(57)【要約】【課題】スクリーン上で流れる映像に支障を来すことなく、各光源の経時変化のばらつきをリアルタイムで補正する。【解決手段】マルチビジョンシステムを構成するプロジェクタユニットを、光源と、光源から放射された光の強度を測定するための光源用センサと、測定された強度に対応する輝度データを取得する輝度データ取得手段と、取得された輝度データに基づいて投影画像の輝度に関わるパラメータを調整するパラメータ調整手段とを備えたものにする。【選択図】図３
2007171327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビジョンシステムを構成するプロジェクタユニットにおいて、
光源と、
前記光源から放射された光の強度を測定するための光源用センサと、
測定された強度に対応する輝度データを取得する輝度データ取得手段と、
取得された輝度データに基づいて投影画像の輝度に関わるパラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備え、
前記光源用センサを光路外に設置したこと、を特徴とするプロジェクタユニット。
【請求項２】
前記光源の漏れ光を受光するよう前記光源用センサを設置したこと、を特徴とする請求項１に記載のプロジェクタユニット。
【請求項３】
前記光源は光を放射するランプと、前記ランプの一部を覆うよう形成された反射鏡とを有し、
前記光源用センサは前記反射鏡から漏れ出る光を受光するよう設置されたこと、を特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項４】
前記光源を冷却するための冷却手段を更に備え、
前記冷却手段で冷却される位置に前記光源用センサを設置したこと、を特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項５】
投影光を出射する投影光学系と、
該投影光の強度を測定するための投影光用センサであって、光路外で且つ前記投影光学系に臨むよう設置された投影光用センサと、を更に備えたこと、を特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項６】
前記投影光学系からの漏れ光を受光するよう前記投影光センサを設置したこと、を特徴とする請求項５に記載のプロジェクタユニット。
【請求項７】
前記輝度データ取得手段が前記光源用センサで測定された強度と該輝度データとを関連付けたテーブルを保持するとき、
前記光源用センサ及び投影光用センサで測定された強度に基づいて前記テーブルを更新するテーブル更新手段を更に備えたこと、を特徴とする請求項５又は請求項６の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項８】
該投影画像の輝度に関わるパラメータがコントラスト又はブライトネスであること、を特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項９】
投影画像を形成するための液晶パネルを更に備え、
前記パラメータ調整手段は液晶パネルの透過率を調整すること、を特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載のプロジェクタユニット。
【請求項１０】
マルチビジョンシステムを構成するプロジェクタユニットにおいて、
投影画像の結像に寄与しない成分の強度を測定する強度測定センサと、
測定された強度に対応する輝度データを取得する輝度データ取得手段と、
取得された輝度データに基づいて投影画像の輝度に関わるパラメータを調整するパラメータ調整手段と、を備え、
前記強度測定センサを光路外に設置したこと、を特徴とするプロジェクタユニット。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れかに記載のプロジェクタユニットを複数台備えたマルチビジョンシステムであって、
各プロジェクタユニットの前記輝度データ取得手段で取得された輝度データを比較する輝度データ比較手段と、
その比較結果に基づいて所定の条件を満たすプロジェクタユニットを基準プロジェクタユニットとして設定する基準設定手段と、
全てのプロジェクタユニットにおいて該基準プロジェクタユニットと同等の輝度で画像が投影されるよう各前記パラメータ調整手段を制御するパラメータ調整制御手段と、を備えたこと、を特徴とするマルチビジョンシステム。
【請求項１２】
前記基準設定手段は、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを該所定の条件を満たすものとして設定すること、を特徴とする請求項１１に記載のマルチビジョンシステム。
【請求項１３】
光源と、光路外に設置され、前記光源から放射された光の強度を測定するための光源用センサと、該強度に対応したスクリーン上での投影画像の輝度データが格納された第一の記憶部と、投影画像の輝度に関わるパラメータ値を調整可能なパラメータ調整手段と、該パラメータ値に対応したスクリーン上での投影画像の輝度データが格納された第二の記憶部とを有したプロジェクタユニットを複数台備えたマルチビジョンシステムであって、
各前記プロジェクタユニットの前記光源用センサにより測定された強度を参照してそれぞれの前記第一の記憶部から対応する輝度データを読み出す第一の読出手段と、
読み出された各輝度データを比較する輝度データ比較手段と、
その比較結果に基づいて、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを基準プロジェクタユニットとして設定する基準設定手段と、
該基準プロジェクタユニット以外に備えられた前記第二の記憶部を参照して、全てのプロジェクタユニットにおいて該基準プロジェクタユニットと同等の輝度で画像が投影されるよう各前記パラメータ調整手段を制御するパラメータ調整制御手段と、を備えたこと、を特徴とするマルチビジョンシステム。
【請求項１４】
各前記プロジェクタユニットが、投影光を出射する投影光学系と、該投影光の強度を測定するための投影光用センサであって、光路外で且つ前記投影光学系に臨むよう設置された投影光用センサとを更に有しているとき、
前記光源用センサ及び投影光用センサで測定された強度に基づいて前記第一の記憶部を更新する第一の記憶部更新手段を更に備えたこと、を特徴とする請求項１３に記載のマルチビジョンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像を投影するためのプロジェクタユニット、及び、複数台のプロジェクタユニットを用いて一の画面を表示させるマルチビジョンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス状に積み上げられた複数台のプロジェクタを用いて一の画面を表示させるマルチビジョンシステムが広く知られ実用に供されている。マルチビジョンシステムでは各プロジェクタが、一の画面の分割領域の各々を表示するよう駆動制御される。全ての分割領域が組み合わせられることにより、一の大画面表示が実現される。
【０００３】
例えば下記特許文献１には複数台の液晶プロジェクタを備えたマルチビジョンシステムが開示されている。ここで開示されているマルチビジョンシステムには、例えば投影光の輝度情報を測定するためのセンサが液晶プロジェクタ毎に実装されている。各液晶プロジェクタにおいてセンサは、投影光の光路上に選択的に侵入又は退避するよう移動可能に設置されている。これらのセンサは通常光路外に退避しているが、投影光の輝度情報を測定するときだけはその光路上に侵入する。各輝度情報を測定してそれらの結果を参照することにより、複数台の液晶プロジェクタ間における光源の経時変化（具体的には輝度・色度等の低下）のばらつきを良好に補正している。すなわち液晶プロジェクタ間での投影画像の輝度のばらつきを除去している。これにより、均一な輝度での大画面表示を実現させている。
【特許文献１】特開平１０−９０６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示されているマルチビジョンシステムでは、輝度補正を行う際に上述したようにセンサを光路上に移動させる必要がある。この場合、センサの影がスクリーンに投影されてしまう。このため、スクリーン上で映像を流している間は輝度補正を行うことができない。輝度補正を行うことができるタイミングは、例えば電源投入時やユーザの指示があった時等に限られる。
【０００５】
すなわち上記特許文献１に示されているマルチビジョンシステムでは、スクリーン上で映像を流している間は光源の経時変化を検知することができない。従って例えば映像を連続して長時間流す場合には、液晶プロジェクタ間において各光源の輝度低下やばらつき等が顕著に現れてしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、スクリーン上で流れる映像に支障を来すことなく、各光源の経時変化の輝度のばらつきをリアルタイムで補正することができるマルチビジョンシステム、及び、該マルチビジョンシステムに好適なプロジェクタユニットを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係るプロジェクタユニットはマルチビジョンシステムを構成するものである。このプロジェクタユニットは、光源と、光源から放射された光の強度を測定するための光源用センサと、測定された強度に対応する輝度データを取得する輝度データ取得手段と、取得された輝度データに基づいて投影画像の輝度に関わるパラメータを調整するパラメータ調整手段とを備え、光源用センサを光路外に設置したことを特徴としたものである。
【０００８】
なお、上記プロジェクタユニットにおいて光源の漏れ光を受光するよう光源用センサを設置しても良い。
【０００９】
また、光源は、光を放射するランプと、ランプの一部を覆うよう形成された反射鏡とを有したものであっても良い。この場合、光源用センサは反射鏡から漏れ出る光を受光するよう設置され得る。
【００１０】
また、上記プロジェクタユニットは光源を冷却するための冷却手段を更に備えたものであっても良い。この場合、光源用センサは、冷却手段で冷却される位置に設置され得る。
【００１１】
また、上記プロジェクタユニットは投影光を出射する投影光学系と、該投影光の強度を測定するための投影光用センサであって、光路外で且つ投影光学系に臨むよう設置された投影光用センサとを更に備えたものであっても良い。なお、投影光センサを、投影光学系からの漏れ光を受光するよう設置しても良い。
【００１２】
ここで、輝度データ取得手段が光源用センサで測定された強度と該輝度データとを関連付けたテーブルを保持するとき、上記プロジェクタユニットは、光源用センサ及び投影光用センサで測定された強度に基づいてテーブルを更新するテーブル更新手段を更に備え得る。
【００１３】
該投影画像の輝度に関わるパラメータは例えばコントラスト又はブライトネスであり得る。
【００１４】
また、上記プロジェクタユニットは、投影画像を形成するための液晶パネルを更に備えたものであっても良い。この場合、パラメータ調整手段は液晶パネルの透過率を調整することができる。
【００１５】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係るマルチビジョンシステムを構成するプロジェクタユニットは、投影画像の結像に寄与しない成分の強度を測定する強度測定センサと、測定された強度に対応する輝度データを取得する輝度データ取得手段と、取得された輝度データに基づいて投影画像の輝度に関わるパラメータを調整するパラメータ調整手段とを備えたものであり、強度測定センサを光路外に設置したことを特徴としたものである。
【００１６】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係るマルチビジョンシステムは上記プロジェクタユニットを複数台備えたものである。このマルチビジョンシステムは、各プロジェクタユニットの輝度データ取得手段で取得された輝度データを比較する輝度データ比較手段と、その比較結果に基づいて所定の条件を満たすプロジェクタユニットを基準プロジェクタユニットとして設定する基準設定手段と、全てのプロジェクタユニットにおいて該基準プロジェクタユニットと同等の輝度で画像が投影されるよう各パラメータ調整手段を制御するパラメータ調整制御手段とを備えたことを特徴としたものである。
【００１７】
なお、上記基準設定手段は、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを該所定の条件を満たすものとして設定することができる。
【００１８】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係るマルチビジョンシステムは、光源と、光路外に設置され、光源から放射された光の強度を測定するための光源用センサと、該強度に対応したスクリーン上での投影画像の輝度データが格納された第一の記憶部と、投影画像の輝度に関わるパラメータ値を調整可能なパラメータ調整手段と、該パラメータ値に対応したスクリーン上での投影画像の輝度データが格納された第二の記憶部とを有したプロジェクタユニットを複数台備えたマルチビジョンシステムである。このマルチビジョンシステムは、各プロジェクタユニットの光源用センサにより測定された強度を参照してそれぞれの第一の記憶部から対応する輝度データを読み出す第一の読出手段と、読み出された各輝度データを比較する輝度データ比較手段と、その比較結果に基づいて、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを基準プロジェクタユニットとして設定する基準設定手段と、該基準プロジェクタユニット以外に備えられた第二の記憶部を参照して、全てのプロジェクタユニットにおいて該基準プロジェクタユニットと同等の輝度で画像が投影されるよう各パラメータ調整手段を制御するパラメータ調整制御手段とを備えたことを特徴としたものである。
【００１９】
ここで、各プロジェクタユニットが、投影光を出射する投影光学系と、該投影光の強度を測定するための投影光用センサであって、光路外で且つ投影光学系に臨むよう設置された投影光用センサとを更に有しているとき、上記マルチビジョンシステムは、光源用センサ及び投影光用センサで測定された強度に基づいて第一の記憶部を更新する第一の記憶部更新手段を更に備えたものであり得る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のプロジェクタユニット、及び、マルチビジョンシステムを採用すると、スクリーン上で流れる映像に支障を来すことなく、各光源の経時変化のばらつきをリアルタイムで補正することが可能となる。このため、例えばマルチビジョンシステムを連続して長時間使用した場合であっても、スクリーンに投影される画像の輝度は一様に保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態のマルチビジョンシステムの構成及び作用について説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態のマルチビジョンシステム１０の構成を概略的に示した図である。マルチビジョンシステム１０はシステムコントロールユニット１００、プロジェクタユニットＰ１〜Ｐ４、及び、スクリーンＳを有している。なお、本実施形態のマルチビジョンシステム１０はリアプロジェクション方式の画像表示システムを想定している。しかしながらこのようなマルチビジョンシステムをフロントプロジェクション方式の画像表示システムに採用することも可能である。
【００２３】
システムコントロールユニット１００はシステム全体の制御を統括的に実行する。説明を加えると、システムコントロールユニット１００は４つのプロジェクタユニットＰ１〜Ｐ４の各々を制御してスクリーンＳに一の画面を投影させる。
【００２４】
各プロジェクタユニットＰ１〜Ｐ４は例えばマトリクス状に積み上げられて設置されている。本実施形態では縦に２基、横に２基並ぶよう設置されている。プロジェクタユニットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４はそれぞれ、スクリーンＳの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に画像を投影することができる。各プロジェクタユニットの投影画像がスクリーンＳ上で隙間なく隣接し、単一の画像を成す。なお、プロジェクタユニットの数及び配置は設計に応じて自由に変更され得るものであり、本実施形態の採用例に限定されるものではない。
【００２５】
ここで、マルチビジョンシステム１０で実行される処理であって、図示しない画像信号処理装置（例えばビデオプロセッサやコンピュータ端末等）から受け取ったビデオ信号に基づいてスクリーンＳ上に大画面を表示する処理について説明する。
【００２６】
システムコントロールユニット１００は、例えば上記画像信号処理装置から１フレーム分のビデオ信号を受信すると、それを各プロジェクタユニットに分割して送出する。具体的にはプロジェクタユニットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４にそれぞれ、１フレームの画像の左上の領域の画像情報（以下、「左上領域画像情報」と略記する。また、他の画像情報についても同様に略記する）、左下領域画像情報、右上領域画像情報、右下領域画像情報を送出する。
【００２７】
図２は、本実施形態のプロジェクタユニットＰ１の構成を示したブロック図である。なお、プロジェクタユニットＰ２〜Ｐ４はプロジェクタユニットＰ１と同一の構成を有している。また、システムコントロールユニット１００の制御によりプロジェクタユニットＰ１と同様に動作する。従ってプロジェクタユニットＰ２〜Ｐ４の構成及び動作の説明についてはその重複を避けるため、プロジェクタユニットＰ１の構成及び動作の説明をもって省略する。
【００２８】
図２に示されるように、プロジェクタユニットＰ１は液晶プロジェクタ部２００を有している。先ず、液晶プロジェクタ部２００について説明する。
【００２９】
図３は、本実施形態の液晶プロジェクタ部２００の構成を概略的に示した図である。図３に示されるように、液晶プロジェクタ部２００は３板式透過型液晶プロジェクタが実装された装置である。
【００３０】
液晶プロジェクタ部２００は光源２０２を有している。光源２０２は周知のランプ２０２ａ及び放物面鏡２０２ｂから成る。ランプ２０２ａは例えば超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等であり、マルチビジョンシステム１０の電源（不図示）により駆動電圧が供給される。ランプ２０２ａは上記電源が投入されると同時に発光し始める。そして数分経過後、安定した量の白色光を出力するようになる（換言すると、数分経過するまではその出力が安定していない）。この白色光は放物面鏡２０２ｂの作用により、平行光に変換されて出射される。
【００３１】
なお、ランプ２０２ａは極めて高い熱を放射する。このため、液晶プロジェクタ部２００内部の温度を著しく上昇させる可能性がある。内部温度上昇は各構成要素を劣化（例えば形状変化や温度特性による性能の低下等）させ得る。これを回避するため、放物面鏡２０２ｂ近傍に冷却用のファン２２６が設置されている。ファン２２６もランプ２０２ａと同様に、マルチビジョンシステム１０の電源が投入されると駆動電圧が供給される。供給される駆動電圧により動作してランプ２０２ａに向けて冷却風を送る。この冷却風により、光源２０２が冷却されて液晶プロジェクタ部２００内部の温度上昇が軽減される。
【００３２】
光源２０２から出射された平行光は照明光学系２０４に入射する。照明光学系２０４には例えばインテグレータレンズ、偏光変換素子等が含まれる。投影画像の輝度ムラを低減させるため、上記平行光はインテグレータレンズの作用によって、より均一な分布を有した平行光に変換される。更に上記平行光は、後述の液晶パネルでの光量損失を軽減させるため、偏光変換素子により所定の偏光状態に揃えられる。次いで、第一ダイクロイックミラー２０６に入射する。
【００３３】
第一ダイクロイックミラー２０６は波長選択性を有した素子であり、Ｂ色成分のみを透過させる。従って照明光学系２０４から出射された平行光のうちのＢ色成分のみが第一ダイクロイックミラー２０６を透過して直進し、残りの成分（Ｒ、Ｇ色成分）が第一ダイクロイックミラー２０６により反射されてその光路を９０度折り曲げられる。
【００３４】
第一ダイクロイックミラー２０６により反射された成分は第二ダイクロイックミラー２０８に入射する。第二ダイクロイックミラー２０８も波長選択性を有した素子であり、Ｒ色成分のみを透過させる。従って第一ダイクロイックミラー２０６により反射された成分のうちのＲ色成分のみが第二ダイクロイックミラー２０８を透過して直進し、残りの成分（Ｇ色成分）が第二ダイクロイックミラー２０８により反射されてその光路を９０度折り曲げられる。
【００３５】
第二ダイクロイックミラー２０８を透過したＲ色成分は、反射ミラー２１０により９０度折り曲げられて透過型液晶パネル２１８Ｒに入射する。また、第二ダイクロイックミラー２０８で反射されたＧ色成分は、反射ミラー２１２により９０度折り曲げられて透過型液晶パネル２１８Ｇに入射する。また、第一ダイクロイックミラー２０６を透過したＢ色成分は、反射ミラー２１４及び反射ミラー２１６によりそれぞれ光路を折り曲げられて透過型液晶パネル２１８Ｂに入射する。なお、これらの色成分の光路長は、図示しない光学素子により全て同一に揃えられており、各透過型液晶パネルに同一タイミングで入射する。
【００３６】
ここで、液晶プロジェクタ部２００はプロジェクタコントロールユニット２３０を有している。プロジェクタコントロールユニット２３０は当ユニット全体の制御を統括的に実行する。例えばシステムコントロールユニット１００から左上領域画像情報を受け取ったとき、その情報に基づいて各透過型液晶パネルを制御する。これにより、各色成分は各透過型液晶パネルにより変調されて合成プリズム２２０に入射する。なお、図面の簡略化のため、図３においてプロジェクタコントロールユニット２３０と各透過型液晶パネルとの結線を省略している。
【００３７】
合成プリズム２２０は各色成分を合成して投影光学系２２２に出射する。投影光学系２２２はこの合成光をスクリーンＳの領域Ｒ１に投影する。
【００３８】
プロジェクタユニットＰ２、Ｐ３、Ｐ４の各液晶プロジェクタ部においても同様に合成光が投影される。これにより、スクリーンＳの領域Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に各画像が投影される。領域Ｒ１〜Ｒ４の投影画像が一の画像を成すため、スクリーンＳ上において一の大画面表示が実現される。
【００３９】
なお、プロジェクタユニット間において光源や光学素子の特性に個体差（例えば各光源の実効光度のばらつきや、各素子の製造誤差や組立誤差等に起因したばらつき）が存在する。従って、例えばプロジェクタユニット間での投影画像に輝度差が生じることがある。このような場合、スクリーンＳ上の領域（領域Ｒ１〜Ｒ４を示す）単位での輝度は一様であり得るが、スクリーンＳ全体の輝度（換言すると領域間での輝度）は一様にならない。このため出荷時にこれらの個体差を補正して、スクリーンＳ全体の投影画像の輝度が一様となるようにキャリブレーションが行われる。
【００４０】
しかしながら出荷時にキャリブレーションを行っただけでは、プロジェクタユニット間における光源の経時変化のばらつきを補正することができない。このため例えばマルチビジョンシステム１０を連続して長時間使用した場合、スクリーンＳ上の領域単位において輝度ムラが発生してしまう。本実施形態のマルチビジョンシステム１０では以下に説明される構成及び作用により、上記輝度ムラの発生防止を実現している。
【００４１】
図２に示されるように、プロジェクタユニットＰ１は第一の信号処理部２４２、第二の信号処理部２４４、第一のデータ記憶部２５２、第二のデータ記憶部２５４、及び、第三のデータ記憶部２５６を有している。また図３に示されるように、液晶プロジェクタ部２００は第一のセンサ２２４及び第二のセンサ２２８を有している。第一のセンサ２２４、第二のセンサ２２８はそれぞれ、第一の信号処理部２４２、第二の信号処理部２４４に接続されている。
【００４２】
第一のセンサ２２４は光源２０２の実効光度を測定するための受光センサである。第一のセンサ２２４は上記光度を測定可能な位置であり、且つ、液晶プロジェクタ部２００の光路外に設置されている。具体的には光源２０２近傍であり、光源２０２（より正確には放物面鏡２０２ｂ）とファン２２６の間に設置されている。なお、ランプ２０２ａは強度が極めて高い光を放射する。このため放物面鏡２０２ｂから外側に若干の可視光が漏れ出る。第一のセンサ２２４はこの漏れ光を受光することにより、上記光度測定を実現させている。
【００４３】
なお、本明細書において「光路」とは、ランプ２０２ａから放射されてスクリーンＳに到達する光線の路であって、スクリーンＳ上での投影画像の結像に寄与する成分が進行する路を表す。
【００４４】
第一のセンサ２２４の位置を光源２０２に近付ければ近付けるほどより多くの光を受光できるようになる。しかし、ランプ２０２ａは上記可視光と共に熱線も放射する。このため第一のセンサ２２４の位置を光源２０２に近接させるほど、そのトレードオフとして第一のセンサ２２４が熱線により高温となり、その性能が低下し得る。これを改善するため、本実施形態の液晶プロジェクタ部２００では、ファン２２６の冷却風が当たる位置に第一のセンサ２２４を設置している。第一のセンサ２２４を冷却風で冷却することにより、熱に起因した性能低下を軽減させることが可能となる。従って第一のセンサ２２４を光源２０２により近接して配置することが可能となる。光源２０２にできる限り近接して配置した場合、第一のセンサ２２４はより多くの光を受光できるようになる。これにより第一のセンサ２２４は、Ｓ／Ｎ比の高い信号を出力できるようになる。
【００４５】
上述したように第一のセンサ２２４は光路外に漏れ出た光を受光する。換言すると、スクリーンＳ上での投影画像の結像に寄与しない成分を受光する。このため、第一のセンサ２２４がスクリーンＳに投影されることはない。
【００４６】
また、第二のセンサ２２８は投影光学系２２２から出射された光の強度を測定するための受光センサである。第二のセンサ２２８は上記強度を測定可能な位置であり、且つ、第一のセンサ２２４と同様に光路外に設置されている。具体的には投影光学系２２２前方であり且つその周辺に設置されている。第二のセンサ２２８も第一のセンサ２２４と同様に、スクリーンＳ上での投影画像の結像に寄与しない成分（例えば散乱光や漏れ光等）を受光する。
【００４７】
第一の信号処理部２４２、第二の信号処理部２４４はそれぞれ、第一のセンサ２２４、第二のセンサ２２８から出力された信号を処理（例えば増幅、Ａ／Ｄ変換等）してシステムコントロールユニット１００に出力する。
【００４８】
次に、第一のデータ記憶部２５２、第二のデータ記憶部２５４、及び、第三のデータ記憶部２５６について説明する。
【００４９】
第一のデータ記憶部２５２には第一の信号処理部２４２の出力値と、それに対応したスクリーンＳ上での輝度値（cd/m2）（又は照度（lx)や明るさ（ANSI Lumen）等）を関連付けたテーブルが格納されている。このテーブルはプロジェクタユニットＰ１製造時に予め作成される。なお、「第一の信号処理部２４２の出力値」とは、第一のセンサ２２４から取得された信号を処理して出力した信号の出力値であり、システムコントロールユニット１００に出力されるバイナリデータ（或いはデジタルマルチメータのＡＳＣＩＩデータ等）を示す。
【００５０】
光源２０２は、例えばユーザ・オペレーションにより通常モードと省エネモードの二モードで選択的に点灯可能である。省エネモードは、通常モードよりも光源２０２の光度を抑えたモードであり、例えば通常モードよりも２０％節電した状態で点灯するモードである。上記テーブルを作成する場合、例えば光源２０２の光度を可変させ（すなわちモードを変更し）、各モードにおける第一の信号処理部２４２の出力値とスクリーンＳ上での輝度値を測定する。スクリーンＳ上での輝度値は例えば照度計や輝度計等を用いて測定する。なおこのとき測定精度を向上させるため、スクリーンＳ上に白い一様な画像を投影することが望ましい。
【００５１】
図４（ａ）は、第一の信号処理部２４２の出力値とスクリーンＳ上での輝度値との関係を示したグラフである。測定データのサンプリング数は、各モード少なくとも一点ずつ（すなわち少なくとも二点）あれば良い。各測定データを直線補間して第一の信号処理部２４２の出力値とスクリーンＳ上での輝度値との関係式を作成する。この関係式は例えば、
ｙ＝αｘ＋β
で表される。なお、「ｘ」が第一の信号処理部２４２の出力値、「ｙ」がスクリーンＳ上での輝度値を示す。α及びβは係数である。
【００５２】
上記関係式を作成した後、その式を用いて例えば１０２４ポイントの代表値をサンプリングする。そしてサンプリングされた代表値を第一のデータ記憶部２５２にテーブルとして格納する。複数の代表値をサンプリングしてテーブルとすることにより、システムコントロールユニット１００で実行される後述の処理の負担が軽減される。また、第一のデータ記憶部２５２の記憶領域を確保したい場合には、上記テーブルの代替として上記関係式を格納するようにしても良い。
【００５３】
なお、第一の信号処理部２４２の出力値とスクリーンＳ上での輝度値とのリニアリティを確保するため、通常モード時の出力値が飽和しないよう第一の信号処理部２４２のゲインを設定することが望ましい。
【００５４】
第三のデータ記憶部２５６には第二の信号処理部２４４の出力値と、それに対応したスクリーンＳ上での輝度値を関連付けたテーブル（或いは関係式）が格納されている。第三のデータ記憶部２５６のテーブルは第一のデータ記憶部２５２のものと同様に作成される。なお、「第二の信号処理部２４４の出力値」とは、第二のセンサ２２８から取得された信号を処理して出力した信号の出力値であり、システムコントロールユニット１００に出力されるバイナリデータ（或いはデジタルマルチメータのＡＳＣＩＩデータ等）を示す。
【００５５】
第二のデータ記憶部２５４には輝度調整パラメータ値と、それに対応したスクリーンＳ上での輝度値を関連付けたテーブル（或いは関係式）が格納されている。このテーブルもプロジェクタユニットＰ１製造時に予め作成される。なお、「輝度調整パラメータ値」とは例えばコントラスト（又はブライトネス）値である。コントラスト（又はブライトネス）値は、例えば三つの透過型液晶パネルの透過率をプロジェクタコントロールユニット２３０で制御することにより変更可能である。
【００５６】
上記テーブルを作成する場合、例えば三つの透過型液晶パネルの透過率を可変させ、各透過率（すなわち各コントラスト値）におけるスクリーンＳ上での輝度値を測定する。なお測定時には、各透過型液晶パネルの透過率は全て同一に設定されている。
【００５７】
図４（ｂ）は、コントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値との関係を示したグラフである。測定データのサンプリング数は少なくとも二点あれば良い。各サンプリング値を用いてコントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値との関係式を作成する。具体的には、コントラストの最も低いサンプリング値と０点（すなわちコントラスト「０」で且つ輝度値「０」の点）とを直線補間する。次いで、隣接するサンプリング値を直線補間する。更に、コントラストの最も高いサンプリング値以上のコントラスト値に対する輝度値が一定となるように補間処理して関係式を作成する。図４（ａ）の例のようにリニアリティを持つ関係式を作成しないのは、コントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値との間にはガンマ特性があるからである。その特性を忠実に再現する関係式（すなわちｙ＝ｘγ、「ｘ」がコントラスト値、「ｙ」がスクリーンＳ上での輝度値を示す）を作成するためには、測定データのサンプリング数は多ければ多いほど望ましい。
【００５８】
上記関係式を作成した後、その式を用いて例えば１０２４ポイントの代表値をサンプリングする。そしてサンプリングされた代表値を第二のデータ記憶部２５４にテーブルとして格納する。また、第二のデータ記憶部２５４の記憶領域を確保したい場合には、上記テーブルの代替として上記関係式を格納するようにしても良い。
【００５９】
なお、第二のデータ記憶部２５４に格納されるテーブルは何れか一方のモードに対応して作成されている。しかしながらこのテーブルは、各モードに対応して二系統作成されても良い。
【００６０】
次に、スクリーンＳ上の領域単位における輝度ムラの発生防止を実現するための処理について説明する。図５は、その処理を示したフローチャートである。なお、この処理はシステムコントロールユニット１００により実行されるものである。この処理はマルチビジョンシステム１０の電源がオンされると開始され、オフされると終了する。
【００６１】
マルチビジョンシステム１０の電源が投入されると、システムコントロールユニット１００は例えば図示しない計時手段により計時処理を行い、ランプ２０２ａの発光量が安定するまで所定時間（例えば５分）待機する（ステップ１、以下の明細書及び図面においてステップを「Ｓ」と略記）。なおこのとき、光源２０２のモードは第二のデータ記憶部２５４に格納されているテーブルに合わせて設定される。すなわち上記テーブルが通常モード時のコントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値とを関連付けたものである場合、光源２０２のモードは通常モードに設定される。また、上記テーブルが省エネモード時のコントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値とを関連付けたものである場合、光源２０２のモードは省エネモードに設定される。第二のデータ記憶部２５４に両方のモードに対応したテーブルが格納されている場合、例えばユーザ・オペレーション等により光源２０２のモードは任意に設定され得る。
【００６２】
所定時間経過してランプ２０２ａの発光量が安定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、システムコントロールユニット１００は各プロジェクタユニットの第一の信号処理部２４２の出力値を取得する（Ｓ２）。次いで、取得された各出力値を参照して各プロジェクタユニットの第一のデータ記憶部２５２を読み込み、対応する輝度値を取得する（Ｓ３）。すなわちシステムコントロールユニット１００は放物面鏡２０２ｂから漏れ出た光に基づいて、スクリーンＳ上の各領域の輝度値を取得する。
【００６３】
システムコントロールユニット１００は取得された各領域の輝度値を参照して、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを特定する。そしてその特定されたプロジェクタユニットを基準のプロジェクタユニットとして設定する（Ｓ４）。なお、最も低い輝度で画像を投影しているプロジェクタユニットを基準とすることは、光源の寿命を考慮しつつスクリーン上での輝度をできる限り明るくしようとしたためである。
【００６４】
システムコントロールユニット１００は基準プロジェクタユニットの設定に次いで、基準プロジェクタユニット以外の各プロジェクタユニットの第二のデータ記憶部２５４を読み込み、基準プロジェクタユニットの輝度に対応したコントラスト値を取得する（Ｓ５）。更に、各プロジェクタユニットのプロジェクタコントロールユニット２３０に対して、読み出されたコントラスト値に対応した透過率を設定するよう命令する（Ｓ６）。各プロジェクタコントロールユニット２３０はこの命令に呼応して、各透過型液晶パネルの透過率を設定する。これにより、スクリーンＳ上の各領域において略同等の輝度で画像が投影されるようになる。
【００６５】
システムコントロールユニット１００は各コントラスト値を設定して所定のタイミング後にＳ２の処理に復帰する。復帰後、上述した一連の処理を繰り返し実行する。従ってプロジェクタユニット間における光源２０２の経時変化にばらつきが存在した場合であっても、それは所定のタイミング毎にリアルタイムで補正される。このため、例えばマルチビジョンシステム１０を連続して長時間使用した場合であってもスクリーンＳ上の領域単位における輝度ムラは実質的に発生しない。
【００６６】
本実施形態では第一のセンサ２２４が放物面鏡２０２ｂから漏れ出た光を受光することにより輝度測定が実現されている。すなわち第一のセンサ２２４はスクリーンＳ上での投影画像の結像に寄与しない成分を受光するよう設置されている。このためスクリーンＳにその像が投影されない。従ってリアルタイムで輝度補正が行われた場合であってもスクリーンＳ上で流される映像に支障が出ない。
【００６７】
また、放物面鏡２０２ｂから漏れ出た光を用いて輝度測定を行うことにより、投影画像の内容（色や明度等）に左右されず高精度な輝度測定が実現される。
【００６８】
ここで、上述したように光源には個体差が存在する。このため例えば寿命や故障等により光源２０２を交換した場合、第一のデータ記憶部２５２に格納されたテーブルを用いて図５のフローチャートの処理を実行しても、スクリーンＳ上において領域単位での輝度ムラが発生し得る。これは、上記テーブルが交換前の光源２０２の特性に合わせて作成されているからである。
【００６９】
そこで本実施形態では図６のフローチャートに示された処理を実行することにより、光源２０２交換後も輝度ムラの発生を防止している。なお、この処理はシステムコントロールユニット１００により実行されるものである。システムコントロールユニット１００が例えばユーザ・オペレーション等により光源２０２の交換を検知すると、本フローチャートの処理は開始される。
【００７０】
システムコントロールユニット１００は光源２０２の交換を検知すると、マルチビジョンシステム１０の電源投入時から所定時間経過しているか否かを判定する（Ｓ１１）。システムコントロールユニット１００は電源投入から所定時間経過していると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ランプ２０２ａの発光量が安定しているものと判断してＳ１２の処理に進む。
【００７１】
Ｓ１２の処理においてシステムコントロールユニット１００は、対象の（すなわち光源２０２が交換された）プロジェクタユニットの第二の信号処理部２４４の出力値を取得する。次いで、取得された出力値を参照してそのプロジェクタユニットの第三のデータ記憶部２５６を読み込み、対応する輝度値を取得する（Ｓ１３）。すなわちシステムコントロールユニット１００は、投影光学系２２２から出射された光に基づいてスクリーンＳ上のある領域（すなわち対象のプロジェクタユニットが投影している領域）の輝度値を取得する。
【００７２】
また一方でシステムコントロールユニット１００は、対象のプロジェクタユニットの第一の信号処理部２４２の出力値を取得する（Ｓ１４）。次いで、取得された出力値を参照してそのプロジェクタユニットの第一のデータ記憶部２５２を読み込み、対応する輝度値を取得する（Ｓ１５）。すなわちシステムコントロールユニット１００は、交換後の光源２０２の放物面鏡２０２ｂから漏れ出た光に基づいてスクリーンＳ上の上記領域の輝度値を取得する。
【００７３】
次いで、システムコントロールユニット１００はＳ１３とＳ１５の処理で取得した輝度値を比較してその差の絶対値が所定値ｎ以内であるか否かを判定する（Ｓ１６）。上記絶対値が所定値ｎ以内であると判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、交換前と交換後の光源２０２に個体差が実質的にないと判断して本フローチャートの処理を終了する。これに対して上記絶対値が所定値ｎよりも大きいと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、交換前と交換後の光源２０２に個体差があると判断してＳ１７の処理に進む。
【００７４】
Ｓ１７の処理においてシステムコントロールユニット１００は、上述したように各モード少なくとも一点ずつの第一の信号処理部２４２と第二の信号処理部２４４の出力値を取得し、そのデータから第一の信号処理部２４２の出力値とそのときのスクリーン輝度のデータを取得して直線補間し、交換後の光源２０２の特性に合わせた関係式を作成する。次いで、この関係式を用いてテーブルを作成し、第一のデータ記憶部２５２を書き換えて（Ｓ１８）本フローチャートの処理を終了させる。これにより、第一のデータ記憶部２５２に格納されたテーブルが交換後の光源２０２の特性に合わせられたものになる。このように光源２０２の特性に合わせてテーブルを書き換えることにより、光源２０２交換後も、スクリーンＳ上の領域単位における輝度ムラの発生が防止される。
【００７５】
第二のセンサ２２８も第一のセンサ２２４と同様に、スクリーンＳ上での投影画像の結像に寄与しない成分を受光するよう設置されている。このためスクリーンＳにその像が投影されない。従ってリアルタイムで輝度補正が行われた場合であってもスクリーンＳ上で流される映像に支障が出ない。なお、第二のセンサ２２８でリアルタイムに輝度調整をする場合、一定時間の画像信号の明るさ成分の積分値とセンサ出力値に基づいて各領域の輝度値を推定し、調整機能を動作させる必要がある。
【００７６】
以上が本発明の実施の形態である。本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば各センサの配置は本実施形態のものに限らない。例えば第一のセンサ２２４を、光源２０２との間にファン２２６が介在するような位置に設置しても良い。この場合、第一のセンサ２２４は、ファン２２６の回転する羽根越しに漏れ光を受光して信号出力を行う。
【００７７】
また、システムコントロールユニット１００は本実施形態では独立して存在しているが、別の実施形態では何れかのプロジェクタユニットに一構成要素として組み込まれても良い。
【００７８】
また、各データ記憶部は本実施形態では各プロジェクタユニットに組み込まれているが、別の実施形態ではシステムコントロールユニット１００に組み込まれても良い。
【００７９】
また、第二のセンサ２２８、第二の信号処理部２４４、及び、第三のデータ記憶部２５６は光源２０２の交換後に必要とされる構成要素である。換言すると、光源２０２の交換を想定しない場合これらの構成要素は不要である。
【００８０】
また、本実施形態では図５の処理を実行する際に光源２０２のモードを第二のデータ記憶部２５４に格納されているテーブルに合わせて設定しているが、別の実施形態ではこのモードを上記テーブルに合わせて設定しなくても良い。すなわち上記テーブルが通常モード時のコントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値とを関連付けたものである場合、光源２０２のモードを省エネモードに設定しても良い。この場合、上記テーブルの輝度値を３／４倍する補正処理を行った上で図５の処理が実行される。また、上記テーブルが省エネモード時のコントラスト値とスクリーンＳ上での輝度値とを関連付けたものである場合、光源２０２のモードを通常モードに設定しても良い。この場合、上記テーブルの輝度値を４／３倍する補正処理を行った上で図５の処理が実行される。
【００８１】
また、本実施形態ではマルチビジョンシステムに液晶プロジェクタを採用しているが、別の実施形態ではＤＭＤ(Digital MicroMirror Device:テキサスインスツルメンツ社登録商標)やＬＣＯＳ（反射型液晶素子）などのマイクロディスプレイデバイスを使用した背面および前面投射式プロジェクタを採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態のマルチビジョンシステムの構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の実施の形態のプロジェクタユニットの構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の液晶プロジェクタ部の構成を概略的に示した図である。
【図４】図４（ａ）は第一の信号処理部の出力値とスクリーン上での輝度値との関係を示したグラフである。図４（ｂ）はコントラスト値とスクリーン上での輝度値との関係を示したグラフである。
【図５】スクリーン上の領域単位における輝度ムラの発生防止を実現するための処理を示したフローチャートである。
【図６】光源交換後も輝度ムラの発生を防止するための処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  マルチビジョンシステム
１００  システムコントロールユニット
２００  液晶プロジェクタ部
２２４  第一のセンサ
２２８  第二のセンサ
２４２  第一の信号処理部
２４４  第二の信号処理部
２５２  第一のデータ記憶部
２５４  第二のデータ記憶部
２５６  第三のデータ記憶部
Ｐ１〜Ｐ４  プロジェクタユニット
Ｒ１〜Ｒ４  領域
Ｓ  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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