスタユニット１−１では、自己の画面調整を基準データｄ０にもとづいて行う。

すなわち、ディスプレイ制御部１０−１では、ＤＭＤのＯＦＦ時の反射光を採光してデジタル映像に変換したデジタル映像信号Ｄ１を生成し、画質データ抽出部２１ｂ−１は、この映像データから自ユニットの画質データｄ１を抽出する。そして、比較演算部２２−１は、画質データｄ１と基準データｄ０との比較／演算を行い、補正値Ｃ１を生成して、ディスプレイ制御部１０−１へフィードバックすることで画面調整を行う。

一方、スレーブユニット１−２、１−３は、マスタユニット１−１の画面調整後の画質データｄ１ａを基準にしてそれぞれの画面調整を行う。動作の流れを説明すると、マスタユニット１−１の比較演算部２２−１は、画面調整後の画質データｄ１ａを保存しており、画質データｄ１ａをスレーブユニット１−２〜１−４の比較演算部２２−２〜２２−４へ送信する。

スレーブユニット１−２の比較演算部２２−２は、画質データｄ１ａを基準にして、画質データｄ１ａと自己の画質データｄ２との比較／演算を行い、補正値Ｃ２を生成して、ディスプレイ制御部１０−２へフィードバックすることで画面調整を行う。同様に、スレーブユニット１−３の比較演算部２２−３は、画質データｄ１ａと自己の画質データｄ３との比較／演算を行い、補正値Ｃ３を生成して画面調整を行う。また、スレーブユニット１−４の比較演算部２２−４は、画質データｄ１ａと自己の画質データｄ４との比較／演算を行い、補正値Ｃ４を生成することで、画面調整を行う。

このように、映像表示装置１をマルチディスプレイ構成とした場合は、任意の１台の映像表示装置をマスタユニットとし、マスタユニットは外部から設定する基準データｄ０に合わせて画面調整を行い、他のスレーブユニットはマスタユニットで調整済みの画質データに合わせて、各画面を調整する構成とした。これにより、マルチディスプレイ構成にした場合でも、常にディスプレイ全体の画質を自動で効率よく均一に設定することが可能になる。

次にマスタユニットに障害が発生した場合の動作を説明する。図１１はマスタユニットに障害が発生した場合の動作を示す図である。例えば、マスタユニット１−１の光源ランプが消耗し、補正が不可能となった場合には、スレーブユニット１−２〜１−４の中の任意の１つのユニットがマスタユニットとなる。ここではスレーブユニット１−２があらたにマスタユニット１−２となったとする（実際は、マスタユニット１−１が故障した場合には、次にマスタユニットとなるスレーブユニットをあらかじめ決めておく）。

マスタユニット１−２の比較演算部２２−２は、自己のディスプレイの調整済みの画質データｄ２ａ（画質データｄ２ａは、画質データｄ１ａに合わせたものだから、結局、元のマスタユニット１−１の画質データｄ１ａと同じデータといえる）をスレーブユニット１−３、１−４へ送信する。

スレーブユニット１−３の比較演算部２２−３は、今度は画質データｄ２ａを基準にして、画質データｄ２ａと自己の画質データｄ３との比較／演算を行い、補正値Ｃ３を生成して画面調整を行う。同様に、スレーブユニット１−４の比較演算部２２−４は、画質データｄ２ａと自己の画質データｄ４との比較／演算を行い、補正値Ｃ４を生成して画面調整を行う。

なお、最初のマスタユニット１−１で障害が発生したときの障害検出制御については、マスタユニット１−１の比較演算部２２−１で行うことができる。すなわち、比較演算部２２−１は、補正値Ｃ１を送信しても、それに見合った画質データｄ１が得られなければ、ディスプレイ制御部１０−１内で何らかの障害が発生したものとみなし、障害通知をマスタユニット候補のスレーブユニット１−２へ送信する。スレーブユニット１−２は、障害通知を受信すると、自動的にマスタユニットとなって、上記のような画面調整が順次行われていく。

このように、マスタユニットが故障したような場合でも、スレーブユニットの中の任意のユニットが自動的にあらたなマスタユニットとなって、順次画面調整を行っていくので、組み合わせ数の多いマルチディスプレイ装置に対しても、常に、基準となるディスプレイの画質に自動調整することが可能になる。

次にマルチディスプレイ構成の変形例について説明する。図１２はマルチディスプレイ構成の映像表示システムの構成を示す図である。上述した映像表示装置１は、ディスプレイ制御部１０と画面調整制御部２０が一体となった１台の装置として説明したが、変形例の映像表示システム１ａでは、ディスプレイ制御部１０をディスプレイユニット、画面調整制御部２０を画面調整ユニットとして、異なる装置として分割して、マルチディスプレイ構成として組み合わせたものである。

マルチディスプレイの画面相互調整を行う映像表示システム１ａは、マルチディスプレイユニットＭ１と画面調整ユニット３０から構成される。マルチディスプレイユニットＭ１は、背面投写型ディスプレイユニットを複数個組み合わせたもので、図の例ではディスプレイユニット１０−１〜１０−４の４面で構成されており、各面のディスプレイユニットは、図７で上述したディスプレイ制御部１０と同じ機能構成を持つ。

画面調整ユニット３０は、画質データ処理部３１と比較演算部３２から構成され、画質データ処理部３１は、ネガ／ポジ変換部３１ａと画質データ抽出部３１ｂを含む。これら各構成ブロックの基本的な機能は図７の画面調整制御部２０と同じである。

動作について説明する。ただし、変形例の映像表示システム１ａと、図７で上述した映像表示装置１との動作の異なる部分は画面調整制御のところなので、この点を中心に説明する。ディスプレイユニット１０−１〜１０−４はＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時の反射光を採光してデジタル映像に変換したデジタル映像信号Ｄ１〜Ｄ４をネガ／ポジ変換部３１ａへ送信する。

ネガ／ポジ変換部３１ａは、デジタル映像信号Ｄ１〜Ｄ４のネガ／ポジ変換を行って映像を復元する。画質データ抽出部３１ｂは、ディスプレイユニット１０−１〜１０−４の各映像データから画質データｄ１〜ｄ４をそれぞれ抽出する。

比較演算部３２は、ディスプレイユニット１０−１〜１０−４の内、いずれか１つを基準となるマスタとし、他のユニットからの画質データをマスタ側の画質データに合わせるように比較／演算を行い、各画質要素の差分を補正値Ｃ１〜Ｃ４として生成して、ディスプレイユニット１０−１〜１０−４へそれぞれ送信する（なお、ディスプレイユニット１０−１〜１０−４の内、任意の１つのマスタに合わせて調整するため、この場合、補正値は３つ送信することになる）。なお、比較演算部３２に基準データｄ０を設定して、画質データｄ１〜ｄ４を基準データｄ０に合わせこむようにしてもよい。

次にＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時の映像光を捉える他の例として、採光した映像光をイメージ映像として伝送するイメージファイバを用いた場合の実施の形態について以降説明する。

図１３はイメージファイバの概要を説明するための図である。イメージファイバＦは、１本の光ファイバを数万本束ねた構成を持ち（数万本のコア（導波路）を持つ）、それぞれのコアが独立に光を伝送する。したがって、１本のファイバが１画素に相当して、映像をイメージとして送ることができるものである。例えば、図のように車の映像をイメージファイバＦの一方の端面に集光して伝送し、他方の端面から拡散してやれば、車の映像を映しだすことができる。イメージファイバＦは内視鏡などの画像伝送路に広く用いられている。

図１４、図１５はイメージファイバを用いた映像表示システムの構成を示す図である。映像表示システム１ｂは、ディスプレイユニット１０ｂ−１〜１０ｂ−４からなるマルチディスプレイユニットＭ２と、画面調整ユニット４０とから構成される。マルチディスプレイユニットＭ２は、背面投写型ディスプレイユニットを複数個組み合わせたもので、図の例ではディスプレイユニット１０ｂ−１〜１０ｂ−４の４面で構成されている。

ディスプレイユニット１０ｂ−１〜１０ｂ−４は、採光部１４０を有する。その他の構成は図７で上述したディスプレイユニットと同じ構成ブロックである。画面調整ユニット４０は、映像合成部４１、画質データ処理部４２、比較演算部４３から構成され、映像合成部４１は、拡散レンズ４１ａと受光センサ（例えば、ＣＣＤ）４１ｂを含み、画質データ処理部４２は、ネガ／ポジ変換部４２ａ、画質データ抽出部４２ｂを含む。

ディスプレイユニット１０ｂ−１の採光部１４０は、集光レンズ１４１と、イメージファイバＦ１を有する。集光レンズ１４１は、ＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えて集光する。イメージファイバＦ１は、集光位置（集光レンズ１４１の焦点位置）に設置して、集光レンズ１４１からの出射光が入力される。ディスプレイユニット１０ｂ−２〜１０ｂ−４に対しても、ＤＭＤ素子１１ａのＯＦＦ時に反射した反射光は、イメージファイバＦ２〜Ｆ４に入力される。

画面調整ユニット４０に対し、拡散レンズ４１ａは、イメージファイバＦ１〜Ｆ４で伝送された複数面の映像光を１つの画面として受光センサ４１ｂに拡散投写する。受光センサ４１ｂは、投写された光をデジタル映像データに変換し、画質データ処理部４２へ送信する。

ネガ／ポジ変換部４２ａは、デジタル映像信号データのネガ／ポジ変換を行って映像を復元する。画質データ抽出部４２ｂは、画質データｄ５を抽出する。比較演算部４３は、基準データｄ０と画質データｄ５との比較／演算を行い、補正値Ｃ１〜Ｃ４を生成して画面調整を行う。

このように、映像表示システム１ｂでは、複数のディスプレイユニットに対し、１個の受光センサ４１ｂで各面の画質情報を捉え、自動調整を行うものである。ここで、受光センサ４１ｂでは、全面の映像が投写されるため、各ディスプレイでの個体差を補正する必要はなく、また、各面を映像レベル絶対値で比較／演算できるため、よりシンプルな構成でかつ、精度のある安定した画面の自動調整が可能になる。

以上説明したように、本発明によれば、ＤＭＤ素子を用いた投写型ディスプレイユニットに対して、目視確認で非常に手間が掛かった画面調整を自動的に、かつ短時間で行うことができる。また、調整用のカメラなどの映像検出設備を不要とするため、調整スペースを取る必要がなく、さらに、周囲の環境にも影響されないで、画面単体及び画面相互間の画質調整を自動的に行い、調整作業を容易に行うことが可能になる。さらにまた、本発明ではリアルタイムに制御が可能であるため、各画面の差分が半永久的に発生しないといった効果も有する。

（付記１） 映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示装置において、
ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えてデジタル映像信号に変換する採光部と、から構成されるディスプレイ制御部と、
前記採光部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整制御部と、
を有することを特徴とする映像表示装置。

（付記２） 前記ディスプレイ制御部と前記画面調整制御部とを含むユニットを複数組み合わせてマルチディスプレイユニットを構成した際に、各ユニットの前記比較演算部は、ディスプレイ全体が均一画面となるための基準データをあらかじめ記憶しておき、各ユニットが独立に画面調整を行うことを特徴とする付記１記載の映像表示装置。

（付記３） 前記ディスプレイ制御部と前記画面調整制御部とを含むユニットを複数組み合わせてマルチディスプレイユニットを構成した際に、複数ユニットの任意の１つのユニットをマスタユニット、他ユニットをスレーブユニットとした場合、前記マスタユニットの画面調整に対しては、前記マスタユニットの前記比較演算部は、基準データにもとづいて補正値を生成し、前記スレーブユニットの画面調整に対しては、前記スレーブユニットの前記比較演算部は、前記マスタユニットの画面調整後の画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする付記１記載の映像表示装置。

（付記４） 前記マスタユニットに障害が発生した場合、前記スレーブユニットの任意の１つのユニットがあらたなマスタユニットとなり、他のスレーブユニットの前記比較演算部は、前記あらたなマスタユニットから送信される画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする付記３記載の映像表示装置。

（付記５） 映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示システムにおいて、
ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えてデジタル映像信号に変換する採光部と、から構成されるディスプレイユニットを複数有するマルチディスプレイユニットと、
前記採光部で出力されたデジタル映像信号を収集して画質データを抽出する画質データ処理部と、前記ディスプレイユニットの任意の１つのユニットをマスタとして、マスタからの画質データと他ユニットからの画質データとを比較／演算し、演算結果を補正値とする、または基準データと複数の画質データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、各ユニットの前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整ユニットと、
を有することを特徴とする映像表示システム。

（付記６） 映像表示を行うディスプレイユニットにおいて、
ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、
補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、
光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、
スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えてデジタル映像信号に変換する採光部と、
を有することを特徴とするディスプレイユニット。

（付記７） 映像画面の自動調整を行う画面調整ユニットにおいて、
反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光から生成されたデジタル映像信号を収集して画質データを抽出する画質データ処理部と、
ディスプレイユニットの任意の１つのユニットをマスタとして、マスタからの画質データと他ユニットからの画質データとを比較／演算し、演算結果を補正値とする、または基準データと複数の画質データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、各ユニットの反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、
を有することを特徴とする画面調整ユニット。

（付記８） 映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示システムにおいて、
ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉える集光レンズ及び前記集光レンズからの出射光を伝送するイメージファイバを含む採光部と、から構成されるディスプレイユニットを複数有するマルチディスプレイユニットと、
前記イメージファイバで伝送された複数の映像光を１つの画面として拡散投写する拡散レンズ及び前記拡散レンズからの出射光を受光してデジタル映像信号に変換する受光デバイスを含む映像合成部と、前記映像合成部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整ユニットと、
を有することを特徴とする映像表示システム。

（付記９） 映像表示を行うディスプレイユニットにおいて、
ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、
補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、
光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、
スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉える集光レンズと、前記集光レンズからの出射光を伝送するイメージファイバと、を含む採光部と、
を有することを特徴とするディスプレイユニット。

（付記１０） 映像画面の自動調整を行う画面調整ユニットにおいて、
イメージファイバで伝送された複数の映像光を１つの画面として拡散投写する拡散レンズと、前記拡散レンズからの出射光を受光してデジタル映像信号に変換する受光デバイスと、を含む映像合成部と、
前記映像合成部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、
画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、
を有することを特徴とする画面調整ユニット。

本発明の映像表示装置の原理図である。 ＤＭＤ素子のミラー配列構成を示す図である。 ミラーエレメントの働きを説明するための図である。 カラーフィルタホイールとＤＭＤ素子によるカラー映像投影の動作を説明するための図である。 実映像と無効映像の色表現を説明するための図である。 実映像と無効映像の色表現関係を示す図である。 映像表示装置の構成を示す図である。 映像表示装置の動作を示すフローチャートである。 マルチディスプレイ構成とした映像表示装置を示す図である。 マスタ／スレーブユニットを決めて画面調整を行うマルチディスプレイ構成を示す図である。 マスタユニットに障害が発生した場合の動作を示す図である。 マルチディスプレイ構成の映像表示システムの構成を示す図である。 イメージファイバの概要を説明するための図である。 イメージファイバを用いた映像表示システムの構成を示す図である。 イメージファイバを用いた映像表示システムの構成を示す図である。 従来の自動画面調整システムの構成を示す図である。

符号の説明

１ 映像表示装置
１０ ディスプレイ制御部
１１ 映像表示部
１１ａ 反射型表示デバイス（ＤＭＤ素子）
１１ｃ スクリーン
１２ 反射型表示デバイス制御部（ＤＭＤ素子制御部）
１３ 色光発生部
１３ａ 光源
１３ｃ カラーフィルタホイール
１４ 採光部
２０ 画面調整制御部
２１ 画質データ処理部
２２ 比較演算部
ａ１ ＤＭＤ駆動信号
ａ２ 回転制御信号
ａ３ 光出力調整信号
Ｄ デジタル映像信号
ｄ０ 基準データ
ｄ１ 画質データ

Claims (3)

1. 映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示装置において、
   ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉えてデジタル映像信号に変換する採光部と、から構成されるディスプレイ制御部と、
   前記採光部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整制御部と、
   を有し、
   前記ディスプレイ制御部と前記画面調整制御部とを含むユニットを複数組み合わせてマルチディスプレイユニットを構成した際に、複数ユニットの任意の１つのユニットをマスタユニット、他ユニットをスレーブユニットとした場合、前記マスタユニットの画面調整に対しては、前記マスタユニットの前記比較演算部は、基準データにもとづいて補正値を生成し、前記スレーブユニットの画面調整に対しては、前記スレーブユニットの前記比較演算部は、前記マスタユニットの画面調整後の画質データを基準にして補正値を生成し、
   前記マスタユニットに障害が発生した場合、前記スレーブユニットの任意の１つのユニットがあらたなマスタユニットとなり、他のスレーブユニットの前記比較演算部は、前記あらたなマスタユニットから送信される画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする映像表示装置。
2. 前記ディスプレイ制御部と前記画面調整制御部とを含むユニットを複数組み合わせてマルチディスプレイユニットを構成した際に、各ユニットの前記比較演算部は、ディスプレイ全体が均一画面となるための基準データをあらかじめ記憶しておき、各ユニットが独立に画面調整を行うことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 映像画面の自動調整を行って映像表示を行う映像表示システムにおいて、
   ミラーエレメントが配列構成し、駆動信号にもとづき、ミラーエレメントの傾き制御を行って、照射された色光を反射する反射型表示デバイスを有し、ミラーエレメントのＯＮ時に反射した反射光を投写してスクリーンへ表示する映像表示部と、補正値にもとづいて、映像信号を画素単位に３原色の階調を調整付加して、階調に応じて前記反射型表示デバイスのミラーエレメントを駆動するための駆動信号を生成し、補正値にもとづいて、光出力を調整するための光出力調整信号を生成する反射型表示デバイス制御部と、光出力調整信号にもとづいて、光源から光を出力し、前記反射型表示デバイスのミラーエレメントの傾き制御と連動してカラーフィルタホイールを回転して、前記光源からの光をカラーフィルタホイールを透過させて色光を発生する色光発生部と、スクリーンへの投写方向から外れた位置に設けられ、前記反射型表示デバイスのＯＦＦ時に反射した反射光を捉える集光レンズ及び前記集光レンズからの出射光を伝送するイメージファイバを含む採光部と、から構成されるディスプレイユニットを複数有するマルチディスプレイユニットと、
   前記イメージファイバで伝送された複数の映像光を１つの画面として拡散投写する拡散レンズ及び前記拡散レンズからの出射光を受光してデジタル映像信号に変換する受光デバイスを含む映像合成部と、前記映像合成部で出力されたデジタル映像信号から画質データを抽出する画質データ処理部と、画質データと基準データとを比較／演算し、演算結果を補正値として、前記反射型表示デバイス制御部へフィードバックする比較演算部と、から構成される画面調整ユニットと、
   を有し、
   複数の前記マルチディスプレイユニットの任意の１つのユニットをマスタユニット、他ユニットをスレーブユニットとした場合、前記マスタユニットの画面調整に対しては、前記比較演算部は、基準データにもとづいて補正値を生成し、前記スレーブユニットの画面調整に対しては、前記比較演算部は、前記マスタユニットの画面調整後の画質データを基準にして補正値を生成し、
   前記マスタユニットに障害が発生した場合、前記スレーブユニットの任意の１つのユニットがあらたなマスタユニットとなり、前記比較演算部は、前記あらたなマスタユニットから送信される画質データを基準にして補正値を生成することを特徴とする映像表示システム。

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