JPWO2003098344A1 - 画像表示装置、マルチディスプレイ装置および輝度管理装置 - Google Patents

Abstract

複数の画像表示装置の投射画面を隣接させて１画面分の画像を形成するマルチディスプレイ装置であって、各画像表示装置は、それぞれ投射ランプの平均的な輝度低下特性を示すルックアップテーブルを格納する輝度低下特性記憶部と、自装置のランプの点灯時間を計時するタイマー部と、当該ランプの使用開始時からの点灯時間を累積して記憶する点灯時間記憶部と、他の画像表示装置と通信する外部通信部とを備え、当該外部通信部を介して相互に点灯時間を報告し合い、複数の画像表示装置のうち一番点灯時間が大きな装置について、そのランプ輝度を当該装置における点灯時間と輝度低下特性記憶部に格納されているルックアップテーブルに基づき推測し、当該推測されたランプ輝度に合わせて自装置の投射画面の輝度を補正する。

Description

技術分野
本発明は、投射型の画像表示装置、当該画像表示装置を複数備えたマルチディスプレイ装置、およびそれらの画像表示装置の投射画面の輝度が等しくなるように管理する輝度管理装置に関する。
背景技術
近年、防災司令室や発電所の監視室、あるいはコンサートやイベントの会場などにおいて、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いる。このような映像装置として、複数台の投射型の画像表示装置（以下、各投射型の画像表示装置を、「プロジェクター」という。）の投射画面を隣接させてスクリーン上に大画面を形成するいわゆ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。
このような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、各投射画面の連続性が要求される。通常のプロジェクターには、その投射画面の輝度を調整する機能が備えられており、この機能により各プロジェクターの輝度を適宜調整して各投射画面における輝度を均一化させ、隣接する画面同士の連続性を確保するようにしている。
しかしながら、プロジェクターの投射用ランプとして、一般に高圧水銀ランプやキセノンランプなどの高輝度ランプが使用されており、それらのランプには一定の寿命があり、またその輝度は、点灯初期の所定の時間内に急激に低下し、その後は緩やかに低下していくという特性がある。
したがって、複数台のプロジェクターのうち例えば１台の投射用ランプを交換し、その際に他の複数台のプロジェクターの投射画面の輝度と同じになるように調整しても、時間の経過と共に隣接する画面との輝度がずれていくという問題がある。
従来、このような時間の経過に伴う複数台のプロジェクター間の輝度差を無くすように補正するには、定期的（例えば、ランプの点灯時間が、２００時間経過するごと）に調整者が輝度調整を行うことが必要となるが、これらは大変手間であり、通常は専門のサービスマンが調整する必要があるので、メンテナンスコストが嵩むという問題がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、サービスマンなどによる調整をほとんど必要とせずに、複数の投射画面の輝度を一致させて全体として一体感のある画像表示を実現するための画像表示装置、そのような画像表示装置を複数台備えた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いて各画像表示装置の輝度を管理する輝度管理装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置は、複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置において使用される画像表示装置であって、画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、投射用ランプを有し前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、自装置における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第１の取得手段と、他の画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第２の取得手段と、前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を補正する輝度補正手段とを備えることを特徴としている。
このように他の画像形成装置と通信してそれらの投射用ランプの輝度を指標する情報を取得し、これらと自装置の投射用ランプの輝度を指標する情報とに基づき自装置の投射画面の輝度を自動的に補正するように構成しているので、これをマルチディスプレイ装置に使用することにより、サービスマンなどによる定期的な輝度調整を不要とすることができる。
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置は、各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、前記各画像表示装置は、画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、投射用ランプを有し前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、自装置における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第１の取得手段と、他の画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第２の取得手段と、前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を補正する輝度補正手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置は、各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、前記画像分配手段は、各画像表示手段における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する取得手段と、前記画像表示装置ごとに設けられ、対応する画像表示装置に送信すべき画像信号を制御して、各画像表示装置により表示される投射画面の輝度を補正する輝度補正手段と、前記取得手段により得られた情報に基づき、一または複数の輝度補正手段に指示して、各画像表示装置の投射画面の輝度がほぼ同一になるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
上記構成により各投射画面の輝度を自動的に補正する機能を備えたマルチディスプレイ装置を得ることができる。
さらに、本発明は、複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置における各投射画面の輝度を管理する輝度管理装置であって、各画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して各画像表示装置から、当該装置の投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する取得手段と、前記取得手段により得られた情報に基づき、前記通信手段を介して一または複数の画像表示装置に対し、それらの投射画面の輝度を、投射用ランプの輝度を最低の画像表示装置における投射画面の輝度に合わせるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
このような輝度管理装置により、マルチディスプレイ装置における輝度調整を容易に実行することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係るマルチディスプレイ装置の実施の形態について図面に基づき説明する。
＜実施の形態１＞
（１）マルチディスプレイ装置の全体講成
図１は、マルチディスプレイ装置の全体構成を示す図である。本実施の形態においては、マルチディスプレイ装置は、画像分配装置１００と、４台のプロジェクター１０１〜１０４とから構成されている。
画像分配装置１００は、ビデオデッキやパーソナルコンピュータから送られてきた１画面分の画像信号をプロジェクター１０１〜１０４により表示すべき４つの画面分に分割し、それぞれの画面に対応する画像信号について、画像拡大処理などの所定の信号処理を実行した後、プロジェクター１０１〜１０４に出力する。
プロジェクター１０１〜１０４は、入力された画像信号に基づき画像表示デバイスに画像を形成させ、これに投射用ランプの光を照射してその透過光を投写レンズによりスクリーン１１０上に投写させる構成であり、それぞれの投射画面１１１〜１１４が、ほぼ正方形のスクリーン１１０の縦と横に隣接して等しい倍率で投写されるように設定されている。
また、プロジェクター１０１〜１０４は、通信ケーブル１２１、１２２、１２３を介して接続され、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインターフェースにより通信可能となっており、相互に輝度調整に必要な情報の交換ができるように構成される。詳しくは、後述する。
（２）画像分配装置１００の構成
図２は、画像分配装置１００の構成を示すブロック図である。
同図に示すように画像分配装置１００は、ＲＧＢ変換器４１、セレクター４２、フレームメモリ部４３、画像抽出部４４、画像拡大部５１〜５４などからなる。
外部から入力された画像信号が輝度色差信号（ＹＵＶ信号）である場合には、ＲＧＢ変換部４１においてＲＧＢ信号に変換された後にセレクター４２に送出される。このＲＧＢ変換部４１は、公知の行列演算回路からなり、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する。
セレクター４２は、操作者のリモコン操作などにより切り換えられ、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フレームメモリ部４３に送る。
フレームメモリ部４３は、ＲＧＢの各色の画像信号用のフレームメモリを備え、それぞれの画像信号の値を１画面分格納する。
画像抽出部４４は、フレームメモリ部４３に格納されている各色の１画面分の画像信号を、そのメモリアドレスを参照しながら、出力画面上で水平方向に４等分されるように切り取って、それぞれ画像拡大部５１〜５４に送出する。
画像拡大部５１〜５４は、ＲＧＢの各色について各画素間の信号を補間することにより、画像抽出部４４で切り取られて分割された画像を、各プロジェクター１０１〜１０４における１画面分の画像となるように画素数を増加させて画像を拡大するものであり、具体的には、リサイズＬＳＩが用いられている。
各画像拡大部５１〜５４で拡大処理された画像信号は、それぞれ対応するプロジェクター１０１〜１０４に送られる。
リモコン信号受信部６１は、例えば、赤外線通信によるリモコン８０（図８参照）からの指示を受け付けて、その指示を制御部６２に伝達し、制御部６２は、当該指示に基づき、セレクター４２の切り替えや画像抽出部４４における画像の抽出条件などを制御する。
（３）プロジェクターの構成
各プロジェクター１０１〜１０４は同じ構成なので、ここでは，代表としてプロジェクター１０１の構成についてのみ説明する。
図３は、当該プロジェクター１０１の構成を示すブロック図である。
同図に示すようにプロジェクター１０１は、外部通信部２１、制御部２２、輝度低下特性記憶部２３、点灯時間記憶部２４、ランプ点灯回路２５、投射用ランプ２６、タイマー部２７、輝度補正部２８、表示デバイス駆動部２９、表示デバイス部３０、投射レンズユニット３１、リモコン信号受信部３２およびランプ交換検出部３３などからなる。
外部通信部２１は、他のプロジェクター１０２〜１０４の外部通信部と通信して、それぞれのランプの輝度の大きさを指標する情報（以下、「輝度情報」という。本実施の形態では、各プロジェクターにおけるランプ使用開始からの累積点灯時間（以下、単に「点灯時間」という場合もある。）を入手し、あるいは自装置の輝度情報を他装置に提供する。
制御部２２は、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納するＲＯＭと、通信により取得した他装置のランプの点灯時間データなどを一時的に格納するためのテーブルを有するＲＡＭやＥＥＰＲＯＭなどから構成され、プロジェクター１０１内の各部を制御して円滑な画像表示を実行させる。
特に、外部通信部２１を介して得た他のプロジェクターの輝度情報と、自装置における輝度情報に基づき、必要に応じ輝度補正部２８に指示して、自装置の投射画面の輝度を補正し、自装置による投射画面の輝度が他のプロジェクター１０２〜１０４の投射画面の輝度と同一になるように制御する。詳しくは後述する。
輝度低下特性記憶部２３は、投射用ランプ２６の平均的な輝度低下特性（点灯時間と輝度低下の関係を同種の複数のランプで実験し、これを平均化したもの）を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）が格納されている。
図４は、上記投射用ランプ２６の平均的な輝度低下特性の例を示すグラフである。同図に示すようにキセノンランプなどの高圧放電ランプは、一般的に点灯開始から一定時間Ｔ０までは輝度が急速に低下し、その後はほとんど平坦に近い状態で緩やかに低減する特性を有している。
図６は、上記輝度低下特性を示すＬＵＴの例を示す図である。制御部２２は、必要に応じて点灯時間記憶部２４からランプの点灯時間の情報を読み出し、上記ＬＵＴを参照して現在の投射用ランプ２６の輝度を推測する。なお、このルックアップテーブルに記載されている点灯時間の間の点灯時間については、公知の直線補間法などにより適宜補間して輝度が求められる。
点灯時間記憶部２４には、投射用ランプ２６の点灯時間の累積値が記憶される。
ランプ点灯回路２５は、制御部２２からの点灯指示を受けて、高圧パルスを発生して投射用ランプ２６に放電を開始させ、その後は定電力制御して、投射用ランプ２６が一定の光束を発するように制御し、制御部２２から消灯指示があると投射用ランプ２６への電力の供給を停止する。
タイマー部２７は、制御部２２からランプ点灯回路２５へ点灯指示がある度に時間をリセットして計時を開始し、制御部２２は消灯指示の際に、当該計時された時間を点灯時間記憶部２４に格納されていた時間に加算し、その加算された時間を新たな点灯時間として更新する。
輝度補正部２８は、制御部２２からの指示に基づき画像信号の信号値（電圧）を制御して輝度が所望の値になるように補正した上で、表示デバイス駆動部２９に送出する。
この輝度補正部２８は、内部の不揮発性メモリ（不図示）に表示デバイス部３０のガンマ特性を示すＬＵＴを格納する。このガンマ特性は、入力された画像信号の信号値（電圧値）と当該表示デバイス部３０の透過光の輝度との相関関係を示すものである。図７は当該ガンマ特性の一例であり、横軸は画像信号の電圧値を、縦軸は、投射用ランプ２６の光出力（輝度）をそれぞれ百分率で示している。
輝度補正部２８は、制御部２２から輝度変更指示と共にその目標とする輝度の値の情報を受け取ると上記ガンマ特性のＬＵＴを参照しながら、変更すべき電圧の変化量を求め、これにより画像信号の電圧値を変化させて投射画面の輝度を変更する。図７の例において、もし、仮に投射画面の輝度を現在の輝度の８０％に減ずるような場合には、画像信号の電圧をほぼ１０％減ずればよいのが分かる。
表示デバイス駆動部２９は、輝度補正された画像信号に基づき、表示デバイス部３０を駆動して画像を形成させる。
表示デバイス部３０は、例えば、透過型のカラー液晶パネルであって、このパネルに形成された画像は、投射用ランプ２６の照射を受けて投射レンズユニット３１を介して図外のスクリーンに投影される。
投射レンズユニット３１には、投射レンズとフォーカス調整およびズーム調整用のレンズ駆動機構が内蔵されており、制御部２２からの指示に基づきフォーカス動作やズーム動作を実行するようになっている。
リモコン信号受信部３２は、赤外線通信によりリモコン８０からの指示を受信して、その内容を制御部２２に伝える。
ランプ交換検出部３３は、投射用ランプ２６が交換されたことを検出し、その旨を制御部２２に通知する。制御部２２は、この通知を受けて点灯時間記憶部２４に記憶されている点灯時間をリセットする。
なお、上記ランプ交換検出部３３として、例えば、プロジェクター１０１の投射用ランプ２６のソケット部分にランプの口金を装着するとＯＮ（もしくはＯＦＦ）になるようなリミットスイッチを設置しておき、ＯＮからＯＦＦ（もしくは、その反対）になったときに投射用ランプ２６の交換があったと検出するようにしてもよいし、あるいは、プロジェクター１０１内の画像の投射に支障のない位置に投射用ランプ２６の光束の強さを検出する光電センサを配置して、定期的にその出力値をサンプリングして不揮発性メモリに記憶しておき、そのサンプリング値が前回のサンプリング値から大きく増大したときに投射用ランプ２６の交換がされたと判断するようにしてもよい。また、単に、投射用ランプ２６を交換したユーザが、不図示の操作部もしくはリモコン８０から投射用ランプ２６を交換した旨を入力するようにしてもよい。
プロジェクター１０１の信号処理回路として、画像の色度を調整するため色度変換回路やコントラスト回路などを表示デバイス駆動部２９の前段に備えることもあるが、本発明の内容とは直接関係ないので、ここでは特に図示していない。
図８は、マルチディスプレイ装置の操作に使用されるリモコン（リモートコントローラ）８０の操作ボタンの構成例を示す図である。
同図に示すようにリモコン８０には、電源ＯＮボタン８０１、電源ＯＦＦボタン８０２、画像信号のソース選択ボタン群８０３、輝度自動補正指示ボタン８０４、ファンクションボタン８０５、輝度手動調整モードボタン８０６、ＩＤセレクトボタン８０７、全装置選択ボタン８０８、送信先をプロジェクターと画像分配装置とで切り換えるための切換スイッチ８０９、４方向スイッチ８１０、エンターボタン８１１などを備える。
ここでは、各プロジェクター１０１〜１０４に装置ＩＤ、例えば、単純に１〜４が割り当てられており、プロジェクター１０１についてのみ操作したい場合には、ＩＤセレクトボタン８０７を押してから、その装置ＩＤのボタン「１」を押せばよい。
また、全プロジェクター１０１〜１０４を同時操作したい場合には全装置選択ボタン８０８を押せばよい。
後述のように、輝度補正処理は、所定の時間間隔で自動的に実行されるが、ユーザが画面を見て、今直ぐに輝度を自動補正する必要があると判断した場合には輝度自動補正指示ボタン８０４を押せばよい。
また、輝度手動調整モードボタン８０６は、ユーザが各プロジェクターごとに手動で個別に輝度補正する場合に使用される。
なお、本リモコン８０は、赤外線通信でプロジェクター１０１〜１０４や画像分配装置１００と通信するように構成されており、８１２は、その赤外線の発光部である。
（４）輝度補正処理の内容
今、仮にプロジェクター１０１〜１０４の投射用ランプ２６を同時に新品のものに交換し、点灯時間がＴ１経過後に１０１の投射用ランプ２６が切れて新品に交換する場合を考える。
図５のランプの輝度低下特性図に示すように時刻Ｔ１において、各プロジェクター１０１〜１０４の輝度が同一になるように調整しても、プロジェクター１０１の投射用ランプ２６は新品であるため、その後プロジェクター１０２〜１０４の投射用ランプ２６の輝度の低下率（図５の実線部分）よりも輝度の低下率が大きく（図５の破線部分）、時刻Ｔ２には輝度がそれらと大きく異なってしまう結果になる。
その度に、専門のサービスマンに輝度調整を依頼することは大変手間であると共にメンテナンスのコストも高くなる。
そこで、本実施の形態においては、次のようにして自動的に輝度補正するようにしている。
図９は、制御部２２で実行される輝度補正処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、本実施の形態では、プロジェクター１０１に電源が投入された後に自動的に実行されるが、それのみに限定されず、例えばリモコン８０などからユーザの指示を受けて実行するようにしてもよい。なお、簡略化のため以下のフローチャートの説明では、「プロジェクター」を単に「装置」と呼称している。
まず、自装置のランプ点灯時間のデータを点灯時間記憶部２４から読み出して、公知の通信プロトコルを用いて外部通信部２１を介して他のプロジェクター１０２〜１０４に自装置の輝度情報として送信する（ステップＳ１）。この際、点灯時間データにはヘッダ情報として、送信先と送信元の装置ＩＤが付される
一方、他の装置も当該装置のランプ点灯時間を自装置に向けて送信しているので、順次各装置の点灯時間データ（輝度情報）をその装置ＩＤと共に受信する（ステップＳ２）。このとき各装置からの送信が衝突しないように公知の輻輳制御がなされてもよい。
そして、ステップＳ３において、他の全ての装置からの点灯時間データの受信が完了したか否かを判断し、まだ完了していなければ、ステップＳ２に戻り受信処理を繰り返すが、完了しておれば、次のステップＳ４で、受信した各装置の点灯時間データを、自装置のものも含め制御部２２内部のＲＡＭ内のテーブルに装置ＩＤに対応付けて格納する。なお、ステップＳ３とＳ４の処理は、順番を入れ替えて、点灯データを受信する度に順次テーブルに格納していくようにしてもよい。
そして上記テーブルに格納された点灯時間のデータを比較して、そのうち点灯時間が最大の装置（すなわち、ランプの輝度が最低となっている装置）を検出し（ステップＳ５）、それが他装置であれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、当該他装置に輝度を合わせる必要があるので、当該最大の点灯時間と、輝度低下特性記憶部２３に格納されている輝度低下特性のＬＵＴから、当該他装置におけるランプの輝度を推測し（ステップＳ７）、輝度補正部２８に指示し、自装置の投射画面の輝度を補正する（ステップＳ８）。
ここで注意しなければならないのは、輝度低下特性記憶部２３に格納された輝度低下特性に基づき推測されるのは、ランプの輝度であり、輝度補正部２８では、そのランプ輝度の低下に相当する量だけ投射画面の輝度が低下するように画像信号の信号電圧を低下させなければならない。
具体的には、自装置の点灯時間と輝度低下特性から自装置のランプの輝度を求めて、これをＹｐとし、上記最低のランプ輝度をＹｑとすると、投射画像の輝度はランプ輝度に比例すると考えていいから、投射画像が補正前のＹｑ／Ｙｐとなるときの画像信号の電圧値の変化量を図７のガンマ特性から求めて、以下その分画像信号の電圧値から減ずればよい。
その画像信号の変化量は、例えば、輝度補正部２８内部の不揮発性メモリ内に格納され、それ以降の輝度補正処理において更新されるまでその値を用いて輝度が補正される。
ステップＳ６において、もし、点灯時間が最大の装置が他装置でない場合、すなわち自装置のランプ点灯時間が最大である場合には、自装置における輝度補正は不要であるので、ステップＳ７，Ｓ８はスキップされる。
次のステップＳ９では、ステップＳ１の処理開始から所定時間が経過したか否かを判断し、所定時間経過しておれば、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１〜Ｓ８までの処理を繰り返す。
なお、投射用ランプの輝度低下の速度はそれほど早くないので、上記所定時間は、例えば、１０時間程度でよく、制御部２２内のＩＣ時計（不図示）により計時して、１０時間を経過すると、その計時時間をリセットすると共にステップＳ１を実行するように構成される。
また、他装置の制御部２２においても上記輝度補正処理と同様な処理が実行されるため、上記所定時間は全装置で統一すると共に、計時開始時刻を一にする必要があるのは言うまでもない。
そのため、定期的に他装置と通信して当該計時手段を同期させるようにしてもよいし、１台の装置をマスターとして、当該マスターのみに時間管理させ、例えばマスターからその点灯時間データの送信を受けたことを契機として、他装置にステップＳ１〜ステップＳ８の動作を実行させるプログラムしてもよい。
図１０は、図５における時刻Ｔ１における輝度補正後、時刻Ｔ２に上記輝度補正処理を実行した場合のプロジェクター１０１（破線）、およびプロジェクター１０２〜１０４（実線）の輝度変化のグラフの予想図である。同図に示すように、時刻Ｔ１後、Ｔ２までは、プロジェクター１０１の輝度が他装置よりも落ち込んでいるが、時刻Ｔ２で一致させているので、その後は他装置の輝度劣化とほぼ等しく劣化し、輝度の差があまり生じない。なお、同例では、Ｔ１とＴ２の間隔をわざと大きくしているため、その間のプロジェクター１０１と他のプロジェクター１０２〜１０４の輝度に差が生じているが、実際はもっと短い間隔（上述の例では１０時間）で輝度補正処理が実行されるため、ほぼ全時刻において全プロジェクターの輝度を一致させることが可能となる。
（輝度補正処理の変形例）
輝度低下特性記憶部２３に記憶している輝度低下特性のＬＵＴは、あくまでも同種の投射用ランプ２６の平均的な特性である。しかし、たまたま使用した投射用ランプ２６が平均的なランプよりも輝度低下の割合が大きい場合などにおいては、輝度低下特性記憶部２３のＬＵＴにより推測したランプ輝度と実際のランプ輝度に差が生ずることになり（図１１参照。同図において実線は平均的な輝度低下特性、破線は、それよりも輝度低下の割合の大きな投射用ランプ２６の輝度低下特性を示す。なお、同図においては、輝度低下の差を誇張して示すため縦軸（輝度）の縮尺を図４、図５、図１０に比べて大きくとっている。）、図９の処理内容では各投射画面の輝度差を完全に補正することができないおそれがある。
図１２は、この場合にも対処できる輝度補正処理の制御例を示すフローチャートである。なお、本制御例も、図９同様、プロジェクター１０１に電源を投入された直後から実行されるが、それのみに限らない。
この制御例では、輝度低下特性記憶部２３内の輝度低下特性を補正するための係数（以下、「補正係数」という。なお、この補正係数は、装置組み立て時等においては初期値「１」に設定されて、不揮発性メモリ、例えば制御部２２内のＥＥＰＲＯＭに格納されている。）を設定し、手動によって調整者が輝度調整した場合に当該補正係数を更新するようにしている点に特徴がある。
まず、手動で輝度調整があったか否かを判断する（ステップＳ１１）。すなわち、定期的に自動輝度補正が実行されているにもかかわらず、例えば、仮にプロジェクター１０１の投射画面の輝度のみが他のプロジェクター１０２〜１０４の投射画面の輝度より低いことが、ユーザにより視認されたとすると、ユーザもしくは専門のサービスマンは、リモコン８０（図８参照）を操作してプロジェクター１０１の輝度を調整することができるようになっている。
以下に、その操作例を説明する。まず、不図示の操作部もしくはリモコン８０から画像分配装置１００に指示して、全面「白」の画像信号が出力されるようにする。
そして、切替スイッチ８０９がプロジェクター側にあることを確認して、ファンクションボタン８０５を押しながら輝度調整モードボタン８０６を押し、さらにＩＤセレクトボタン８０７、プロジェクター１０１の装置ＩＤ番号「１」を順に押して、エンターボタン８１１を押下する。
これによりリモコン８０がプロジェクター１０１とのみ通信可能で、かつ輝度調整モードに設定されるので、次に、４方向ボタン８１２上下方向のどちらかを押下して輝度補正部２８から出力される画像信号の信号値を変化させ、その投射画面の輝度が他のプロジェクター１０２〜１０４の投射画面の輝度と同一になるように調整する。
調整者が、全投射画面の輝度が同一になったと判断すると、エンターボタン８１１を押下することによりプロジェクター１０１の手動による輝度調整を終了する。
なお、リモコン８０から輝度調整モードに切り換える旨の指示を受信したときに、それを示すフラッグを制御部２２内のＲＡＭ内に設定しておけば、そのフラグを確認することによりステップＳ１１の判断を容易に行える。
上述のような手動の輝度調整がなされた場合には、ステップＳ２１に移って、輝度低下特性記憶部２３の輝度低下特性を補正するため補正係数を求め、その値により制御部２２内のＥＥＰＲＯＭに格納されている補正係数の値を更新する。
この補正係数は、例えば次のようにして求めることができる。
まず、輝度調整モードに入って「白」の画面が投射されているときにおける、輝度補正部２８から表示デバイス駆動部２９に出力されている画像信号の値を制御部２２内のＲＡＭに記憶しておき、輝度調整後の画像信号値と比較する。そして、その信号値の変化に対応する投射画面の輝度の変化を既述のガンマ特性から求める。仮に、輝度調整前の輝度がＹａ、調整後の輝度がＹｂ（ここではＹｂ＞Ｙａ）とすると、輝度がＹｂ／Ｙａ倍されたことになる。このような調整が必要となったのは、当該点灯時間におけるランプの輝度が平均的な輝度低下特性よりもＹａ／Ｙｂの割合だけ変動したにも関わらず機械的に平均的な輝度低下特性を用いて輝度を推測したからに過ぎない。そこで、Ｙａ／Ｙｂの値を補正係数ｎとし、平均的な輝度低下特性のＬＵＴにおける当該点灯時間に対応する輝度に上記補正係数ｎを乗算するようにすれば、現実に使用している投射用ランプの正確な輝度の値を得ることができる。
この図１２のフローチャートでは、上記ステップＳ１１とステップＳ２１が追加され、輝度情報として点灯時間のほかに補正係数が含まれるほかは、図９のフローチャートとほぼ同じなので、以下のステップについては簡単に説明する。
次のステップＳ１２において自装置の点灯時間データと補正係数の輝度情報を他装置に送信すると共に、他装置からその点灯時間および補正係数を輝度情報として受信する（ステップＳ１３）。輝度情報には、送信元と送信先の装置ＩＤが付されているのは図９の場合と同様である。
他の全ての装置から点灯時間および補正係数を受信したら、自装置のものを含め装置ＩＤに対応付けて点灯時間と補正係数をテーブルに格納する（ステップＳ１５）。
そして、当該テーブルにおける点灯時間と補正係数とから各装置のランプの輝度を推定する（ステップＳ１６）。すなわち、輝度低下特性を示すＬＵＴから求められる仮の輝度値に補正係数ｎを乗じて真の輝度の値を推定する。
ステップＳ１７では、上記推測した輝度が最低の装置を検出し、ステップＳ１８においてその装置が他装置か否かを判断し、他装置であれば、その輝度に合わせて自装置の投射画面の輝度を補正する（ステップＳ１９）。
もし、ステップＳ１８において、輝度が最低の装置が自装置であると判断された場合には、自装置では輝度補正する必要はないので、ステップＳ１９をスキップしてステップＳ２０に移る。
ステップＳ２０では、所定時間経後にステップＳ１１に戻るようにして、このフローチャートの時間管理を行う。
このように手動で輝度調整した結果を輝度低下特性によるランプ輝度の補正にフィードバックして適用することにより、より優れた輝度管理を行うことができる。
なお、この手動による輝度調整は、万一輝度ずれが発生した場合に必要に応じてすればよく、従来定期的に調整者がしていたほど頻繁に調整する必要はない。
また、図１１にも示すようにＴ１経過後は輝度低下がなだらかになるので、この部分をほぼ直線に近似することができる。そこで例えば時刻Ｔ３とＴ４において手動による輝度補正を実行すれば、時刻Ｔ３、Ｔ４における補正係数ｎ３、ｎ４が求まるので、容易に破線部分の近似式を求めることができる（例えば、輝度Ｙ４はｎ３×Ｙ３として求めることができるので、Ｔ＝Ｔ３と破線の交点（Ｔ３，Ｙ４）が求まり、他のＴ＝Ｔ４と破線との交点も同様に求まる。２点の座標が求まれば、その２点を通過する直線の式を容易に求められる。）。
そして、時刻Ｔ４以降はこの近似式に基づき輝度を推測するようにすれば、手動による輝度補正はせいぜい２回のみで済む。なお、このような近似式を求める計算は制御部２２が内部のＲＯＭに格納されているプログラムに基づき実行し、当該近似式は制御部２２のＥＥＰＲＯＭ内に格納される。
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１においては、プロジェクター１０１〜１０４間で輝度情報を交換して、それぞれで必要に応じて輝度補正するように構成したが、次の実施の形態２では、画像分配装置で輝度補正をするように構成している。
図１３は、本実施の形態２に係る画像分配装置２００の構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ番号を付したものは同じ構成を示すので、再説はせず、本実施の形態特有の構成についてのみ説明する。
図１３に示すように、本実施の形態においては、画像分配装置２００内に各プロジェクター１０１〜１０４に対応して４つの輝度補正部７１〜７４がそれぞれ画像拡大部５１〜５４の後段に設けられている。
また、輝度低下特性記憶部６３には、上述した投射用ランプの平均な輝度低下特性を示すＬＵＴが格納されており、点灯時間記憶部６４には各プロジェクター１０１〜１０４における投射ランプの使用開始からの累積点灯時間が格納される。各プロジェクター１０１〜１０４で投射用ランプを交換した場合には、操作者がリモコンもしくは不図示の操作部からその旨を入力する。これを受けて制御部６２は、当該ランプを交換したプロジェクターの点灯時間を０にリセットする。
タイマー部６５は点灯時間を計時し（この場合、４台のプロジェクターが同時に点灯・消滅されるので、個別に計時する必要はない。）、制御部６２は、その計時された時間を各プロジェクターごとに加算して点灯時間を更新する。
制御部６２で実行される輝度補正処理の内容は、図９、図１２で説明したのとほとんど同じなので、その説明は省略する。
ただ、点灯時間などの輝度情報をプロジェクター間で送受信する必要がなくなり、制御部６２が直接、点灯時間記憶部６４の内容を読み出して、輝度低下特性記憶部６３内部に格納された輝度低下特性のＬＵＴにより、各プロジェクターの輝度を推測することになる。そして一番輝度の低いプロジェクターに他のプロジェクターの輝度を合わせるべく輝度補正部７１〜７４を制御する。
このような構成によれば、プロジェクター１０１〜１０４において、外部通信部２１、タイマー部２７、輝度低下特性記憶部２３、点灯時間記憶部２４などが不要となり、プロジェクターの単価を低く抑えることができる。
また、マルチディスプレイ装置において、上記実施の形態１や２のように輝度補正処理の制御部を画像分配装置もしくはプロジェクターに内蔵させるのではなく、これらとは独立した単独の輝度管理装置として構成することも場合によっては可能であろう。
図１４は、このようなシステム構成の１例を示している。
この例では、輝度管理装置として、ノートブック型のパソコン（パーソナルコンピュータ）１３０を利用している。
パソコン１３０は、例えば無線ＬＡＮ機能を有しており、これにより各プロジェクター１０１〜１０４とネットワーク接続される。パソコン１３０内の不揮発性メモリには、輝度低下特性を示すＬＵＴが格納されており、輝度補正処理に関し、図１３における制御部６２と輝度低下特性記憶部６３の機能をパソコン１３０が果たすことになる。一方、各プロジェクター１０１〜１０４の構成は、図３に示すものとほとんど同じであるが、外部通信部２１の代えて無線ＬＡＮ通信部が設けられ、また、輝度低下特性部２３は不要となる。
ユーザもしくはサービスマンがパソコン１３０に、図９などと同様なフローチャートを実行するプログラムをハードディスク内にインストールして実行させる。
なお、このような構成における輝度補正処理のフローチャートもほぼ図９のフローチャートと同じになるが、各ステップにおける「自装置」「他装置」は全て「各装置」と置き換えられ、ステップＳ１では、「各プロジェクターへの輝度情報送信要求送信」となり、この要求を受けて各プロジェクターから輝度情報をパソコン１３０宛に送信してくるように設定し、これらの輝度情報をパソコン１３０で受信して内部のテーブルに格納し、輝度低下特性のＬＵＴに基づき一番点灯時間の長いプロジェクターの輝度を推測する。
そして、当該最低の輝度に合わせるため必要な、他のプロジェクターにおける輝度補正量を求め、それらのプロジェクターに対し、当該輝度補正量に従って輝度補正するように無線ＬＡＮを介して指示する。
当該指示を受けた各プロジェクターは、制御部２２により輝度補正部２８を制御して自装置における投射画面の輝度を補正する。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１）上記実施の形態１では、各プロジェクターは通信ケーブルで接続したが無線ＬＡＮなどの無線通信によっても構わない。
（２）上記各実施の形態では画像表示装置として、主に透過型の液晶プロジェクターについて説明してきたが、投射用ランプを有し、画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、光反射型デバイスを用いた反射型プロジェクターなどにも適用可能である。このような光反射型デバイスとしては、微小のミラーをマトリクス状に配列し、圧電素子などで各微小ミラーの傾きを制御して、その反射光により画像を形成するデバイスなどが例として挙げられる。
（３）上記実施の形態１では、輝度情報としてランプの使用開始からの点灯時間や平均的な輝度低下特性に対する補正係数などについて説明したが、例えば、各プロジェクターが、自装置のランプの点灯時間と輝度低下特性（あるいは、さらに補正係数）に基づきランプの推定輝度を求め、当該推定輝度そのものを輝度情報として他装置に送信するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
以上説明したように本発明に係るマルチディスプレイ装置によれば、各画像表示装置により投射された画面の輝度を自動的に調整して、それらを一致させることが可能となり、複数の画像表示装置による投射画面により画面が構成されていることを気づかせないような連続的な画面が得られ、特に優れた画質でかつ大きな画面が要求されるコンサート会場やイベント会場での映像表示に適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、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を示す図である。
図２は、画像分配装置の構成を示すブロック図である。
図３は、プロジェクターの構成を示すブロック図である。
図４は、ランプ点灯時間と輝度の関係（輝度低下特性）を示すグラフである。
図５は、時刻Ｔ１に一のプロジェクターの投射用ランプを交換して輝度補正し、その後全く輝度補正しない場合における各プロジェクターにおける投射用ランプの輝度の変化を示すグラフである。
図６は、平均的な輝度低下特性を示すルックアップテーブルの例を示す図である。
図７は、輝度補正部内に記憶されているガンマ特性の例を示す図である。
図８は、複数のプロジェクターと画像分配装置の共通のリモコンの操作ボタンの例を示す図である。
図９は、プロジェクター内の制御部により実行される輝度補正処理の内容を示すフローチャートである。
図１０は、時刻Ｔ１後、時刻Ｔ２に上記輝度補正処理を実行した場合の各プロジェクターの輝度低下特性の関係を示す図である。
図１１は、平均的な輝度低下特性と実際使用している投射ランプの輝度低下の速度に差がある場合のグラフである。
図１２は、輝度補正処理における別の制御例を示すフローチャートである。
図１３は、本発明の実施の形態２に係るマルチディスプレイ装置における画像分配装置の構成を示すブロック図である。
図１４は、本発明のマルチディスプレイ装置における他のシステム構成例を示す図である。

【０００２】
がずれていくという問題がある。
従来、このような時間の経過に伴う複数台のプロジェクター間の輝度差を無くすように補正するには、定期的（例えば、ランプの点灯時間が、２００時間経過するごと）に調整者が輝度調整を行うことが必要となるが、これらは大変手間であり、通常は専門のサービスマンが調整する必要があるので、メンテナンスコストが嵩むという問題がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、サービスマンなどによる調整をほとんど必要とせずに、複数の投射画面の輝度を一致させて全体として一体感のある画像表示を実現するための画像表示装置、そのような画像表示装置を複数台備えた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いて各画像表示装置の輝度を管理する輝度管理装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置は、複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置において使用される画像表示装置であって、画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、投射用ランプを有し、前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、自装置における投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する第１の取得手段と、他の画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する第２の取得手段と、前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を点灯時間の最大の画像表示装置の投射画面の輝度に合わせるように補正する輝度補正手段とを備えることを特徴としている。
このように他の画像形成装置と通信してそれらの投射用ランプの輝度を指標する情報を取得し、これらと自装置の投射用ランプの輝度を指標する清報とに基づき自装置の投射画面の輝度を自動的に補正するように

【０００３】
構成しているので、これをマルチディスプレイ装置に使用することにより、サービスマンなどによる定期的な輝度調整を不要とすることができる。
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置は、各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、前記各画像表示装置は、画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、投射用ランプを有し、前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、自装置における投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する第１の取得手段と、他の画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する第２の取得手段と、前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を点灯時間の最大の画像表示装置の投射画面の輝度に合わせるように補正する輝度補正手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置は、各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、前記画像分配手段は、各画像表示手段における投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する取得手段と、前記画像表示装置ごとに設けられ、対応する画像表示装置に送信すべき画像信号を制御して、各画像表示装置により表示される投射画面の輝度を補正する輝度補正手段と、前記取得手段により得られた情報に基づき、点灯時間の最大の画像表示装置を検出し、一または複数の輝度補正手段に指示して、他の各画像表示装置の投射画面の輝度が前記点灯時間の最大の画像表示装置の投射画面の輝度とほぼ同一になるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
上記構成により各投射画面の輝度を自動的に補正する機能を備えたマルチディスプレイ装置を得ることができる。

【０００４】
さらに、本発明は、複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置における各投射画面の輝度を管理する輝度管理装置であって、各画像表示装置と通信する通信手段と、前記通信手段を介して各画像表示装置から、当該装置の投射用ランプの点灯時間を当該投射用ランプの輝度を指標する情報として取得する取得手段と、前記取得手段により得られた情報に基づき、前記通信手段を介して一または複数の画像表示装置に対し、それらの投射画面の輝度を、投射用ランプの輝度が最低の画像表示装置における投射画面の輝度に合わせるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
このような輝度管理装置により、マルチディスプレイ装置における輝度調整を容易に実行することができる。
図面の簡単な説明
図１は、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を示す図である。
図２は、画像分配装置の構成を示すブロック図である。
図３は、プロジェクターの構成を示すブロック図である。
図４は、ランプ点灯時間と輝度の関係（輝度低下特性）を示すグラフである。
図５は、時刻Ｔ１に一のプロジェクターの投射用ランプを交換して輝度補正し、その後全く輝度補正しない場合における各プロジェクターにおける投射用ランプの輝度の変化を示すグラフである。
図６は、平均的な輝度低下特性を示すルックアップテーブルの例を示す図である。
図７は、輝度補正部内に記憶されているガンマ特性の例を示す図である。
図８は、複数のプロジェクターと画像分配装置の共通のリモコンの操作ボタンの例を示す図である。
図９は、プロジェクター内の制御部により実行される輝度補正処理の

Claims (8)

1. 複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置において使用される画像表示装置であって、
   画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、
   投射用ランプを有し、前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、
   自装置における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第１の取得手段と、
   他の画像表示装置と通信する通信手段と、
   前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第２の取得手段と、
   前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を補正する輝度補正手段と
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 自装置における投射用ランプの使用開始時からの点灯時間を累積して記憶する記憶手段と、
   投射用ランプの点灯時間と輝度低下の平均的な関係を輝度特性として記憶する記憶手段と、を備え、
   前記投射用ランプの輝度を指標する情報は、上記投射用ランプの累積の点灯時間であり、
   前記輝度補正手段は、前記投射用ランプの点灯時間と前記輝度特性とから、ランプの輝度が最低の画像表示装置を求め、当該画像表示装置のランプの輝度に基づき、自装置における投射画面の輝度を補正することを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像表示装置。
3. 前記輝度補正手段は、
   自装置の投射用ランプの輝度が最低である場合には、自装置の投射画面の輝度を補正せず、
   他の装置の投射用ランプの輝度が最低である場合には、当該他の装置の投射画面の輝度に合わせるべく、自装置の投射画面の輝度を補正することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の画像表示装置。
4. 前記輝度補正手段は、
   自装置の投射画面の輝度を補正する場合において、入力された画像信号の信号値と出力される投射画面の輝度との関係を示すガンマ特性に基づき、目標の輝度に変更するために必要な画像信号の信号値の変化量を求め、この変化量に基づき画像信号の信号値を制御して投射画面の輝度を補正することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の画像表示装置。
5. 前記輝度補正手段は、
   ユーザによる輝度補正の入力を受け着ける受付手段を備え、
   これにより自装置の投射画面の輝度補正を実行すると共に、それ以降に他の装置と通信して輝度補正を実行するに際し、当該ユーザの輝度補正における補正量に基づき前記画像信号の信号値の変化量を決定することを特徴とする請求の範囲第４項に記載の画像表示装置。
6. 各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、
   入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、
   前記各画像表示装置は、
   画像信号に基づいて画像を形成する画像形成デバイスと、
   投射用ランプを有し、前記画像形成デバイスに形成された画像を被投射面に投射して投射画面を形成する投射手段と、
   自装置における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第１の取得手段と、
   他の画像表示装置と通信する通信手段と、
   前記通信手段を介して他の画像表示装置で使用されている投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する第２の取得手段と、
   前記第１と第２の取得手段により得られた情報に基づき、自装置における投射画面の輝度を補正する輝度補正手段と
   を備えることを特徴とするマルチディスプレイ装置。
7. 各投射画面が隣接するように配設された複数の投射型の画像表示装置と、
   入力された画像信号から、前記各画像表示装置で表示すべき画像信号を生成して分配する画像分配手段とを備えたマルチディスプレイ装置であって、
   前記画像分配手段は、
   各画像表示手段における投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する取得手段と、
   前記画像表示装置ごとに設けられ、対応する画像表示装置に送信すべき画像信号を制御して、各画像表示装置により表示される投射画面の輝度を補正する輝度補正手段と、
   前記取得手段により得られた情報に基づき、一または複数の輝度補正手段に指示して、各画像表示装置の投射画面の輝度がほぼ同一になるように制御する制御手段と
   を備えることを特徴とするマルチディスプレイ装置。
8. 複数の投射型の画像表示装置を、それらの投射画面が隣接して表示されるように配設してなるマルチディスプレイ装置における各投射画面の輝度を管理する輝度管理装置であって、
   各画像表示装置と通信する通信手段と、
   前記通信手段を介して各画像表示装置から、当該装置の投射用ランプの輝度を指標する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により得られた情報に基づき、前記通信手段を介して一または複数の画像表示装置に対し、それらの投射画面の輝度を、投射用ランプの輝度が最低の画像表示装置における投射画面の輝度に合わせるように制御する制御手段と を備えることを特徴とする輝度管理装置。

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