(57)【要約】【課題】本発明は、輝度および色度を検出する光センサを内蔵し、検出した輝度および色度に応じて画面間の輝度段差、色度段差の補正を行うマルチ画面表示装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係るマルチ画面表示装置は、複数のプロジェクタの画面を組み合わせて一の画面を構成したマルチ画面表示装置であって、各プロジェクタは、光源と、光源から出力された光を照明光として照射する照明光学系と、照明光１０を変調して画像光を形成する光変調器と、画像光をスクリーンに投射する投射光学系１３とを備え、マルチ画面表示装置は、各プロジェクタにおける前記画像光の輝度と色度の変化を検出する少なくとも１つの分光センサ１９を備える。【選択図】図１
2013182142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロジェクタの画面を組み合わせて一の画面を構成したマルチ画面表示装置であって、
各前記プロジェクタは、
光源と、
前記光源から出力された光を照明光として照射する照明光学系と、
前記照明光を変調して画像光を形成する光変調器と、
前記画像光をスクリーンに投射する投射光学系と、
を備え、
前記マルチ画面表示装置は、各前記プロジェクタにおける前記画像光の輝度と色度の変化を検出する少なくとも１つの分光センサを備える、
マルチ画面表示装置。
【請求項２】
前記分光センサは、各前記プロジェクタごとに内蔵されることを特徴とする、
請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項３】
前記分光センサは、各前記プロジェクタ間で共有され、１つのみ設けられることを特徴とする、
請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項４】
前記光変調器はＤＭＤチップであり、前記分光センサは、前記ＤＭＤチップのオフ光を検出することを特徴とする、
請求項１〜３に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項５】
前記光源での光、前記照明光学系での光、前記光変調器での光、前記投射光学系での光の複数個を前記分光センサに入力し、比較することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項６】
各前記プロジェクタごとに備えられる前記光源に代えて、各前記プロジェクタ間で共有される光源を備えることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチ画面表示装置に関し、特に複数のプロジェクタの画面を組み合わせて一の画面を構成したマルチ画面表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプロジェクタの画面を組み合わせて大きな画面を構成する装置として、マルチ画面表示装置が知られている。
【０００３】
従来のマルチ画面表示装置では、画面間の輝度段差や色度段差を補正するために、光センサとして、輝度センサもしくはカラーセンサを使用し、赤、緑、青等の単色の輝度変化に応じて映像信号出力を調整することで白色の調整を行っていた。
【０００４】
プロジェクタの輝度、色度の補正を行う従来技術として、スクリーンに投射された画像の反射光をプロジェクタ外部に接続されたカラーセンサによって検知することで、輝度および色度の補正を行う技術がある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術では、プロジェクタの投射レンズに光センサを被せることで、プロジェクタの投射光の輝度を測定、補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２３６１０号公報
【特許文献２】特開２００８−８９８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが近年、ＬＥＤやレーザー等の固体光源がプロジェクタの光源として使用されており、これらの固体光源はデバイスの特性上、赤、緑、青等の単色の光源でも使用環境や劣化などにより出力光線の波長が変化するので、輝度だけでなく、色度にも変化が生じる。
【０００８】
従って、プロジェクタにおける各光源の出力光のスペクトルを精度良く測定し、光源の波長の変化まで考慮して補正を行う必要が生じている。
【０００９】
また、特許文献１では、カラーセンサで輝度、色度を検出し、波長まで考慮しているが、カラーセンサをプロジェクタに内蔵せずに、外部に接続して使用するため、この方法でマルチ画面を構成すると、画面の数だけカラーセンサを外部に設置しなければならないので、使用者の負担が増大する問題がある。
【００１０】
また、特許文献２では、プロジェクタの投射レンズをカラーセンサで覆って輝度を測定して補正を行っているが、波長の変化まで考慮していない。また、投射レンズを覆って測定を行うため、映像の投射中に補正を行えず、使用者はわずらわしさを感じる問題がある。
【００１１】
本発明は以上の問題を解決するために成されたものであり、輝度および色度を検出する光センサを内蔵し、検出した輝度および色度に応じて画面間の輝度段差、色度段差の補正を行うことの可能なマルチ画面表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るマルチ画面表示装置は、複数のプロジェクタの画面を組み合わせて一の画面を構成したマルチ画面表示装置であって、各プロジェクタは、光源と、光源から出力された光を照明光として照射する照明光学系と、照明光を変調して画像光を形成する光変調器と、画像光をスクリーンに投射する投射光学系とを備え、マルチ画面表示装置は、各プロジェクタにおける画像光の輝度と色度の変化を検出する少なくとも１つの分光センサを備える。
【発明の効果】
【００１３】
分光センサを使用して、単色光源ごとに分光スペクトルを測定することで、各光源の輝度、色度を精度良く検出することができるため、単色光源の波長が変化しても、画像光の輝度および色度を補正して、画面間の輝度段差および色度段差を低減することが可能である。また、分光センサはマルチ画面表示装置に内蔵されるので、補正を行うたびに使用者が分光センサを設置するなどの手間がかからず、従来と比較して使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１におけるマルチ画面表示装置に備わるプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における光源の点灯タイミングを示す図である。
【図３】赤色ＬＥＤ光源のスペクトルの温度依存性を示す図である。
【図４】赤色ＬＥＤ光源の発行光束量および発光エネルギーの温度依存性を示す図である。
【図５】赤色ＬＥＤ光源の色度の温度依存性を示す図である。
【図６】ＸＹＺ表色系における等色関数を示す図である。
【図７】第１のプロジェクタと第２のプロジェクタの色度空間を示す図である。
【図８】実施の形態２におけるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２における光ファイバーを切り替えるシャッターの例を示す図である。
【図１０】実施の形態２におけるマルチ画面表示装置に備わるプロジェクタの構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３におけるマルチ画面表示装置に備わるプロジェクタの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態４におけるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態４におけるマルチ画面表示装置に備わるプロジェクタの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
＜構成＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、２つのプロジェクタ（第１のプロジェクタ、第２のプロジェクタ）を内蔵し、これら２つの画面を組み合わせて１つの大きな画面を構成するものである。
【００１６】
図１に示すように、第１のプロジェクタは、光源、光源から発せられた光を照明光として照射する照明光学系、照明光の経路を曲げて光変調器へ入射させる内部全反射プリズム８（ＴＩＲプリズムとも呼ぶ）、照明光を変調して画像光を形成する光変調器、画像光をスクリーンに投射する投射光学系および輝度、色度を測定する分光センサ１９から構成される。なお、第２のプロジェクタの構成、動作は、第１のプロジェクタと同様であるので、以下では、第１のプロジェクタについてのみ構成、動作を説明する。
【００１７】
第１のプロジェクタの光源としては、赤色光線を発生させる赤ＬＥＤ光源１Ｒ、緑色光線を発生させる緑ＬＥＤ光源１Ｇ及び青色光線を発生させる青ＬＥＤ光源１Ｂを用いる。
【００１８】
前記各光源から射出された色光線は、照明光学系を介して光変調器へ入射する。照明光学系は、各光源からの色光線を平行化するコリメートレンズ２、赤色光線を反射し、緑、青光線を透過するダイクロイックミラー３Ｒ、青光線を反射し、赤、緑光線を透過するダイクロイックミラー３Ｂ、コンデンサレンズ４、インテグレータ５、リレーレンズ群６およびフィールドレンズ７で構成される。
【００１９】
光変調器としては、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップ１１を用いる。光変調器によって画像光が形成され、オン光１２としての画像光は投射光学系を介してスクリーン１４に投射される。投射光学系１３は、投射レンズ等で構成される。
【００２０】
また、ＤＭＤチップ１１によってスクリーン外の方向へ反射されたオフ光１５は、分光センサ１９に入力される。分光センサ１９は、オフ光１５を分光する回折格子１６と、分光された光１７を検出するラインセンサ１８で構成される。
【００２１】
以下で、プロジェクタおよび分光センサ１９の動作について説明する。各光源から発せられた色光線は、コリメートレンズ２によって平行化された後、ダイクロイックミラー３Ｒ，３Ｂにて選択的に透過、反射されることによって同一経路に導かれ、コンデンサレンズ４に入射される。
【００２２】
各色光線は、コンデンサレンズ４によってインテグレータ５の入射面へ集光され、インテグレータ５の出射面で均一な配光分布となる。インテグレータ５は、ガラスロッドや４面貼り合わせミラー等で構成され、取り込まれた光は内部で攪拌され均一な配光分布となる。
【００２３】
配光分布が均一化された色光線は、リレーレンズ群６およびフィールドレンズ７を介して、内部全反射プリズム８に入射する。入射した照明光１０は、プリズムの内部全反射面９にて反射されて、ＤＭＤチップ１１に入射する。
【００２４】
ＤＭＤチップ１１は、制御信号に応じてマイクロミラーの角度を変化させて照明光１０を反射することで、スクリーン１４に投射されるオン光１２またはスクリーン１４から外れるオフ光１５に切り替える。
【００２５】
オン光１２は投射光学系１３を介してスクリーン１４へ投射され、スクリーン１４上に画像を形成する。第２のプロジェクタも同様にしてオン光１２をスクリーン１４上に投射することで、２つのプロジェクタの画面で１つの大きな画面を構成する。
【００２６】
一方、ＤＭＤチップ１１のオフ光１５は、分光センサ１９に入力され、後述する様に、画面間の輝度および色度の補正に利用される。
【００２７】
図２は、各光源の点灯タイミングおよび分光センサ１９の測定タイミングを示す図である。赤、緑、青の各光源は時分割で点灯する。即ち、各光源の点灯を順番に切り替えて、１フレームレート（１周期）に相当する画像光を形成する。各光源の点灯期間は、映像表示期間と全オフ期間とから構成される。映像表示期間においては、オン光１２、オフ光１５の切り替えをＰＷＭ（Ｐａｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌｅ）制御によって行うことで、画像の階調を表現する。階調は、オン光１２、オフ光１５の時間の割合で決まる。例えば、図２のように、各光源において、映像表示期間中にわたってオン光１２を出力した場合、画像光として、最も輝度の高い白色光が形成される。
【００２８】
また、全オフ期間において、ＤＭＤチップ１１はオフ光１５を出力するように切り替えられ、各色光線はすべて分光センサ１９へ入力される。
【００２９】
分光センサ１９に入力されたオフ光１５は、回折格子１６に入射する。オフ光１５は、回折格子１６の波長ごとに回折方向が異なる性質により分光され、分光１７はラインセンサ１８に入射する。ラインセンサ１８は、入射光の強さに応じて電気信号を出力する素子が、例えば１０２４個並んで構成されており、この電気信号出力により、オフ光１５の分光スペクトルを測定することができる。オフ光１５の分光スペクトルのピーク強度は、映像の明るさ、即ち、光源や、照明光学系を通過した光線の輝度と連動している。
【００３０】
得られた赤、緑、青光の分光スペクトルを、初期に取得した赤、緑、青の分光スペクトルとそれぞれ比較することで、輝度および色度の変化量が得られる。また、ＤＭＤチップ１１のオフ光１５を測定に使用することで、通常の映像表示状態のまま、常時分光スペクトルが得られる。
【００３１】
＜輝度および色度の補正＞
図３に、分光センサ１９にて測定した赤ＬＥＤ光源１Ｒのオフ光１５の分光スペクトルを示す。赤ＬＥＤ光源１Ｒの温度変化（２５℃〜８５℃）に伴って、分光スペクトルのピーク波長及びピーク強度が変化していることがわかる。図４に、図３の温度変化に対応した発光エネルギーと発光光束量（ルーメン値）の相対値を示す。温度変化により波長が変化しているため、発光エネルギーと発光光束量で変化の度合いが異なっている。また、図５は、図３に対応した色度図であり、温度変化により赤ＬＥＤ光源１Ｒの赤色光の色度が変化していることがわかる。
【００３２】
以上のように、例えば、各プロジェクタ間において環境温度が異なると、各プロジェクタの光源の色度が変化するため、画面間において、輝度、色度の段差が生じる。輝度、色度の補正は、分光センサ１９により測定した各光源（赤ＬＥＤ光源１Ｒ、緑ＬＥＤ光源１Ｇ、青ＬＥＤ光源１Ｂ）のオフ光１５の分光スペクトルＳＲ（λ），ＳＧ（λ），ＳＢ（λ）を基にして算出される３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が画面間で等しくなるように行われる。
【００３３】
例えば、赤ＬＥＤ光源１Ｒのオフ光１５の分光スペクトルＳＲ（λ）に対応する３刺激値（ＸＲ，ＹＲ，ＺＲ）は、式（１）により求められる。式（１）において、ｘ（上バー）（λ），ｙ（上バー）（λ），ｚ（上バー）（λ）はＸＹＺ表色系における等色関数であり（図６参照）、Ｋは定数である。また、緑ＬＥＤ光源１Ｇのオフ光１５に対応する３刺激値（ＸＧ，ＹＧ，ＺＧ）および青ＬＥＤ光源１Ｂのオフ光１５に対応する３刺激値（ＸＢ，ＹＢ，ＺＢ）は、式（１）において、ＳＲ（λ）をＳＧ（λ）およびＳＢ（λ）に置き換えることで求めることができる。ここで、ＳＧ（λ）、ＳＢ（λ）は、それぞれ緑ＬＥＤ光源１Ｇ、青ＬＥＤ光源１Ｂのオフ光１５の分光スペクトルである。
【００３４】
【数１】
2013182142.tif 000003
【００３５】
一般に、３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のうちＹは輝度を表し、色度（ｘ，ｙ）は３刺激値を用いて、式（２）によって求められる。
【００３６】
【数２】
2013182142.tif 000004
【００３７】
図７を用いて、第１のプロジェクタと第２のプロジェクタの２画面間の色度差の補正方法について説明する。図７の色度図において、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を頂点とする、実線で囲んだ領域が第１のプロジェクタで表現可能な色度空間であり、Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を頂点とする、点線で囲んだ領域が第２のプロジェクタで表現可能な色度空間である。従って、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を頂点とする共通の領域が、第１のプロジェクタでも第２のプロジェクタでも表現可能な色度空間である。よって、２つのプロジェクタの色度空間の各頂点を、共通領域の頂点（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に合わせるように補正を行えばよい。
【００３８】
以下では、第１のプロジェクタにおいて、赤ＬＥＤ光源１Ｒのオフ光１５に対応する３刺激値をＸＲ１，ＹＲ１，ＺＲ１、緑ＬＥＤ光源１Ｇのオフ光１５に対応する３刺激値をＸＧ１，ＹＧ１，ＺＧ１、青ＬＥＤ光源１Ｂのオフ光１５に対応する３刺激値をＸＢ１，ＹＢ１，ＺＢ１と表記する。また、第２のプロジェクタにおける３刺激値は、第１のプロジェクタにおける３刺激値の下付部分において、１を２と置き換えて表記する。また、補正後の刺激値は、各刺激値にダッシュを付けた表記とする。例えば、第１のプロジェクタの赤ＬＥＤ光源１Ｒのオフ光１５に対応する補正前の３刺激値は、ＸＲ１，ＹＲ１，ＺＲ１であり、補正後の３刺激値は、Ｘ’Ｒ１，Ｙ’Ｒ１，Ｚ’Ｒ１と表記される。
【００３９】
第１のプロジェクタにおける、補正前後の３刺激値の関係は式（３）で表される。補正前後の３刺激値は、補正パラメータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ）によって関連付けられている。
【００４０】
【数３】
2013182142.tif 000005
【００４１】
式（４）は、第２のプロジェクタの補正前後の３刺激値の関係式である。補正前後の３刺激値は、補正パラメータ（ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ，ｑ，ｒ）によって関連付けられている。
【００４２】
【数４】
2013182142.tif 000006
【００４３】
２画面間の輝度、色度を等しくするためには、式（５）の関係が成り立てばよいので、この条件を満たすように、前述した補正パラメータ（ａ〜ｒ）を決定すればよい。
【００４４】
以上のようにして決定された補正パラメータに応じて補正を行って画像光を形成する。図２に示したように、ＤＭＤチップ１１において、各光源の映像表示期間におけるオン光１２とオフ光１５の時間の割合を補正パラメータに基づいて変化させてＰＷＭ制御を行うことにより、補正が行われた画像光が投射される。
【００４５】
【数５】
2013182142.tif 000007
【００４６】
なお、本実施の形態では、マルチ画面表示装置が２つのプロジェクタを備える場合について説明したが、プロジェクタの個数、即ち画面数が増えても同様の計算を行うことで画面間の輝度段差、色度段差の補正を行うことが可能である。
【００４７】
また、本実施の形態では、光変調器としてＤＭＤチップ１１を使用したが、光変調器としての機能を備えるものであれば、これに限らない。
【００４８】
また、本実施の形態では、光源として、ＬＥＤを用いたが、レーザーやランプなどを光源としてもよい。
【００４９】
＜効果＞
本実施の形態におけるマルチ画像表示装置は、複数のプロジェクタの画面を組み合わせて一の画面を構成したマルチ画面表示装置であって、各プロジェクタは、光源と、光源から出力された光を照明光として照射する照明光学系と、照明光を変調して画像光を形成する光変調器と、画像光をスクリーン１４に投射する投射光学系１３とを備え、マルチ画面表示装置は、各プロジェクタにおける画像光の輝度と色度の変化を検出する少なくとも１つの分光センサ１９を備える。
【００５０】
従って、分光センサ１９を使用して、単色光源ごとに分光スペクトルを測定することで、各光源の輝度、色度を精度良く検出することができるため、単色光源の波長が変化しても、画像光の輝度および色度を補正して、画面間の輝度段差および色度段差を低減することが可能である。また、分光センサ１９はマルチ画面表示装置に内蔵されているので、補正を行うたびに使用者が分光センサを設置するなどの手間がかからず、従来と比較して使い勝手が向上する。
【００５１】
また、本実施の形態におけるマルチ画面表示装置に備わる分光センサ１９は、各プロジェクタごとに内蔵されることを特徴とする。従って、各プロジェクタごとに分光センサ１９を内蔵することで、分光センサ１９に入力されるオフ光１５の経路を短くできるので、プロジェクタの構成を簡素化することができる。
【００５２】
また、本実施の形態におけるマルチ画面表示装置に備わる光変調器はＤＭＤチップ１１であり、分光センサ１９は、ＤＭＤチップ１１のオフ光１５を検出することを特徴とする。従って、光変調器としてＤＭＤチップ１１を使用したことにより、オフ光１５を利用して補正を行うことが可能となるので、スクリーン１４に画像を投射中であっても、補正を行うことが可能である。よって、映像表示中に補正が必要となっても、補正を行うために映像表示を中断する必要がないので、使用者の使い勝手を向上させることができる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、図８に示すように、４つのプロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを備え、マルチ画面表示装置に内蔵される分光センサ１９は、各プロジェクタ間で共有されている。
【００５４】
本実施の形態におけるプロジェクタ２０Ａの構成を図９に示す。また、プロジェクタ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの構成は、プロジェクタ２０Ａと同じである。なお、各プロジェクタの映像投射装置としての基本的な構成、動作は、実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。
【００５５】
各プロジェクタにおけるＤＭＤチップ１１のオフ光１５は、それぞれ光ファイバー２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄによってプロジェクタから引き出され、シャッター２２（後述）および光線を平行化するコリメートレンズ２３を介して、分光センサ１９に入力される。なお分光センサ１９の構成、機能は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。
【００５６】
図９に示す様に、プロジェクタ２０Ａにおいて、ＤＭＤチップ１１のオフ光１５は、コンデンサレンズ２４により光ファイバー２１Ａの入射端に集光され、光ファイバー２１Ａに取り込まれる。
【００５７】
各プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ内で光ファイバー２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄに取り込まれた各プロジェクタのオフ光１５は、シャッター２２によって、分光センサ１９で測定する光線のみ透過するように切り替えられる。シャッター２２は、例えば図１０に示すように、１本の光ファイバー分だけ開口が形成され、回転して各光ファイバーを選択可能な部材で構成される。このように、シャッター２２を順に切り替えることによって、各プロジェクタにおける分光スペクトルデータを順に取得することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態のマルチ画像表示装置は４つのプロジェクタの画面、即ち４画面で画面を構成したが、２画面以上であれば、これに限定するものではない。
【００５９】
＜効果＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置において、分光センサ１９は、プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間で共有され、１つのみ設けられることを特徴とする。従って、実施の形態１の効果で述べたように、分光センサ１９を使用することで、精度良く輝度、色度を検出して補正を行う効果に加えて、１つの分光センサ１９を、複数のプロジェクタで共有して使用するので、実施の形態１と比較して、使用する分光センサの個数を減らすことが可能である。よって、構成部品数を減らすことができるため、製造コスト削減が期待できる。
【００６０】
＜実施の形態３＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、実施の形態１と同じく２つのプロジェクタ（第１のプロジェクタ、第２のプロジェクタ）を備える。第１のプロジェクタの構成を図１１に示す。本実施の形態におけるプロジェクタの構成は、実施の形態１のプロジェクタの構成（図１）に加えて、光ファイバーを以下の様に配設した点が異なる。即ち、光ファイバー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２５Ｅ，２５Ｆ，２５Ｇはそれぞれ、赤ＬＥＤ光源１Ｒの光、緑ＬＥＤ光源１Ｇの光、青ＬＥＤ光源１Ｂの光、インテグレータ５に入射する光、インテグレータ５から出射する光、ＤＭＤチップ１１に入射する光、スクリーン１４面に投影される光を取り込むように配設されている。
【００６１】
これらの光ファイバーに取り込まれた光は、オフ光１５と併せて、シャッター２２およびコリメートレンズ２３を介して、分光センサ１９へ入力される。ここで、シャッター２２は、実施の形態２（図１０）で説明したシャッター２２と同様の構造とする。ただし、シャッター２２に入力される光線の数は異なる。なお、第２のプロジェクタの構成も第１のプロジェクタの構成と同じである。
【００６２】
このように各光ファイバーの光線およびオフ光１５の分光スペクトルを、シャッター２２を切り替えることで順番に測定することができる。測定した分光スペクトルを比べることにより、光源や、光学部品、光学系の劣化度を測定することが可能となる。ただし、光ファイバー２５Ａ〜２５Ｆは常時測定可能であるが、スクリーン１４面に投射される光を取り込む光ファイバー２５Ｇのみ、測定時に測定専用の信号を出力する必要がある。
【００６３】
例えば、赤ＬＥＤ光源１Ｒの初期の分光スペクトルをＳＲ０（λ）、使用後の分光スペクトルをＳＲ（λ）とすると、赤ＬＥＤ光源１Ｒの使用による劣化度は、式（６）で測定できる。
【００６４】
【数６】
2013182142.tif 000008
【００６５】
式（６）が１を下回る場合、劣化が起こっていると考えられ、式（６）の値に基づいて、光源の交換等のメンテナンス情報を表示して使用者に知らせることが可能となる。
【００６６】
例えば、インテグレータ５の劣化度を測定する場合、インテグレータ５に入射する光の初期の分光スペクトルをＳ２５Ｄ０（λ）、使用後の分光スペクトルをＳ２５Ｄ（λ）とすると、インテグレータ５に入射する光の減衰は、式（７）で求められる。
【００６７】
【数７】
2013182142.tif 000009
【００６８】
また、インテグレータ５の出射光の初期の分光スペクトルをＳ２５Ｅ０（λ）、使用後の分光スペクトルをＳ２５Ｅ（λ）とすると、インテグレータ５の出射光の減衰は、式（８）で求められる。
【００６９】
【数８】
2013182142.tif 000010
【００７０】
式（９）のように、式（７）と式（８）の減衰率の比を求めることで、インテグレータ５の劣化度を求めることができる。
【００７１】
【数９】
2013182142.tif 000011
【００７２】
式（９）が１であれば、インテグレータ５に劣化なし、１を下回っていれば、劣化ありを意味する。その劣化度から、インテグレータ５の交換、清掃等のタイミングを判断可能となる。
【００７３】
このように、任意の箇所、即ち、光源や照明光学系や投射光学系等の前後、インテグレータ等の光学機器の前後等において、光のスペクトルを測定することで、その光学系や光学部品の劣化度を調べることが可能である。
【００７４】
＜効果＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、光源での光、照明光学系での光、光変調器での光、投射光学系での光の複数個を分光センサ１９に入力し、比較することを特徴とする。従って、実施の形態１で述べた効果に加えて、分光センサ１９を利用して、光源や光学部品、光学系の劣化等を検出することが可能である。
【００７５】
＜実施の形態４＞
図１２に、本実施の形態におけるマルチ画面表示装置の構成を示す。本実施の形態において、実施の形態２（図８）と異なるのは、各プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間において、光源、即ち赤ＬＥＤ光源１Ｒ、緑ＬＥＤ光源１Ｇ、青ＬＥＤ光源１Ｂが共有されている点である。それ以外は実施の形態２と同じであるので、説明を省略する。
【００７６】
図１２において、赤ＬＥＤ光源１Ｒ、緑ＬＥＤ光源１Ｇ、青ＬＥＤ光源１Ｂから発せられる各色光は、コリメートレンズ２及びコンデンサレンズ４を介して、それぞれ、赤ＬＥＤ光源用光ファイバー束２６ａ、緑ＬＥＤ光源用光ファイバー束２７ａ、青ＬＥＤ光源用光ファイバー束２８ａのファイバー端へ集光される。
【００７７】
光ファイバー束２６ａ，２７ａ，２８ａにより分配されて各色光を取り込んだ光ファイバー２６，２７，２８は、各プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄおよび、分光センサ１９のシャッター２２へ、図２のように接続される。
【００７８】
図１３に、プロジェクタ２０Ａの構成を示す。実施の形態２（図９）と異なるのは、プロジェクタ２０Ａの光源が、プロジェクタ２０Ａに内蔵されない点である。光源からの各色光を伝送する光ファイバー２６，２７，２８は、インテグレータ５の入射面に接続される。他は実施の形態２と同じであるので、説明を省略する。また、他のプロジェクタ２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの構成もプロジェクタ２０Ａと同じである。
【００７９】
また、各光源からの光ファイバー２６、２７、２８を分光センサ１９にも接続することで、実施の形態３のように、光源の劣化等を調べることが可能である。
【００８０】
なお、本実施の形態において、分配する光源は、赤ＬＥＤ光源１Ｒ、緑ＬＥＤ光源１Ｇ、青ＬＥＤ光源１Ｂ各１個でなく、複数個ずつでも、各プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに均等に分配されればよい。
【００８１】
＜効果＞
本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、実施の形態２のように各プロジェクタごとに備えられる光源に代えて、各プロジェクタ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ間で共有される光源を備えることを特徴とする。従って、実施の形態２で述べた効果に加えて、例えば、光源の発光強度が高い場合には、その光源を各プロジェクタで共有することで、光源の利用効率を向上させることが可能である。また、光源を共有することで、使用する光源の個数を削減することが可能であり、製造コスト削減が期待できる。
【００８２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１Ｒ  赤ＬＥＤ光源、１Ｇ  緑ＬＥＤ光源、１Ｂ  青ＬＥＤ光源、２，２３  コリメートレンズ、３Ｒ、３Ｂ  ダイクロイックミラー、４，２４  コンデンサレンズ、５  インテグレータ、６  リレーレンズ群、７  フィールドレンズ、８  内部全反射プリズム、９  内部全反射面、１０  照明光、１１  ＤＭＤチップ、１２  オン光、１３  投射光学系、１４  スクリーン、１５  オフ光、１６  回折格子、１７  分光、１８  ラインセンサ、１９  分光センサ、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  プロジェクタ、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２５Ｅ，２５Ｆ，２５Ｇ，２６，２７，２８  光ファイバー、２２  シャッター、２６ａ，２７ａ，２８ａ  光ファイバー束。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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