(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置の前処理装置として使用される画像信号処理装置であって、
カラー画像信号を受け付ける画像信号受付手段と、
画像表示装置により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、
前記色度調整手段は、
受け付けたカラー画像信号を、前記画像表示装置における表示デバイスの階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、
受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示装置で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示装置における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段と
を備えることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
前記色度調整手段から出力されたカラー画像信号を逆ガンマ補正する逆ガンマ補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
前記カラー画像信号は、輝度色差信号であって、前記画像信号受付手段は、受け付けた輝度色差信号をＲＧＢ信号に変換する信号変換手段を備え、
前記色度調整手段は、変換されたＲＧＢ信号の各信号値に対して演算を実行し
て、前記各原色の色度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
カラー画像信号を前処理する画像信号前処理手段と、前処理された画像信号に基づき画像を表示する画像表示手段とを備える画像表示装置であって、
前記画像信号前処理手段は、
カラー画像信号を受け付ける画像信号受付手段と、
画像表示装置により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、
前記色度調整手段は、
受け付けたカラー画像信号を、前記画像表示手段における階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、
受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示装置で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示装置における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
複数の画像表示手段を、それらの表示画面が隣接するように配設し、当該複数の表示画面により１画面分の画像を表示するマルチディスプレイ装置であって、
入力されたカラー画像信号から、各画像表示手段で表示すべきカラー画像信号を生成する画像分配手段と、
画像表示手段ごとに設けられ、その画像表示手段より表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、
前記各色度調整手段は、
受け付けたカラー画像信号を、当該画像表示手段の階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、
受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示手段で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示手段における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段と
ことを特徴とするマルチディスプレイ装置。
【請求項６】
複数の画像表示手段を、それらの表示画像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表示画面の色度を調整する方法であって、
前記マルチディスプレイ装置は、各画像表示手段ごとに、カラー画像信号の信号値を前記画像表示手段の階調再現特性を補正するため必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正し、別途受け付けたパラメータに基づきそれらのガンマ補正後の信号に行列演算処理を施すことにより赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段を備えており、
各画像表示手段に赤、緑、青の原色の画像信号を入力して、画像表示させ、画像表示手段ごとに、各原色画像の色度および輝度を測定する第１のステップと、  各原色画像の色度および輝度の測定値に基づき、各画像表示手段により表示される赤、緑、青の各色度がほぼ一致するように各色度調整手段ごとに前記パラメータを設定する第２のステップと
を含み、
前記第２のステップは、
各原色の色度値から各画像表示手段で表示し得る色度範囲を求める第１のサブステップと、
前記求められた各画像表示手段で表示し得る色度範囲の共通範囲を求め、この共通する色度範囲内で、基準となるべき赤、緑、青の色度を設定する第２のサブステップと、
各画像表示手段により表示される赤、緑、青の色度が、前記基準となるべき赤、緑、青の色度とほぼ一致するように前記パラメータを決定する第３のサブステップと
を含むことを特徴とする色度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置の前処理装置として使用される画像信号処理装置、このような画像信号処理装置を搭載した画像表示装置およびマルチディスプレイ装置並びに当該マルチディスプレイ装置における色度調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンサートやイベントの会場などにおいて、視覚的な効果を狙っ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おり、このような映像装置として、複数の画像表示装置の表示画面を隣接させて大画面を構成す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。
【０００３】
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、各表示画面の連続性が要求される。通常の画像表示装置には、その表示画像の輝度や白バランス、色相、飽和度について調整する機能が備えられており、従来はこれらの一つまたは複数を適宜調整することにより、各表示画像における色の再現性を均一化して隣接する画面同士の連続性（以下、「色の連続性」という。）を確保しようとしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、輝度や白バランス、色相、飽和度等を調整する方法だけでは、完全に画面の連続性を得ることはできない。すなわち、各画像表示装置における表示デバイスやその他の光学素子、特に液晶表示デバイスやカラープリズム、カラーフィルター、ランプ、蛍光体などにおける色再現性や発光特性、透過特性にばらつきが生じ、これによってどうしても画面上の色度の差が発生してしまい、表示画像が不連続となって画像全体が継ぎはぎしたような印象になる。
【０００５】
このような不都合を解消するため、従来は、複数の画像表示装置の中から表示される原色の色度が近い画像表示装置を選別して、それらを隣り合わせて配置する方法しかなかった。しかし、複数の画像表示装置のうちで必ずしも色度の近い画像表示装置があるという保証はなく、あったとしても完全に一致するわけではないので、どうしても画面に色の不連続が生じて全体としての一体感が損なわれるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、複数の表示画面における色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信号処理装置、そのような画像信号処理装置を備えた画像表示装置およびマルチディスプレイ装置並びに当該マルチディスプレイ装置における色度調整方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる画像信号処理装置は、カラー画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置の前処理装置として使用される画像信号処理装置であって、カラー画像信号を受け付ける画像信号受付手段と、画像表示装置により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、前記色度調整手段は、受け付けたカラー画像信号を、前記画像表示装置における表示デバイスの階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示装置で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示装置における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このように、受け付けたカラー画像信号を演算して、表示画面における赤、緑、青の色度をそれぞれ独立に調整するように構成することにより、これに接続された画像表示装置で表示する画像の色度を自在に調整することができる。
なお、ここでカラー画像信号とは、主にＲＧＢ信号やＹＵＶ信号を意味するが、他の種類の画像信号であっても最終的にＲＧＢ信号に変換され得るものであればよい。
【０００９】
また、本発明に係る画像表示装置は、カラー画像信号を前処理する画像信号前処理手段と、前処理された画像信号に基づき画像を表示する画像表示手段とを備える画像表示装置であって、前記画像信号前処理手段は、カラー画像信号を受け付ける画像信号受付手段と、画像表示装置により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、前記色度調整手段は、受け付けたカラー画像信号を、前記画像表示手段における階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示装置で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示装置における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このように赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整することにより当該画像表示手段により表示される画像の色度を自在に変更することができる。
さらに、本発明に係るマルチディスプレイ装置は、複数の画像表示手段を、それらの表示画面が隣接するように配設し、当該複数の表示画面により１画面分の画像を表示するマルチディスプレイ装置であって、入力されたカラー画像信号から、各画像表示手段で表示すべきカラー画像信号を生成する画像分配手段と、画像表示手段ごとに設けられ、その画像表示手段より表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段とを備え、前記各色度調整手段は、受け付けたカラー画像信号を、当該画像表示手段の階調再現特性を補正するために必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正するガンマ補正手段と、受け付けたパラメータに基づいて前記ガンマ補正されたカラー画像信号に対して行列演算処理を行って、基準となるべき赤、緑、青の色度が、他の画像表示手段で表示し得る色度範囲と共通する色度範囲内で当該他の画像表示手段における赤、緑、青の色度と一致するように処理する行列演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、各色度調整手段により赤、緑、青の色度を独立に調整できるので、各画像表示手段により表示された画像の色度を一致させることが可能となる。これにより画面全体に色の連続性を得ることができ、観察者に違和感を与えることがなくなる。
【００１２】
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置における色度調整方法は、複数の画像表示手段を、それらの表示画像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表示画面の色度を調整する方法であって、前記マルチディスプレイ装置は、各画像表示手段ごとに、カラー画像信号の信号値を前記画像表示手段の階調再現特性を補正するため必要な階調変換特性とほぼ等しい階調変換特性でガンマ補正し、別途受け付けたパラメータに基づきそれらのガンマ補正後の信号に行列演算処理を施すことにより赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段を備えており、各画像表示手段に赤、緑、青の原色の画像信号を入力して、画像表示させ、画像表示手段ごとに、各原色画像の色度および輝度を測定する第１のステップと、各原色画像の色度および輝度の測定値に基づき、各画像表示手段により表示される赤、緑、青の各色度がほぼ一致するように各色度調整手段ごとに前記パラメータを設定する第２のステップとを含み、前記第２のステップは、各原色の色度値から各画像表示手段で表示し得る色度範囲を求める第１のサブステップと、前記求められた各画像表示手段で表示し得る色度範囲の共通範囲を求め、この共通する色度範囲内で、基準となるべき赤、緑、青の色度を設定する第２のサブステップと、各画像表示手段により表示される赤、緑、青の色度が、前記基準となるべき赤、緑、青の色度とほぼ一致するように前記パラメータを決定する第３のサブステップとを含むことを特徴としている。
【００１３】
このようにすることにより各色度調整手段による赤、緑、青の色度を、各画像表示手段で表示可能な範囲内で的確に調整でき、各画像表示手段による表示画像の色度を容易に一致させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るマルチディスプレイ装置等の実施の形態について図面に基づき説明する。
【００１５】
＜実施の形態１＞
（１）マルチディスプレイ装置１の全体構成
図１は、マルチディスプレイ装置１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１は、画像分配装置１００と、４台の液晶プロジェクタ１１１〜１１４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液晶プロジェクタ１１１〜１１４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、所定の色度調整を実行した後、液晶プロジェクタ１１１〜１１４に出力する。
【００１６】
液晶プロジェクタ１１１〜１１４は、入力された画像信号に基づき透過型の液晶表示デバイスに画像を形成させ、これに光源から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上に投写させる公知の構成であり、それぞれの表示画像１２１〜１２４が、横方向に細長いスクリーン１２０に等しい倍率で隣接して投写されるように設置されている。
【００１７】
なお、ノート型のパーソナルコンピュータ１３０は、マルチディスプレイ装置１の取り付け時などに実行される色度調整の際に使用されるものであり、入力部１３１から所定の数値を入力することにより、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４により投影される各表示画像１２１〜１２４の色度再現性を一致させて一体感のある画面を構成するように色度調整用のパラメータを求めて、画像分配装置１００に転送するようにプログラムが設定されている。表示部１３２には、操作者に対して入力を促すメッセージや上記パラメータの演算結果が表示される。上記色度調整用パラメータを求める具体的な方法については、後述する。
【００１８】
（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、画像切取部４４、画像拡大部５１〜５４、色度調整部６１〜６４および入力ポート７１、制御部７２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変換器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変換器４１は、公知の行列演算回路からなり、次の式１のような演算を実行してＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する。
【００１９】
【数１】
0003760117.tif 000002
【００２０】
ここで、Ｃ１〜Ｃ９は、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するための公知の係数である。
セレクター４２は、操作者の手動操作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。なお、セレクター４２は、手動切換えではなく、信号入力のあった入力端子を検出し、当該ポートに自動的に切り換えるように構成してもよい。
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。
画像切取部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。
【００２１】
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、画像切取部４４で切り取られて分割された画像を、各液晶プロジェクタ１１２〜１１４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、それぞれ色度調整部６１〜６４に送出され、ここでＲＧＢの画像信号に対する色度変換処理が行われる。
【００２２】
図３は、上記色度調整部６１〜６４のうち色度調整部６１の構成を示すブロック図である。同図に示すように色度調整部６１は、ガンマ補正部６１１、色度変換部６１２および逆ガンマ補正部６１３とからなる。
ガンマ補正は、入力信号における階調性と表示画像における階調性間の非線形性を補正するためになされるものであり、ガンマ補正部６１１内部には、このような非線形性を補正するための階調変換特性を示すテーブル（以下、「階調変換テーブル」という。）がＲＧＢごとに設けられており、当該テーブルを参照しながら各色についてガンマ補正が実行される。
【００２３】
通常、画像表示装置（本実施の形態では、液晶プロジェクタ）にガンマ補正回路が内蔵されており、これによりガンマ補正が実行されるのであるが、このように画像分配装置１００内でガンマ補正を実行しているのは、実際に画像表示装置から投写する光に対応する信号値に対して色度補正を実行する方が、表示画像に対する的確な色度補正を行えるからである。
したがって、このガンマ補正部６１１の階調変換特性は、実際に接続される画像表示装置に搭載されるガンマ補正回路における階調変換特性とほぼ等しいことが望まれる。
ガンマ補正を施された各色の画像信号に対し、色度変換部６１２において各原色信号に対する色度変換処理が実行される。この色度変換部６１２は、具体的には、行列演算回路からなり、次の（式２）に示すように、入力されたＲＧＢ信号値（ＲIN、ＧIN、ＢIN）に対して３×３の正方行列を乗算することにより、赤、緑、青の色度を変換するようにしている。
【００２４】
【数２】
0003760117.tif 000003
【００２５】
この正方行列におけるＤ１〜Ｄ９のパラメータの値は、制御部７２の制御により変更可能であり、これにより赤、緑、青の色度をそれぞれ独立して変更することができる。
なお、行列演算回路自体は、複数の乗算器と加算器からなる公知の回路であり、各乗算器における乗算係数（上記パラメータＤ１〜Ｄ９）を制御することにより（式２）の演算が実行される。
【００２６】
色度変換部６１２で色度変換処理が施されたＲＧＢ信号は、逆ガンマ補正部６１３において、ガンマ補正部６１１と逆のガンマ補正が加えられる。このように逆ガンマ補正をしておかないと、液晶プロジェクタ１１１内部のガンマ補正回路において２重にガンマ補正されてしまうことになり、却って色調の再現性が劣化してしまうからである。
他の色度調整部６２〜６４も、上記色度調整部６１と全て同じ構成であり、内部の行列演算回路におけるＤ１〜Ｄ９のパラメータのみが、制御部７２によってそれぞれ独立に制御される。この際、次に述べるようにして各パラメータの値を的確に決定することにより、最終的に液晶プロジェクタ１１１〜１１４によって表示される各画面の色度を一致させることができる。
【００２７】
（３）パラメータＤ１〜Ｄ９の決定方法
次に、各色度調整部６１〜６４の行列演算回路におけるパラメータＤ１〜Ｄ９の決定方法について説明する。
図４は、液晶プロジェクタが２台の場合に、それぞれスクリーンに投影された赤、緑、青の各表示画面における色度ｘｙを測定して色度座標上にプロットした図である。
まず、パーソナルコンピュータ１３０などから画像分配装置１００にＲのみの画像信号を入力して２台のプロジェクタによりスクリーン上に投影させる。ここでＲの信号値は、その輝度が最高になる値が入力される（もし、Ｒの画像信号が０〜２５５の２５６階調で表されているのなら、２５５の信号値。他の色の信号についても同じ。）。
【００２８】
各液晶プロジェクタ１１１，１１２によりスクリーン１２０上に投影された赤色の画面の色度および輝度を公知の色彩色度計で測定し、その色度ｘｙの値と輝度の値を得る。このようにして得られた色度ｘｙを色度座標にプロットしてそれそれ点Ｒ１、Ｒ２を得る（添え字の「１」「２」は、それぞれ液晶プロジェクタ１１１、液晶プロジェクタ１１２の測定値であることを示す。他の色についても同じ）。
同様にして、画像分配装置１００にＧの画像信号、Ｂの画像信号を順次入力し、それらの表示画像における色度・輝度を測定して、そのうちの色度の値から色度座標上に点Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２をそれぞれプロットする。なお、説明の便宜上、以下の説明において、色度ｘｙによりプロットされた色度座標上の点を「色度座標点」という。
【００２９】
全ての色は、３原色の混合により表示できるから、△Ｒ１Ｇ１Ｂ１、△Ｒ２Ｇ２Ｂ２は、それぞれ液晶プロジェクタ１１１、１１２で表示しうる色度の範囲を示しているといえる。
２台の液晶プロジェクタ１１１、１１２で表示される画像の色度を一致させるためには、少なくともどちらか一方に対応する色度調整部におけるパラメータを変更して、双方の液晶プロジェクタにより表示される色度範囲△Ｒ１Ｇ１Ｂ１と△Ｒ２Ｇ２Ｂ２が一致するようにすればよい。
【００３０】
そのため、まず、双方の液晶プロジェクタで表示しうる色度範囲の共通する部分（以下、「共通色度範囲」という。）の中で、色度範囲を一致させるための目標とすべき３原色の色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓを設定し、各△Ｒ１Ｇ１Ｂ１、△Ｒ２Ｇ２Ｂ２が、△ＲｓＧｓＢｓに一致するように各色度調整部で色度を調整する。この際、共通色度範囲内で適当に色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓを設定するのではなく、次のような条件を満たすように設定することが望ましい。
【００３１】
▲１▼原画像と近い色合いを再現するため、色度変換後に表示される画像の色相が標準的なものとできるだけずれないようにすること。
▲２▼その上で、色再現の可能な範囲をできるだけ大きくすること。
そこで、本実施の形態においては、色度座標上にＲ、Ｇ、Ｂの標準的な色度座標をプロットし（図４のＲ０、Ｇ０、Ｂ０）、共通色度範囲の境界線上で上記色度座標点Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０に最も近い点をそれぞれ色度変換の目標とする色度座標点ＲｓＧｓＢｓとするようにしている。標準的な色度座標点Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０に最も近いということで、▲１▼の条件を満足し、それが共通色度範囲の境界線上であるということにより▲２▼の条件も満足する。図４の例において▲１▼▲２▼の条件を満たす点を求めると、各色度範囲△Ｒ１Ｇ１Ｂ１と△Ｒ２Ｇ２Ｂ２の双方の境界線の交点が上記色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓとなる。
【００３２】
なお、赤、緑、青の各３原色の表示画面における標準的な色度座標点Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０は、経験的に求められる。
さて、実際には、液晶プロジェクタは４台あるので、図５に示すように、まず、４台のそれぞれの液晶プロジェクタで表示し得る色度範囲△ＲｉＧｉＢｉ（ｉ＝１，２，３，４）を求めて、これらの色度範囲の共通色度範囲を求める（図中、太線で示したものが共通色度範囲の境界線）。そして、同図に示すように、その境界線上で標準色度座標点Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０に最も近い点を求めて、それらを目標色度座標点ＲｓＧｓＢｓと設定することになる。
【００３３】
なお、液晶プロジェクタの台数が５台以上の場合でも、同様な方法で、目標色度座標点を求めることができる。
次に、液晶プロジェクタ１１１によって表示される３原色の色度を、上記目標色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの色度と一致させるための、Ｄ１〜Ｄ９のパラメータの求め方を説明する。
【００３４】
ここで液晶プロジェクタ１１１の赤色の色度調整前の色度座標点Ｒ１における色度座標ｘをＸｒａ、色度座標yをＹｒａ（以下、「色度座標（Ｘｒａ、Ｙｒａ）」と表記する。他の色についても同様。）、その輝度をＫｒａとし、同じく緑色の調整前の色度座標点Ｇ１の色度座標を（Ｘｇａ、Ｙｇａ）、輝度をＫｇａ、青色の調整前の色度座標点Ｂ１の色度座標を（Ｘｂａ、Ｙｂａ）、輝度をＫｂａとする。
【００３５】
また、３原色の色度調整の目標とする色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの色度座標をそれぞれ（Ｘｒｔ、Ｙｒｔ）、（Ｘｇｔ、Ｙｇｔ）、（Ｘｂｔ、Ｙｂｔ）とし、各原色の輝度をそれぞれＫｒｔ、Ｋｇｔ、Ｋｂｔとする。
ここで、各色の輝度Ｋｒｔ、Ｋｇｔ、Ｋｂｔは、全ての液晶プロジェクタ１１１〜１１４で表示し得る輝度でなければならないから、３原色の赤、緑、青のそれぞれについてプロジェクタごとに測定された輝度のうち、一番低い値が用いられる。
加法混色の原理より、液晶プロジェクタ１１１の調整前の各色の色度および輝度と、調整目標とすべき各色の色度および輝度との間には、次の（式３）〜（式１１）の関係が成り立つ。
【００３６】
【数３】
0003760117.tif 000004
【００３７】
【数４】
0003760117.tif 000005
【００３８】
【数５】
0003760117.tif 000006
【００３９】
したがって、この連立方程式を解くことにより、液晶プロジェクタ１１１に対応する色度調整部６１内部の行列式に適用されるべきパラメータＤ１〜Ｄ９の値を求めることができる。
同様にして、他の液晶プロジェクタ１１２〜１１４に対応する色度調整部６２〜６４内部の設定すべきパラメータの値を求めることができる。
実際には、これらのパラメータを求める演算は、パーソナルコンピュータ１３０により実行され、画像分配装置１００の入力ポート７１を介して、制御部７２に転送される。制御部７２は、受け付けたパラメータを対応する色度調整部６１〜６４の行列演算回路に順次設定する。
【００４０】
このようにして各色度調整部６１〜６４についてパラメータを変更することにより、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４により表示される３原色の色度が適正に調整されて全て目標となる色度座標点Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの色度と等しくすることができるので、画面全体の色の不連続性がなくなり、複数の表示画面の一体感が強まる。これにより観察者に違和感を感じさせず迫力ある映像を映し出すことが可能となる。
【００４１】
図６は、以上の色度調整用のパラメータの決定の手順をフローチャートにまとめたものである。
まず、画像分配装置１００にＲの画像信号を入力し、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４に赤色の画像を投写させ（ステップＳ１）、各投写画面について色度・輝度を測定する（ステップＳ２）。この操作をＧ、Ｂの画像信号についても繰り返する（ステップＳ３〜Ｓ６）。このようにして得られた液晶プロジェクタごとの各原色の投写画面における色度と輝度の値は、入力部１３１を介してパーソナルコンピュータ１３０に入力される。
【００４２】
パーソナルコンピュータ１３０では、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４について測定されたＲ、Ｇ、Ｂの投写画面の色度と輝度に基づき、それぞれのプロジェクタに対応する色度調整部６１〜６４に設定されるべきパラメータＤ１〜Ｄ９の値を求め（ステップＳ７）、これを画像分配装置１００に転送する。
画像分配装置１００の制御部７２に転送されてきたパラメータを色度調整部６１〜６４に設定する（ステップＳ８）。
図７は、パーソナルコンピュータ１３０で実行される上記ステップＳ７の処理内容を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、パーソナルコンピュータ１３０にインストールされているパラメータ設定アプリケーションが起動されると（ステップＳ１０１でＹ）、変数ｉを１に設定する（ステップＳ１０２）。このアプリケーションは、例えば画像分配装置１００に添付されたフレキシブルディスクに格納されており、予めパーソナルコンピュータ１３０にインストールされているものである。
【００４４】
次に、ｉ台目の液晶プロジェクタのＲ、Ｇ、Ｂの投影画面についての色度座標点Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉの色度・輝度の入力を待ち（ステップＳ１０３）、それらの入力があれば、「ｉ」が４以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。「ｉ」が４未満であれば（ステップＳ１０４でＮ）、ステップＳ１０５で「ｉ」に１をインクリメントしてステップＳ１０３の判断を繰り返し実行し、「ｉ」が４になれば（ステップＳ１０４でＹ）、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，４）の全てについて色度と輝度の入力が完了したことになるので、そのうちの色度の値に基づき目標の色度座標点であるＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓの色度ｘｙを算出する。
【００４５】
このような算出方法の一例として次のような方法が考えられる。すなわち、４個の色度範囲△ＲｉＧｉＢｉ（ｉ＝１，２，３，４：図５を参照）の各色度座標点の座標に基づきそれぞれの色度範囲における境界線の方程式を求める。次に異なる色度範囲の境界線同士の交点を求め、求められた複数の交点のうち、それらを順に結んだときにいずれの境界線もその内側に来ないような交点を選択し、それらを結んで共通色度範囲の境界線を得る。
【００４６】
２点の座標が分かれば、その２点を結ぶ直線の方程式が特定され、直線の方程式が特定されれば、当該直線と定点との距離が公式により求められる。したがって、上記共通色度範囲における複数の直線からなる境界線と各標準色度座標点Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０との距離を演算により容易に求めることができる。そして、それぞれの距離が最小となるときの境界線上の点をそれぞれＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓとして設定すればよい。
【００４７】
一方、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４ごとに測定して得られた赤、緑、青の投写画面の輝度が入力されているので、それらを同じ原色同士で比較して、各原色について一番低い輝度を検索し、それぞれＹｒｔ、Ｙｇｔ、Ｙｂｔとする（ステップＳ１０７）。
【００４８】
次に変数ｎを１に設定し（ステップＳ１０８）、上述した式３〜式１１の連立方程式を解いてｎ番目の液晶プロジェクタに対応する色度調整部に設定されるべきパラメータＤ１〜Ｄ９を求める。これをｎ＝４になるまで繰り返して全ての色度調整部６１〜６４に設定されるべきパラメータを求めた後（ステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１０９）、それらのパラメータの値を画像分配装置１００に転送する。
このように、パーソナルコンピュータ１３０でパラメータを自動的に設定させ、入力ポート７１を介して転送することにより、各液晶プロジェクタ１１１〜１１４の色度調整を極めて容易かつ迅速に行うことができる。
【００４９】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１におけるマルチディスプレイ装置１においては、色度調整部６１を画像分配装置１００内に内蔵するようにしたが、本実施の形態２では、各液晶プロジェクタに内蔵するようにしている。
図８は、このような場合の液晶プロジェクタ２００の構成例を示す図である。この液晶プロジェクタ２００は、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換器２０１、入力信号を選択するセレクター２０２、ガンマ補正部２０３、３原色の色度を調整するための色度変換部２０４、表示デバイス駆動部２０５、投影部２０６、制御部２０７および入力ポート２０８などからなる。
【００５０】
セレクター２０２で選択された画像信号は、ガンマ補正部２０３で、投影部２０６における階調再現の非線形性を補完するため予め設定された階調変換特性に基づきガンマ補正される。
色度変換部２０４は、上述の色度調整部６１と同じ構成であり内部に行列演算回路を備えている。パーソナルコンピュータ１３０から入力ポート２０８を介して制御部２０７にパラメータＤ１〜Ｄ９の値が与えられており、制御部２０７は、これらのパラメータを色度変換部２０４内部の行列演算回路に設定する。
【００５１】
色度変換部２０４は、この設定されたパラメータに基づいて３原色の色度を変換し、表示デバイス駆動部２０５に出力する。
投影部２０６は、透過型の液晶ディスプレイと光源と投射レンズなどを含む公知のものであって、表示デバイス駆動部２０５は、色度変換されたＲＧＢ信号に基づき上記液晶ディスプレイを駆動して投射画像を形成させる。
【００５２】
このように液晶プロジェクタ内に色度調整機能を組み込むことにより、画像分配器として既存の製品を使用してマルチディスプレイ装置を形成でき経済的である。さらに液晶プロジェクタ２００に手動で色度調整用パラメータを設定できる入力部を設けておけば、液晶プロジェクタ単体で使用する場合にユーザの好みの色度を設定して映像を楽しむことができ大変便利である。
【００５３】
＜実施の形態３＞
マルチディスプレイ装置１において、上記実施の形態１や２のように色度調整部を画像分配装置もしくは液晶プロジェクタに内蔵させるのではなく、これらとは独立した単独の色度調整装置として構成してもよい。
図９は、本実施の形態に係る色度調整装置３００の構成を示すブロック図である。
この色度調整装置３００は、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換器３０１、入力信号を選択するセレクター３０２、ガンマ補正部３０３、ＲＧＢの色度を調整するための色度変換部３０４、逆ガンマ補正部３０５、制御部３０６、操作部３０７、入力ポート３０８などからなる。
【００５４】
セレクター３０２で選択された画像信号は、ガンマ補正部３０３に入力される。このガンマ補正部３０３は、図３のガンマ補正部６１１や図８のガンマ補正部２０３と同じく、色度変換に先立って、後段に接続される画像表示装置における階調再現の非線形性を補完しておくためのものであるが、本実施の形態では、後段にどのような種類の画像表示装置が接続されても使用可能なように、内部に標準的な画像表示装置に対応した複数種類の階調変換テーブルが格納されており、操作部３０７から実際に接続される画像表示装置の種類が入力されると、制御部３０６の指示を受けて当該画像表示装置に対応した階調変換テーブルを選択してガンマ補正するように構成している。
【００５５】
これにより画像表示装置の種類ごとに色度調整装置を用意する必要がなく、経済的であり、常に最適な色度調整の効果が得られる。
一方、パーソナルコンピュータ１３０から入力ポート３０８を介して制御部３０６にパラメータＤ１〜Ｄ９の値が与えられており、制御部３０６は、これらのパラメータを色度変換部３０４内部の行列演算回路に設定し、これにより３原色の色度が調整される。
【００５６】
逆ガンマ補正部３０５には、ガンマ補正部３０３内に設定されている複数の階調変換テーブルに対応した複数の逆階調変換テーブルが格納されており、制御部３０６からの指示により、ガンマ補正部３０３で選択された階調変換テーブルに対応した逆変換テーブルが選択して逆ガンマ補正を実行するようになっている。逆ガンマ変換されたＲＧＢ信号は、色度調整装置３００に接続された画像表示装置に出力される。
本実施の形態のように色度調整装置３００を独立に構成することにより、ユーザは、既存の画像表示装置と画像分配装置との間に色度調整装置３００を接続してそれらのパラメータを設定するだけで、各表示画像における色度を揃えることができ、全体画像の連続性を確保することができる。
【００５７】
＜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。
【００５８】
（１）上記実施の形態１では、パラメータＤ１〜Ｄ９の演算をパーソナルコンピュータ１３０で行わせていたが、画像分配装置１００側に色度と輝度を入力するための操作部を設けて、それらの入力された値に基づき制御部７２で図７のフローチャートを実行させて、上記パラメータを求めるようにしてもよい。
実施の形態２、実施の形態３においても同様に内部の制御部でパラメータの演算をさせるようにしてもよい。これらの場合には、色度調整用のパラメータの設定時にパーソナルコンピュータ１３０が不要となり大変便利である。
【００５９】
（２）上記各実施の形態では画像表示装置として、主に液晶プロジェクタについて説明してきたが、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や、ＣＲＴにおける電子ビームを強くし、そのフロントパネルに形成された像を、フロントパネルの前方に配置されたスクリーン上に投影させる形式のＣＲＴ型プロジェクタにも適用可能である。また、場合によっては、プラズマ・ディスプレイ・パネルのようなフラット・ディスプレイ・パネルを使用してもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る画像信号処理装置および画像表示装置によれば、受け付けたカラー画像信号の信号値を演算して、画像表示装置により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整できるようにしているので、当該調整されたカラー画像信号を再生することにより得られる表示画像の色度を自在に調整することができる。
【００６１】
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置によれば、画像表示手段ごとに、その画像表示手段に入力されるカラー画像信号の信号値を演算し、当該画像表示手段により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段を設けているので、各画像表示手段により表示される画像の色度を一致させることが可能となる。これにより画面全体に色の連続性を得ることができ、観察者に違和感を与えることがなくなる。
【００６２】
また、本発明に係るマルチディスプレイ装置における色度調整方法によれば、前記マルチディスプレイ装置が、各画像表示手段ごとに、パラメータを受け付け、このパラメータに基づいて、カラー画像信号の信号値を演算し、画像表示手段により表示されるべき赤、緑、青の各原色の色度をそれぞれ独立に調整する色度調整手段を備えており、各画像表示手段に赤、緑、青の原色の画像信号を入力して画像表示させ、画像表示手段ごとに、各原色画像の色度および輝度を測定し、これらの原色画像の色度および輝度の測定値に基づき各画像表示手段により表示される赤、緑、青の各色度がほぼ一致するように各色度調整手段ごとに前記パラメータを設定するようにしているので、各画像表示手段で表示し得る色度の範囲内で、赤、緑、青の色度を的確に一致させて各表示画像の色の連続性を確保でき、画面全体の一体感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  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】画像分配装置の構成を示すブロック図である。
【図３】  画像分配装置内の色度調整部の構成を示すブロック図である。
【図４】液晶プロジェクタが２台の場合について、ぞれぞれが表示し得る共通の色度範囲の求め方を説明するための図である。
【図５】液晶プロジェクタが４台の場合について、ぞれぞれが表示し得る共通の色度範囲の求め方を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるパラメータの決定手順を示すフローチャートである。
【図７】パーソナルコンピュータで実行されるパラメータ演算処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る色度調整装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
４１        ＲＧＢ変換器
４２        セレクター
４３        フレームメモリ部
４４        画像切取部
５１〜５４  画像拡大部
６１〜６４  色度調整部
７１        入力ポート
７２，２０７，３０６        制御部
１００        画像分配装置
１１１〜１１４  液晶プロジェクタ
１２０        スクリーン
１２１〜１２４  表示画像
１３０        パーソナルコンピュータ
１３１        入力部
１３２        表示部
２００        液晶プロジェクタ
２０１        ＲＧＢ変換器
２０２，３０２    セレクター
２０３，３０３，６１１  ガンマ補正部
２０４        色度変換部
２０５        表示デバイス駆動部
２０６        投影部
２０８，３０８    入力ポート
３００        色度調整装置
３０１        ＲＧＢ変換器
３０４，６１２    色度変換部
３０５，６１３    逆ガンマ補正部
３０７    操作部
【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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