マルチ画面表示装置
【課題】複数の画面で構成されるマルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供する。
【解決手段】複数の映像表示装置１の画面２０を組み合わせてマルチ画面を構成し、マルチ画面に映像を表示するマルチ画面表示装置を構成する。各映像表示装置１では、メモリー回路４ｃに記憶される画面２０の中央部の輝度に関する情報、および周辺部の輝度に関する情報に基づいて、画面２０内における輝度むらが補正されるように、映像処理回路４ａによって輝度値を補正する。次いで、複数の映像表示装置１間で、補正された輝度値を通信し、それらに基づいて、マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求める。求めた目標輝度値に基づいて、各映像表示装置１の映像処理回路４ａによって、輝度値を更に補正する。
【解決手段】複数の映像表示装置１の画面２０を組み合わせてマルチ画面を構成し、マルチ画面に映像を表示するマルチ画面表示装置を構成する。各映像表示装置１では、メモリー回路４ｃに記憶される画面２０の中央部の輝度に関する情報、および周辺部の輝度に関する情報に基づいて、画面２０内における輝度むらが補正されるように、映像処理回路４ａによって輝度値を補正する。次いで、複数の映像表示装置１間で、補正された輝度値を通信し、それらに基づいて、マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求める。求めた目標輝度値に基づいて、各映像表示装置１の映像処理回路４ａによって、輝度値を更に補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の映像表示装置の画面を組み合わせて１つの画面を構成して、映像を表示するマルチ画面表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチ画面表示装置は、複数の映像表示装置の画面を組み合わせて１つの画面を構成して、映像を表示する装置である。マルチ画面表示装置を構成する映像表示装置としては、投射型映像表示装置および液晶映像表示装置などがある。
【０００３】
投射型映像表示装置は、ランプまたは発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称：ＬＥＤ）を光源とし、スクリーンの背面から映像を投射することによって、画面に映像を表示する。液晶映像表示装置は、蛍光管またはＬＥＤをバックライトとし、バックライトの光を液晶デバイスに照射することによって、画面に映像を表示する。
【０００４】
投射型映像表示装置および液晶映像表示装置のいずれの装置においても、光を画面へ照射するときには、照射むらが発生する。この照射むらは、画面内の輝度むらおよび色むらの原因となっている。具体的には、画面の中央が明るく、周辺が暗くなる傾向がある。
【０００５】
このような輝度むらおよび色むらのある画面が複数組み合わせられて、マルチ画面表示装置の表示画面（以下「マルチ画面」という場合がある）が構成される。したがって、マルチ画面表示装置では、個々の映像表示装置内で生じる画面中央の輝度および色の個体差、ならびに隣接する画面端の輝度および色の個体差が、マルチ画面の一体感を損なう要因となっている。
【０００６】
マルチ画面表示装置のマルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを補正する技術が、特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１に開示される技術では、マルチ画面表示装置を設置した後、目視で画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正するか、またはカメラもしくは輝度計などの計測器を使用して補正値を演算し、画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正する。
【０００７】
また特許文献２に開示される技術では、画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正した後、光源またはバックライトの光量の変化などに起因する経時的な画面間の輝度むらおよび色むらを、映像表示装置内に配置した輝度センサーによって光量を測定して補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２８７００７号公報（第１８頁、第１２図）
【特許文献２】特開平１０−９０６４５号公報（第６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されるようなマルチ画面表示装置を設置した後の目視または計測器による補正では、測定および調整に多くの時間を要する上に、設置場所およびマルチ画面を構成する画面の数によっては、計測器の使用および目視での調整が困難な場合があるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示される技術では、輝度センサーによる画面中央の輝度の測定結果に基づいて、個々の映像表示装置の画面全体を一様な補正量で補正するので、画面間における画面中央の輝度むらおよび色むらは抑制できるものの、画面周辺の最適な補正まではできない。したがって、マルチ画面表示装置において隣接する映像表示装置の画面端の輝度むらおよび色むらを抑制できない場合があるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、複数の画面で構成されるマルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のマルチ画面表示装置は、複数の映像表示装置を備え、前記複数の映像表示装置の画面を組み合わせて構成されるマルチ画面に、映像信号に基づいて映像を表示するマルチ画面表示装置であって、前記複数の映像表示装置は、通信可能に接続され、各映像表示装置は、その映像表示装置の画面の中央部の輝度に関する中央輝度情報、および前記中央部を囲繞する周辺部の輝度に関する周辺輝度情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶される前記中央輝度情報および前記周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、前記映像信号に含まれる輝度値を補正する補正手段とを備え、前記複数の映像表示装置のうち、他の映像表示装置を制御するマスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段は、（ａ）他の映像表示装置の前記補正手段によって補正された前記輝度値を取得し、（ｂ）取得した前記輝度値と、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値とに基づいて、前記マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求め、（ｃ）求めた前記目標輝度値を前記他の映像表示装置に送信するとともに、求めた前記目標輝度値に基づいて、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正し、前記他の映像表示装置の前記補正手段は、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段から前記目標輝度値を受信すると、受信した前記目標輝度値に基づいて、その映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマルチ画面表示装置によれば、複数の映像表示装置を備えてマルチ画面表示装置が構成され、複数の映像表示装置の画面を組み合わせてマルチ画面が構成される。マルチ画面には、映像信号に基づいて映像が表示される。各映像表示装置では、記憶手段に記憶される中央輝度情報および周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、映像信号に含まれる輝度値が補正手段によって補正される。これによって、マルチ画面を構成する各画面内の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。
【００１４】
また複数の映像表示装置のうち、マスター装置として予め定められる映像表示装置によって他の映像表示装置が制御される。マスター装置の補正手段によって、他の映像表示装置の補正手段によって補正された輝度値が取得される。取得された輝度値およびそのマスター装置の補正手段が補正した輝度値に基づいて、マルチ画面全体の目標輝度値が求められ、他の映像表示装置に送信される。またマスター装置の補正手段によって補正された輝度値が、求めた目標輝度値に基づいて補正される。他の映像表示装置では、その映像表示装置の補正手段によって補正された輝度値が、マスター装置の補正手段から受信した目標輝度値に基づいて補正される。これによって、マルチ画面を構成する複数の画面間における輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。
【００１５】
したがって、マルチ画面における各画面内および画面間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することができる。また、この輝度むらの補正を色毎に行うことによって、マルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるマルチ画面表示装置において用いられる映像表示装置の一つである投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】スクリーン２の画面２０における輝度むらおよび色むらを模式的に示す図である。
【図３】４つの映像表示装置１を組合せて構成されるマルチ画面表示装置のマルチ画面２１における輝度むらおよび色むらの一例を模式的に示す図である。
【図４】ゲイン調整処理をする前の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図５】ゲイン調整処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図６】グラデーション補正処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図７】映像表示装置１の製造段階における輝度データの測定方法を説明するための図である。
【図８】４つの映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わせたマルチ画面表示装置１０を模式的に示す図である。
【図９】マスターの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】スレーブの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図１２】光源３ｃの光量の経時的な変化が生じている場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態であるマルチ画面表示装置において用いられる映像表示装置の一つである投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。以下の説明において、「投射型映像表示装置」を、単に「映像表示装置」という場合がある。映像表示装置１は、スクリーン２、投射ユニット３および電気回路ユニット４を備えて構成される。
【００１８】
投射ユニット３は、映像表示デバイス３ａ、集光レンズ３ｂ、光源３ｃ、投射レンズ３ｄおよび輝度センサー３ｅを備える。電気回路ユニット４は、映像処理回路４ａ、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）回路４ｂ、メモリー回路４ｃおよび映像入力回路４ｄを備える。
【００１９】
映像入力回路４ｄは、映像表示装置１の外部に配設される映像ソース５と接続されている。映像ソース５から出力された映像信号は、映像入力回路４ｄに入力される。映像入力回路４ｄは、入力された映像信号をデジタル信号へ変換する。映像入力回路４ｄは、デジタル信号に変換した映像信号（以下「デジタル映像信号」という場合がある）を映像処理回路４ａに与える。
【００２０】
映像処理回路４ａは、映像入力回路４ｄから与えられたデジタル映像信号に、そのデジタル映像信号が表す映像の画質を調整する処理（以下「画質調整処理」という場合がある）を施す。その後、映像処理回路４ａは、画質調整処理後のデジタル映像信号を、投射ユニット３の映像表示デバイス３ａが必要とするデジタル信号フォーマットへ変換して、映像表示デバイス３ａに与える。映像処理回路４ａは、補正手段に相当する。
【００２１】
光源３ｃから発せられた光は、集光レンズ３ｂを介して均一に分散されて映像表示デバイス３ａへ照射される。映像表示デバイス３ａは、映像処理回路４ａから与えられたデジタル映像信号に基づいて、光源３ｃから発せられた光を変調して映像光を生成する。映像表示デバイス３ａは、生成した映像光を、投射レンズ３ｄを介してスクリーン２の表面に投射する。これによって、投射レンズ３ｄによって投射された映像光がスクリーン２の表面に照射されて、デジタル映像信号が表す映像が表示される。
【００２２】
スクリーン２の表面のうち、映像が表示される部分を、映像表示装置１の画面２０という。本実施の形態では、スクリーン２の表面全体が画面２０となる。この画面２０に、前述のように映像信号に基づいて映像が表示される。映像表示デバイス３ａは、たとえばデジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device；略称：ＤＭＤ）によって実現される。
【００２３】
映像処理回路４ａは、映像入力回路４ｄから与えられたデジタル映像信号に、光の三原色である赤色（Red；略称：Ｒ）、緑色（Green；略称：Ｇ）、青色（Blue；略称：Ｂ）毎に独立して画質調整処理を施す。このように映像処理回路４ａは、デジタル映像信号に色毎に画質調整処理を施す。
【００２４】
画質調整処理としては、たとえば、画面全域の信号レベルを増減させる処理（以下「ゲイン調整処理」という場合がある）、および画面内のエリア毎に信号レベルを増減させる処理（以下「グラデーション補正処理」という場合がある）が挙げられる。本実施の形態では、グラデーション補正処理として、画面の上下左右の端部および四隅の合計８つのエリア毎に信号レベルを増減させる処理を行う。
【００２５】
デジタル映像信号の信号レベルは、デジタル映像信号に含まれる輝度値に相当する。画質調整処理を行うこと、具体的には、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって信号レベルを増減させることは、輝度値を補正することに相当する。したがって、前述のようにデジタル映像信号に色毎に画質調整処理を施すことは、デジタル映像信号に含まれる輝度値を色毎に補正することに相当する。
【００２６】
マイコン回路４ｂは、映像表示装置１の外部に配設される外部制御装置６と接続されている。マイコン回路４ｂは、外部制御装置６によって制御される。マイコン回路４ｂは、映像処理回路４ａによって行われた画質調整処理における調整値（以下「画質調整値」という場合がある）を含む制御データをメモリー回路４ｃへ書き込む処理、およびメモリー回路４ｃから前記制御データを読み出す処理を行う。メモリー回路４ｃは、記憶手段に相当する。
【００２７】
光源３ｃから発せられ、集光レンズ３ｂを介して均一に分散されて映像表示デバイス３ａへ照射された光のうち、スクリーン２へ投射されない光（以下「不要光」という場合がある）は、映像表示デバイス３ａによって輝度センサー３ｅに導かれる。輝度センサー３ｅは、不要光を計測することによって、光源３ｃから発せられた光の量（以下「光量」という）を計測する。輝度センサー３ｅは、計測手段に相当する。輝度センサー３ｅは、計測結果である計測した光量を表すデータ（以下「光量データ」という）をマイコン回路４ｂに与える。マイコン回路４ｂは、輝度センサー３ｅから与えられる光量データに基づいて、スクリーン２に投射される光量を擬似的に監視する。
【００２８】
図１では、映像表示デバイス３ａにおいてスクリーン２へ投射されない不要光を輝度センサー３ｅで計測することによって光源３ｃの光量を計測する例を示している。映像表示装置１が液晶映像表示装置によって実現される場合は、光源であるバックライトの光を直接、輝度センサー３ｅで計測するようにしてもよい。
【００２９】
スクリーン２へ投射される光は、画面２０の全域で均一となるのが理想であるが、実際には光源３ｃ、集光レンズ３ｂ、映像表示デバイス３ａ、投射レンズ３ｄ、スクリーン２の順に光が導かれる過程で、光束の中央部が最大光量となり、中央部から周辺部へ向かうにつれて光量が少なくなっていく。つまり、スクリーン２において、画面２０の中央部は最も明るく、画面２０の周辺部は画面２０の中央部に比べて暗くなる。
【００３０】
このようなスクリーン２の画面２０内における明るさのむらを「輝度むら」という。また、光の三原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎に輝度むらの量が異なることを「色むら」という。
【００３１】
図２は、スクリーン２の画面２０における輝度むらおよび色むらを模式的に示す図である。図２では、輝度むらおよび色むらが、画面２０の水平座標および垂直座標を基準にした場合に、どのような輝度カーブとなるかの一例を示している。図２では、Ｒ，Ｇ,Ｂ毎に輝度カーブを示す。図２に示すように、多くの場合、画面２０の中央部Ｓ０から周辺部Ｓ１に向かうにつれて輝度が減少し、特に画面２０の端部においては、急激に輝度が減少する傾向がある。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に減少の仕方に差異があることが多い。
【００３２】
図３は、４つの映像表示装置１を組合せて構成されるマルチ画面表示装置のマルチ画面２１における輝度むらおよび色むらの一例を模式的に示す図である。マルチ画面２１は、マルチ画面表示装置の表示画面である。図３に示す例では、マルチ画面２１は、４つの映像表示装置１のスクリーン２の画面２０を組合せて、１つの画面として構成されている。マルチ画面表示装置は、各映像表示装置１の画面２０に前述のようにして映像信号に基づいて映像を表示することによって、マルチ画面２１に映像信号に基づく映像を表示する。
【００３３】
図３では、４つの映像表示装置１のスクリーン２を区別するために、スクリーンの参照符号「２」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１スクリーン２ａ、第２スクリーン２ｂ、第３スクリーン２ｃ、第４スクリーン２ｄとして示している。また各スクリーン２の画面２０を区別するために、画面の参照符号「２０」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１画面２０ａ、第２画面２０ｂ、第３画面２０ｃ、第４画面２０ｄとして示している。図３に示す例では、第２画面２０ｂの周辺部Ｓｂおよび第３画面２０ｃの周辺部Ｓｃは、第１画面２０ａの周辺部Ｓａおよび第４画面２０ｄの周辺部Ｓｄよりも暗くなっている。
【００３４】
前述の図２に示すように、画面２０が１つの場合、ユーザは、画面２０に表示される映像の中央部Ｓ０、具体的には画面２０の中央部Ｓ０を見る場合が多く、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度むらおよび色むらは、それほど目立たない。しかし、図３に示すように複数の画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを組合せてマルチ画面２１を構成すると、第１〜第４画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの継ぎ目部分がマルチ画面２１における中央部となる。したがって、各画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおける周辺部Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの輝度むらおよび色むらが際立って目立つことになる。
【００３５】
本実施の形態では、以上のような輝度むらおよび色むらを補正するために、前述のゲイン調整処理およびグラデーション補正処理を行う。
【００３６】
図４は、ゲイン調整処理をする前の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図５は、ゲイン調整処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図６は、グラデーション補正処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【００３７】
図４〜図６において、横軸は、画面水平座標を示し、左側の縦軸は、映像信号レベルを示し、右側の縦軸は、画面内輝度［％］を示す。画面内輝度は、画面２０内の最も高い輝度を１００％として、画面２０内における輝度の相対的な大きさを表したものである。図４〜図６では、映像信号レベルを表すグラフを参照符号「３１」〜「３３」で示し、画面内輝度を表すグラフを参照符号「３４」〜「３６」で示す。
【００３８】
前述のように、図１に示す映像ソース５から出力された映像信号は、映像入力回路４ｄに入力されて、デジタル映像信号に変換される。たとえば、デジタル映像信号で表される映像の各画素の輝度値が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ、０〜２５５の８ビット（bit）の階調で表される場合、全体が白色の画素を表す映像信号は、Ｒ＝２５５、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５の映像信号レベルのデジタル映像信号に変換される。また、全体が黒色の画素を表す映像信号は、Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０の映像信号レベルのデジタル映像信号に変換される。
【００３９】
デジタル映像信号は、映像処理回路４ａおよび映像表示デバイス３ａを介して、最終的にスクリーン２に映像として出力される。ここで、スクリーン２の画面２０に、白色の画素を表す映像信号に基づいて映像を表示したときに、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度が暗い場合を考える。この場合、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の映像信号レベルを部分的に増幅して、スクリーン２上での画面２０の周辺部Ｓ１の輝度を高くしようとしても、映像信号レベルは、既に８ビットの階調の最大値である２５５であるので、これ以上高くすることができない。
【００４０】
そこで本実施の形態では、映像処理回路４ａにおいて、画面２０の全域の映像信号レベルを一旦減衰させ、減衰分を画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度むらおよび色むらの補正のための増幅分に割り当てるようにする。
【００４１】
具体的には、以下の式（１）に示すように、映像処理回路４ａに入力される、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する映像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉに、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎをそれぞれ乗算することによって、映像処理回路４ａから出力される映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏのダイナミックレンジを小さくする。
【００４２】
【数１】
【００４３】
図４〜図６に示す例では、画面２０の中央部Ｓ０と周辺部Ｓ１との輝度むら、すなわち輝度の差は、Ｒ，Ｇ，Ｂともに最大１０％であるので、ゲイン調整係数を、Ｒｇａｉｎ＝０．９、Ｇｇａｉｎ＝０．９、Ｂｇａｉｎ＝０．９とする。これによって、全体が白色の画素を表すデジタル映像信号は、映像処理回路４ａにおいて、図５に示すように、前記式（１）に従って、Ｒ＝２３０、Ｇ＝２３０、Ｂ＝２３０のデジタル映像信号に変換される。この変換後の輝度値と変換前の輝度値との差が、輝度値の補正範囲ＣＲとなる。
【００４４】
この補正範囲ＣＲ内で、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を増幅することができる。つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を１０％まで増幅することが可能となる。
【００４５】
そこで、映像処理回路４ａにおいて、グラデーション補正処理によって、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素のみ、輝度値を増幅する。具体的には、図６に示すように、画面２０の周辺部Ｓ１の端部に相当する画素の輝度値を１０％増幅し、周辺部Ｓ１の残りの部分に相当する画素については、画面２０の中央部Ｓ０に近づくに従って増幅率が徐々に小さくなり、中央部Ｓ０との境界部で増幅率がゼロ（０）になるように増幅する。たとえば、画面２０の周辺部Ｓ１の端部に相当する画素の輝度値は、映像信号レベルで、２５５−２３０＝＋２５増幅させる。
【００４６】
このように画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を増幅することによって、Ｒ，Ｇ，Ｂについてそれぞれ、画面２０内の輝度を均一にすることができる。したがって、画面２０内の輝度むらおよび色むらを軽減することができる。
【００４７】
以上のようにゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって、輝度むらおよび色むらを補正するためには、予め、画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を測定し、輝度に関する情報（以下「輝度情報」という場合がある）を記憶させておく必要がある。本実施の形態では、映像表示装置１を製造する段階で、画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を、光の三原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎に、カメラまたは輝度計などの計測器を用いて測定し、映像表示装置１に内蔵されているメモリー回路４ｃに輝度情報を記憶させておく。輝度情報は、輝度の測定値そのものでもよく、輝度の測定値から求められる値でもよい。
【００４８】
図７は、映像表示装置１の製造段階における輝度データの測定方法を説明するための図である。映像表示装置１の製造段階では、輝度計７によって、スクリーン２の画面２０の全域の輝度を測定する。輝度計７は、外部制御装置６に接続されている。
【００４９】
まず、映像表示装置１において、画面２０の全域に、白色を表す映像信号に基づいて映像を表示する。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂの単色表示に切り替えながら、輝度計７によって、画面中央部Ｒ０、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４、画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の合計９個のエリアの輝度を測定する。輝度計７の測定データ、すなわち測定された各エリアの輝度を表す輝度データは、輝度計７に接続された外部制御装置６へ伝送される。
【００５０】
画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８は、画面２０の周辺部に相当し、画面中央部Ｒ０を囲繞している。画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８は、画面左上隅部Ｒ５、画面右上隅部Ｒ６、画面左下隅部Ｒ７および画面右下隅部Ｒ８を含む。ここで、「上」、「下」、「右」、「左」とは、画面２０を画面２０に垂直な方向から見たときのものである。
【００５１】
外部制御装置６は、輝度計７から伝送された測定データから、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ６の８個のエリアについて、画面中央部Ｒ０の輝度に対する各エリアの輝度の比率である倍率をそれぞれ演算する。外部制御装置６は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に倍率を演算し、８エリア×３色＝２４個の倍率を表すデータ（以下「倍率データ」という場合がある）と、画面中央部Ｒ０の３色の輝度データ、すなわち３個の輝度データとの合計２７個のデータを映像表示装置１のユニット部９へ送信する。
【００５２】
画面中央部Ｒ０の３個の輝度データは、画面２０の中央部２０の輝度に関する輝度情報である中央輝度情報に相当する。画面２０の周辺部である画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ６の８個のエリアについて求められた倍率データは、周辺部の輝度に関する輝度情報である周辺輝度情報に相当する。
【００５３】
ユニット部９は、前述の図１に示す投射ユニット３および電気回路ユニット４を含む。外部制御装置６は、具体的には、ユニット部９に含まれる電気回路ユニット４のマイコン回路４ｂに、倍率データおよび輝度データを送信する。
【００５４】
外部制御装置６は、画面中央部Ｒ０の輝度データＲｃｔ，Ｇｃｔ，Ｂｃｔと、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアＲ１〜Ｒ８の輝度データＲｎ（ｎは１〜８の整数），Ｇｍ（ｍは１〜８の整数），Ｂｌ（ｌは１〜８の整数）とから、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアＲ１〜Ｒ８の倍率データＲＸｎ（ｎは１〜８の整数），ＧＸｍ（ｍは１〜８の整数），ＢＸｌ（ｌは１〜８の整数）を、以下の式（２）に従って演算する。
【００５５】
【数２】
【００５６】
式（２）の変数ｎ，ｍ，ｌは、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアを示す参照符号Ｒ１〜Ｒ８の添え字１〜８に対応している。以下においても同様である。変数ｎ，ｍ，ｌが１の場合は、画面上端部Ｒ１のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが２の場合は、画面下端部Ｒ１のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが３の場合は、画面左端部Ｒ３のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが４の場合は、画面右端部Ｒ４のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが５の場合は、画面左上隅部Ｒ５のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが６の場合は、画面右上隅部Ｒ６のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが７の場合は、画面左下隅部Ｒ７のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが８の場合は、画面右下隅部Ｒ８のデータを表す。
【００５７】
映像表示装置１は、外部制御装置６から伝送されて、マイコン回路４ｂで受信した倍率データおよび輝度データを、マイコン回路４ｂによって、メモリー回路４ｃに記憶する。メモリー回路４ｃに記憶された倍率データおよび輝度データは、マイコン回路４ｂによって読み出され、映像処理回路４ａに与えられる。
【００５８】
映像処理回路４ａは、１画面分のデータを図７に示すように、画面中央部Ｒ０、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４、画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の合計９つのエリアに分割して、グラデーション補正処理を行う。映像処理回路４ａは、図７に示す画面中央部Ｒ０のエリア以外の８個のエリアＲ１〜Ｒ８にそれぞれ対応する８個のグラデーション補正回路を備える。映像処理回路４ａは、各グラデーション補正回路によって、エリア単位でグラデーション補正処理を行う。
【００５９】
具体的には、映像処理回路４ａは、前記式（１）によって映像信号全体のダイナミックレンジを小さくしたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号、すなわちゲイン調整処理後のＲ，Ｇ，Ｂの映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏに、以下の式（３）に示すように、グラデーション補正処理のパラメータであるグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）を乗算する。グラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、変数ｎ，ｍ，ｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）に対応するエリアＲ１〜Ｒ８毎に、それぞれ定められる。
【００６０】
【数３】
【００６１】
このように映像処理回路４ａは、ゲイン調整処理後のＲ，Ｇ，Ｂの映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏに、式（３）に示すようにグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）を乗算することによって、画面全体の輝度むらおよび色むらを補正する。式（３）において、「Ｒｇａｉｎ×Ｒｉｎ」は、変数ｎで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＲの映像信号を表し、「Ｇｇａｉｎ×Ｇｉｍ」は、変数ｍで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＧの映像信号を表し、「Ｂｇａｉｎ×Ｂｉｌ」は、変数ｌで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＢの映像信号を表す。
【００６２】
図８は、４つの映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わせたマルチ画面表示装置１０を模式的に示す図である。マルチ画面表示装置１０は、前述の図１に示す映像表示装置１を４つ組み合わせて構成されている。図８では、４つの映像表示装置１を区別するために、映像表示装置の参照符号「１」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、「第１映像表示装置１ａ」，「第２映像表示装置１ｂ」，「第３映像表示装置１ｃ」，「第４映像表示装置１ｄ」として示している。４つの映像表示装置１を区別する必要が無い場合には、映像表示装置の参照符号「１」の添え字「ａ」〜「ｄ」を省略して示す。
【００６３】
図８では、理解を容易にするために、各映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの投射ユニット３および電気回路ユニット４は記載を省略し、スクリーン２の画面２０のみを示している。図８では、各映像表示装置１のスクリーン２の画面２０を、その映像表示装置１を示す添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１画面２０ａ、第２画面２０ｂ、第３画面２０ｃ、第４画面２０ｄとして示す。マルチ画面表示装置１０の表示画面であるマルチ画面２１は、前述の図３に示すように、第１〜第４画面２０ａ〜２０ｄを組み合わせて構成されている。
【００６４】
マルチ画面表示装置１０では、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間で通信を行うために、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間を通信ケーブル８によって接続する。図８に示す例では、第１映像表示装置１ａと第２映像表示装置１ｂとを接続し、第２映像表示装置１ｂと第３映像表示装置１ｄとを接続し、第３映像表示装置１ｄと第４映像表示装置１ｃとを接続している。このようにマルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１ａ〜１ｄは、通信可能に接続される。
【００６５】
各映像表示装置１ａ〜１ｄには、重複しないＩＤ番号が割り当てられる。４つの映像表示装置１ａ〜１ｄは、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間で通信を行うときに全ての制御を統括するマスター装置（以下、単に「マスター」という場合がある）と、マスターによって制御されるスレーブとに割り振られる。
【００６６】
各映像表示装置１ａ〜１ｄをマスターとして使用するのか、またはスレーブとして使用するのかは、たとえばユーザによって設定される。ユーザは、前述の図１に示す外部制御装置６の不図示の操作部を操作することによって、各映像表示装置１ａ〜１ｄを、マスターまたはスレーブに設定することができる。このように各映像表示装置１ａ〜１ｄは、マスターまたはスレーブとして予め定められる。
【００６７】
外部制御装置６は、ユーザによる操作部の操作結果に基づいて、各映像表示装置１ａ〜１ｄの電気回路ユニット４のマイコン回路４ｂに、マスターとして動作するように指示する制御信号（以下「マスター指示信号」という）、またはスレーブとして動作するように指示する制御信号（以下「スレーブ指示信号」という）を与える。マスター指示信号を受信した映像表示装置１は、マスターとしての動作を開始する。スレーブ指示信号を受信した映像表示装置１は、スレーブとしての動作を開始する。
【００６８】
図８に示す例では、各映像表示装置１ａ〜１ｄのＩＤ番号をそれぞれＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，ＩＤ４とする。また第１映像表示装置１ａをマスターとし、その他の３つの映像表示装置、すなわち第２〜第３映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ第１スレーブ、第２スレーブ、第３スレーブとする。したがって図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａが、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄを制御する。
【００６９】
以上のようにして複数の映像表示装置１を通信ケーブル８で接続し、各映像表示装置１ａ〜１ｄをマスターまたはスレーブに設定することによって、マルチ画面表示装置１０の設置が完了する。その後、各映像表示装置１の画面２０内における輝度むらおよび色むら、ならびにマルチ画面２１を構成する画面２０ａ〜２０ｄ間における輝度むらおよび色むらの補正を行う。
【００７０】
図９は、マスターに設定された映像表示装置（以下「マスターの映像表示装置」または単に「マスター」という場合がある）１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートの各処理は、マスターの映像表示装置１によって実行される。前述の図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａによって実行される。図９に示すフローチャートの処理は、マスターに設定された映像表示装置１に電源が投入されるか、または映像表示装置１が外部制御装置６からマスター指示信号を受信することによってマスターに設定されると開始され、ステップａ１に移行する。
【００７１】
ステップａ１において、マスターの映像表示装置１は、補正開始命令を全てのスレーブへ送信する。図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａは、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ〜１ｄに補正開始命令を送信する。
【００７２】
マスターの映像表示装置１は、マイコン回路４ｂによって、通信ケーブル８を介して、補正開始命令を、スレーブに設定された映像表示装置（以下「スレーブの映像表示装置」または単に「スレーブ」という場合がある）１にそれぞれ送信する。補正開始命令は、マスターと通信ケーブル８で直接接続されていないスレーブには、マスターに通信ケーブル８で直接接続されたスレーブを介して与えられる。
【００７３】
たとえば図８に示すように、マスター１ａと第１スレーブ１ｂとが接続され、第１スレーブ１ｂと第３スレーブ１ｄとが接続され、第３スレーブ１ｄと第２スレーブ１ｃとが接続されている場合、第３スレーブ１ｄには、第１スレーブ１ｂを介して、補正開始命令が与えられる。また第２スレーブ１ｃには、第１スレーブ１ｂおよび第３スレーブ１ｄを介して、補正開始命令が与えられる。このようにして補正開始命令を送信すると、マスターの映像表示装置１は、ステップａ２に移行する。
【００７４】
ステップａ２において、マスターの映像表示装置１は、画面２０の全域の輝度を減衰するゲイン調整処理を行う。具体的には、マスターの映像表示装置１は、自装置内のメモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌを読み出す。倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、変数ｎ，ｍ，ｌで示されるエリア毎に求められて記憶されている。
【００７５】
マスターは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色についてそれぞれ、読み出した各エリアの倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの中から最小値ｍｉｎ（ＲＸｎ），ｍｉｎ（ＧＸｍ），ｍｉｎ（ＢＸｌ）を求め、これを最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして決定する。
【００７６】
次いで、マスターは、以下の式（４）に示すように、前記最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎをゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして、前記式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行う。このようにしてゲイン調整処理を行うと、マスターは、ステップａ３に移行する。式（４）において、変数ｎ，ｍ，ｌは、１〜８の整数である。
【００７７】
【数４】
【００７８】
ステップａ３において、マスターの映像表示装置１は、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路によって、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行う。グラデーション補正回路は、前述のように画面２０の周辺部Ｓ１のエリア毎に設けられ、独立してグラデーション補正処理を行う。前述の図７に示す例では、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立して設けられるグラデーション補正回路によって、グラデーション補正処理を行う。
【００７９】
グラデーション補正処理では、実際には、以下の式（５）に示すように、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの逆数をグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌとして、前記式（３）に代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。このようにして画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行うと、マスターは、ステップａ４に移行する。
【００８０】
【数５】
【００８１】
このようにして映像処理回路４ａは、メモリー回路４ｃに記憶されている周辺輝度情報である倍率データに基づいて、画面２０内における輝度むらが補正されるように、映像信号に含まれる輝度値を補正する。メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データは、前述のように、中央輝度情報である画面中央部Ｓ０の輝度データと、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の各エリアの輝度データとを用いて求められたものである。したがって、倍率データに基づいて輝度値を補正することは、中央輝度情報と周辺輝度情報とに基づいて輝度値を補正することに相当する。
【００８２】
ステップａ４において、マスターの映像表示装置１は、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するために、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、光源３ｃの初期の光量を表す輝度センサーデータ（以下「初期の輝度センサーデータ」という）ＳｅｎｓＩとして取得する。初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩを取得すると、マスターは、ステップａ５に移行する。
【００８３】
ステップａ５において、マスターは、以下の式（６）に従って、ステップａ３で画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出する。式（６）において、ＳｅｎｓＮは、後述する最新の輝度センサーデータであり、ＳｅｎｓＮの未取得時にはＳｅｎｓＩを代入する。ステップａ３の補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出すると、マスターは、ステップａ６に移行する。
【００８４】
【数６】
【００８５】
ステップａ６において、マスターは、全てのスレーブに、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを送信するように指示する送信命令を送信する。送信命令は、前述の補正開始命令と同様にして、各スレーブに与えられる。送信命令を送信すると、マスターは、ステップａ７に移行する。
【００８６】
ステップａ７において、マスターは、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信したか否かを判断する。ステップａ７において、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信したと判断した場合は、ステップａ８に移行し、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信していないと判断した場合は、全てのスレーブから受信するまで待機する。
【００８７】
ステップａ８において、マスターは、以下の式（７）に示すように、マスターおよび全スレーブを含む全ての映像表示装置１、すなわち第１〜第４映像表示装置１ａ〜１ｄの補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔｉ，Ｇｂｒｔｉ，Ｂｂｒｔｉ（ｉは１〜４の整数）の中から、最小値ｍｉｎ（Ｒｂｒｔｉ），ｍｉｎ（Ｇｂｒｔｉ），ｍｉｎ（Ｂｂｒｔｉ）を求め、画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔとして決定する。式（７）における変数ｉは、１〜４の整数である。目標輝度データは、マルチ画面２１全体の目標となる目標輝度値に相当する。
【００８８】
【数７】
【００８９】
次いで、ステップａ９において、マスターは、ステップａ８で決定した目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔを全てのスレーブへ送信する。次いで、ステップａ１０において、マスターは、ステップａ８で決定した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔに基づいて、画面２０の中央部Ｓ０の輝度値を色毎に補正して、輝度および色を補正する。具体的には、映像処理回路４ａによって、映像信号の前記式（３）におけるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを、以下の式（８）に示すように、ステップａ８で決定した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔで補正することによって、画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色を補正する。
【００９０】
【数８】
【００９１】
後述するように、各スレーブにおいても同様にしてゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎが補正される。これによって、マルチ画面２１を構成する各画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色が補正されるので、画面２０ａ〜２０ｄ間における中央部Ｓ０の輝度むらおよび色むらを補正することができる。このようにして画面２０内および画面２０ａ〜２０ｄ間の中央部Ｓ０の輝度むらおよび色むらを補正すると、マスターは、ステップａ１１に移行する。
【００９２】
ステップａ１１において、マスターは、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、光源３ｃの最新の光量を表す輝度センサーデータ（以下「最新の輝度センサーデータ」という）ＳｅｎｓＮとして取得する。
【００９３】
最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの取得後は、ステップａ５に戻り、前述のステップａ５〜ステップａ１１の処理を繰返す。これによって、ステップａ１１において、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅで定期的に計測し、ステップａ５〜ステップａ１０において、画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを補正し、新たなゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを演算する。これらの処理を繰返し行うことによって、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正することができる。
【００９４】
図１０は、スレーブの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートの各処理は、スレーブの映像表示装置１によって実行される。スレーブが複数ある場合には、各スレーブによって実行される。前述の図８に示す例では、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄによって、それぞれ実行される。図１０に示すフローチャートの処理は、スレーブに設定された映像表示装置１に電源が投入されるか、または映像表示装置１が外部制御装置６からスレーブ指示信号を受信することによってスレーブに設定されると開始され、ステップｂ１に移行する。
【００９５】
ステップｂ１において、スレーブの映像表示装置１は、マスターから送信される補正開始命令を受信したか否かを判断する。この補正開始命令は、前述の図９に示すステップａ１において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ１において、補正開始命令を受信したと判断した場合は、ステップｂ２に移行し、補正開始命令を受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【００９６】
ステップｂ２において、スレーブの映像表示装置１は、前述の図９に示すステップａ２と同様にして、画面２０の全域の輝度を減衰するゲイン調整処理を行う。具体的には、スレーブの映像表示装置１は、自装置のメモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌを読み出し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色についてそれぞれ、倍率データの最小値ｍｉｎ（ＲＸｎ），ｍｉｎ（ＧＸｍ），ｍｉｎ（ＢＸｌ）を求め、これを最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして決定する。
【００９７】
次いで、スレーブは、前記式（４）に示すように、前記最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎをゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして、前記式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行う。このようにしてゲイン調整処理を行うと、スレーブは、ステップｂ３に移行する。
【００９８】
ステップｂ３において、スレーブの映像表示装置１は、前述の図９に示すステップａ３と同様にして、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路によって、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行う。前述の図７に示す例では、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立して設けられるグラデーション補正回路によって、グラデーション補正処理を行う。
【００９９】
グラデーション補正処理では、実際には、前記式（５）に示すように、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの逆数を、グラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌとして、前記式（３）に代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。このようにして画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行うと、スレーブは、ステップｂ４に移行する。
【０１００】
ステップｂ４において、スレーブの映像表示装置１は、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するために、前述の図９に示すステップａ４と同様にして、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩとして取得する。初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩを取得すると、スレーブは、ステップｂ５に移行する。
【０１０１】
ステップｂ５において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ５と同様にして、前記式（６）に従って、ステップｂ３で画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出する。前記式（６）における最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの未取得時には、ＳｅｎｓＩを代入する。ステップｂ３の補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出すると、スレーブは、ステップｂ６に移行する。
【０１０２】
ステップｂ６において、スレーブは、マスターから送信される、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信したか否かを判断する。この送信命令は、前述の図９に示すステップａ６において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ６において、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信したと判断した場合は、ステップｂ７に移行し、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【０１０３】
ステップｂ７において、スレーブは、ステップｂ５で取得した、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔをマスターに送信する。補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔをマスターに送信すると、スレーブは、ステップｂ８に移行する。
【０１０４】
ステップｂ８において、スレーブは、マスターから送信される画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔを受信したか否かを判断する。この目標輝度データは、前述の図９に示すステップａ９において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ８において、目標輝度データを受信したと判断した場合は、ステップｂ９に移行し、目標輝度データを受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【０１０５】
ステップｂ９において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ１０と同様にして、受信した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔに基づいて、画面２０の中央部Ｓ０の輝度値を色毎に補正して、輝度および色を補正する。具体的には、各スレーブにおいて、映像処理回路４ａによって、映像信号の前記式（３）におけるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを、前記式（８）に示すように受信した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔで補正し、画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色を補正する。
【０１０６】
次いで、ステップｂ１０において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ１１と同様にして、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮとして取得する。
【０１０７】
最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの取得後は、ステップｂ５に戻り、前述のステップｂ５〜ステップｂ１０の処理を繰返す。これによって、ステップｂ１０において、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅで定期的に計測し、ステップｂ５〜ｂ９において、画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを補正し、新たなゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを演算する。これらの処理を繰返し行うことによって、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正することができる。
【０１０８】
以上のように本実施の形態では、各映像表示装置１の画面２０の中央部Ｓ０の輝度に関する中央輝度情報、および中央部Ｓ０を囲繞する周辺部Ｓ１の輝度に関する周辺輝度情報をメモリー回路４ｃに記憶しておく。具体的には、各映像表示装置１を製造する段階で、その映像表示装置１の画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を測定し、中央部Ｓ０の輝度データ、および中央部Ｓ０の輝度に対する周辺部Ｓ１の輝度の比率である倍率データをメモリー回路４ｃに記憶しておく。中央部Ｓ０の輝度データは、中央輝度情報に相当する。倍率データは、周辺輝度情報に相当する。
【０１０９】
そして、複数の映像表示装置１を組み合わせてマルチ画面表示装置１０を設置するとき、すなわち複数の映像表示装置１の画面２０を組み合わせてマルチ画面２０を構成するときに、各映像表示装置１内で画面２０内の輝度むらおよび色むらがなくなるように、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理を行い、映像信号に含まれる輝度値を補正する。
【０１１０】
その後、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって補正した各映像表示装置１の輝度値を通信して、これらの輝度値に基づいてマルチ画面２０全体の目標輝度値を求め、目標輝度値に基づいて、各映像表示装置１で輝度値を補正する。
【０１１１】
これによって、マルチ画面２１における各画面２０内の輝度むら、およびマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置１０を提供することができる。
【０１１２】
また本実施の形態では、輝度値を色毎に補正するので、色むらについても補正することができる。つまり本実施の形態では、マルチ画面２１における各画面２０内の色むら、およびマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の色むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。したがって、マルチ画面２１における各画面２０内の輝度むらおよび色むら、ならびにマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置１０を提供することができる。
【０１１３】
また本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０の組み立て時に、カメラおよび輝度計などを使わずに簡単にマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間で、輝度むらおよび色むらがない調整を行うことが可能である。
【０１１４】
また本実施の形態では、各映像表示装置１は、画面２０を照明する光源３ｃから発せられる光量を計測する計測手段として、輝度センサー３ｅを備える。そして、映像処理回路４ａは、前述の図９のステップａ５〜ステップａ１１および図１０のステップｂ５〜ステップｂ１０において、輝度センサー３ｅの計測結果に基づいて、輝度値を補正する。つまり、本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１間で各々の輝度を通信し、リアルタイムで補正を行うので、運用時に各映像表示装置１の輝度が経時変化によって低下しても、常にマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度を均一に保つことができる。
【０１１５】
以上に述べた本実施の形態では、図７において１つの画面２０内を９つのエリアに分割し、画面２０の周辺の８つのエリアに対してグラデーション補正処理を行う場合について説明したが、画面２０を分割するエリアは、必ずしも９つである必要はなく、グラデーション補正処理を行うエリアは、必ずしも８つである必要はない。たとえば、画面２０の上下左右の４つのエリアのみ、または、９つ以上のエリアでグラデーション補正処理を行うようにしてもよい。このように画面２０の上下左右の４つのエリアのみ、または、９つ以上のエリアでグラデーション補正処理を行う場合でも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
＜第２の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態におけるマルチ画面表示装置１０を構成する各映像表示装置１では、光源３ｃの光量の経時的な変化に伴い、画面２０内において、画面２０の中央部Ｓ０に対する周辺部Ｓ１の輝度の減衰量が軽減する場合がある。この場合、マルチ画面表示装置１０の設置時に調整されたグラデーション補正係数が適切な値ではなくなり、かえって画面２０内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面２０ａ〜２０ｄ間の輝度むらおよび色むらの要因となることがある。そこで、本実施の形態では、グラデーション補正係数の再設定を行う。
【０１１７】
図１１は、光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図１２は、光源３ｃの光量の経時的な変化が生じている場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図１１は、マルチ画面表示装置１０の設置時におけるグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフに相当する。
【０１１８】
図１１および図１２において、横軸は、画面水平座標を示し、左側の縦軸は、映像信号レベルを示し、右側の縦軸は、画面内輝度［％］を示す。画面内輝度は、画面２０内の最も高い輝度を１００％として、画面２０内における輝度の相対的な大きさを表したものである。図１１および図１２では、図１１の光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合の画面中央部Ｓ０の画面内輝度を１００％として示している。図１１および図１２では、映像信号レベルを表すグラフを参照符号「４１」および「４２」で示し、画面内輝度を表すグラフを参照符号「４３」および「４４」で示す。
【０１１９】
図１１に示すマルチ画面表示装置１０の設置時における画面２０の中央部Ｓ０に対する周辺部Ｓ１の輝度の減衰量ＬＡ１は、光源３ｃの光量の経時的な変化、具体的には光量の減少に伴い軽減していく。そして、図１２に示すように、画面２０の中央部Ｓ０の画面内輝度がマルチ画面表示装置１０の設置時における値の７５％となった時点では、周辺部Ｓ１の輝度の減衰量ＬＡ２は、マルチ画面表示装置１０の設置時における値ＬＡ１よりも小さくなる（ＬＡ１＞ＬＡ２）。
【０１２０】
したがって、グラデーション補正量も軽減する方が適切となる。グラデーション補正量を軽減するために、本実施の形態では、グラデーション補正量を表すグラデーション補正係数ＧＣを再設定する。たとえば、図１２に示すように光源３ｃの光量が減少した場合には、グラデーション補正係数ＧＣ２を、図１１に示すマルチ画面表示装置１０の設置時に設定されたグラデーション補正係数ＧＣ１よりも小さくする（ＧＣ２＜ＧＣ１）。つまり、本実施の形態では、映像処理回路４ａは、輝度センサー３ｅの計測結果の変化量に基づいて、輝度値を補正する。グラデーション補正係数は、具体的には、以下のようにして再設定される。
【０１２１】
光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するときに、前記式（８）によって得られるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎ、および前記式（２）によって得られる倍率データＲＸｎ（ｎは１〜８の整数），ＧＸｍ（ｍは１〜８の整数），ＢＸｌ（ｌは１〜８の整数）を、以下の式（９）に代入してグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌを再計算し、再設定する。このように再計算して得た値をグラデーション補正係数として再設定することによって、より適切なグラデーション補正係数を用いて、グラデーション補正処理を行うことができる。
【０１２２】
【数９】
【０１２３】
以上のように本実施の形態では、映像処理回路４ａは、輝度センサー３ｅの計測結果の変化量に基づいて、輝度値を補正する。具体的には、マルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１間で各々の輝度を通信し、リアルタイムで補正を行うときに、適切なグラデーション補正係数を再設定する。これによって、運用時に各映像表示装置１の輝度が経時変化しても、各映像表示装置１の画面２０の輝度むらおよび色むらを適切に補正することができる。したがって、マルチ画面表示装置１０において隣接する複数の映像表示装置１間において、画面２０の端部における輝度むらおよび色むらを抑制することができる。
【０１２４】
＜第３の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態においては、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎを、映像処理回路４ａの映像信号のゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行っている。しかし、減衰量に限度値を設けないと、極端に小さな倍率データが存在する場合に、画面２０の全域の映像レベルを大幅に減衰させることとなり、画面２０の中央部Ｓ０の輝度性能を劣化させることとなる。
【０１２５】
そこで本実施の形態では、前記減衰量に限度値Ｘｌｉｍｉｔを設定し、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎが限度値Ｘｌｉｍｉｔを下回る場合は、限度値Ｘｌｉｍｉｔを最小倍率データとして用いる。
【０１２６】
具体的には、前述の図９のステップａ２および図１０のステップｂ２において、マスターおよびスレーブである全ての映像表示装置１は、それぞれ、以下の式（１０）に示すように、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）の最小値と、予め定める限度値Ｘｌｉｍｉｔとのうちの大きい方の値を選択して算出する。各映像表示装置１は、算出した値をゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして用いる。
【０１２７】
【数１０】
【０１２８】
次いで、前述の図９のステップａ３および図１０のステップｂ３において、マスターおよび全てのスレーブは、映像処理回路４ａ内にある画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立するグラデーション補正回路によってグラデーション補正処理を行う。
【０１２９】
本実施の形態では、最小倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌが限度値Ｘｌｉｍｉｔよりも小さい場合は、限度値Ｘｌｉｍｉｔをグラデーション補正のパラメータとして選択する。具体的には、前記式（３）におけるグラデーション調整係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌに、以下の式（１１）に示す値を代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。式（１１）において、変数ｎ，ｍ，ｌは、１〜８の整数である。
【０１３０】
【数１１】
【０１３１】
以上のように本実施の形態の映像処理回路４ａは、式（１１）に示すように、補正後の輝度値が、予め定める限度値以下になると、限度値を、補正後の輝度値として出力する。具体的には、各映像表示装置１内でグラデーション補正処理を行うときに、画面２０の中央部Ｓ０の輝度と周辺部Ｓ１の輝度との差が、予め定める閾値以上になった場合に、グラデーション補正の上限を設けている。これによって、各映像表示装置１の画面２０内での輝度むらおよび色むらを軽減させることができる。またグラデーション補正処理に伴うマルチ画面２１全体の輝度の低下を最小限に抑えることができる。
【０１３２】
本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して共通の限度値Ｘｌｉｍｉｔを設ける場合について説明したが、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに対して異なる限度値を設定してもよい。
【０１３３】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０を構成する映像表示装置１において、光源３ｃの光量の経時的な変化によって、輝度が、初期の輝度値よりも、予め定める閾値以上低下した場合、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路の動作を停止するように制御する。
【０１３４】
具体的には、メモリー回路４ｃ内に記憶されている製造時の輝度値を初期の輝度値として用いる。そして、初期の輝度値（以下「初期輝度値」という場合がある）と輝度センサー３ｅによって測定された輝度値（以下「測定輝度値」という場合がある）とを比較し、初期輝度値に対して、測定輝度値が、予め定める閾値以上低下している場合、換言すれば、初期輝度値に対する測定輝度値の比率が、予め定める輝度閾値ＹＤｔｈ以下である場合、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路の動作を停止する。
【０１３５】
たとえば、測定輝度値が、初期輝度値に対して４０％以上低下した場合、換言すれば、初期輝度値に対する測定輝度値の比率が、輝度閾値ＹＤｔｈ＝０．６以下である場合、グラデーション補正回路の動作を停止する。
【０１３６】
この場合、前記式（６）によって求められる、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後の画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔは、前記式（６）における最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎを「１」として、以下の式（１２）に従って求められる。このようにして求められた輝度データ画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを用いて、再度、前述の図９のステップａ８において、マルチ画面２１全体における画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度を算出し直す。
【０１３７】
【数１２】
【０１３８】
以上のように本実施の形態では、各映像表示装置１の画面２０内での輝度の低下が、予め定められる閾値以上になった場合に、グラデーション補正処理を停止するように映像処理回路４ａを制御する。すなわち、映像処理回路４ａは、マルチ画面２０全体の目標輝度値が、予め定める閾値以下になると、輝度値の補正を停止する。
【０１３９】
これによって、経時変化によってマルチ画面２１全体の輝度が低下した場合に、グラデーション補正処理を行うことによって発生する輝度の低下を防ぐことができる。したがって、映像表示装置１内の輝度むらおよび色むらは発生するおそれがあるが、マルチ画面２１全体の輝度を上げることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 投射型映像表示装置、１ａ 第１映像表示装置、１ｂ 第２映像表示装置、１ｃ 第３映像表示装置、１ｄ 第４映像表示装置、２ スクリーン、２ａ 第１スクリーン、２ｂ 第２スクリーン、２ｃ 第３スクリーン、２ｄ 第４スクリーン、３ 投射ユニット、３ａ 映像表示デバイス、３ｂ 集光レンズ、３ｃ 光源、３ｄ 投射レンズ、３ｅ 輝度センサー、４ 電気回路ユニット、４ａ 映像処理回路、４ｂ マイコン回路、４ｃ メモリー回路、４ｄ 映像入力回路、５ 映像ソース、６ 外部制御装置、７ 輝度計、８ 通信ケーブル、９ ユニット部、１０ マルチ画面表示装置、２０ 画面、２０ａ 第１画面、２０ｂ 第２画面、２０ｃ 第３画面、２０ｄ 第４画面、２１ マルチ画面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の映像表示装置の画面を組み合わせて１つの画面を構成して、映像を表示するマルチ画面表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチ画面表示装置は、複数の映像表示装置の画面を組み合わせて１つの画面を構成して、映像を表示する装置である。マルチ画面表示装置を構成する映像表示装置としては、投射型映像表示装置および液晶映像表示装置などがある。
【０００３】
投射型映像表示装置は、ランプまたは発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称：ＬＥＤ）を光源とし、スクリーンの背面から映像を投射することによって、画面に映像を表示する。液晶映像表示装置は、蛍光管またはＬＥＤをバックライトとし、バックライトの光を液晶デバイスに照射することによって、画面に映像を表示する。
【０００４】
投射型映像表示装置および液晶映像表示装置のいずれの装置においても、光を画面へ照射するときには、照射むらが発生する。この照射むらは、画面内の輝度むらおよび色むらの原因となっている。具体的には、画面の中央が明るく、周辺が暗くなる傾向がある。
【０００５】
このような輝度むらおよび色むらのある画面が複数組み合わせられて、マルチ画面表示装置の表示画面（以下「マルチ画面」という場合がある）が構成される。したがって、マルチ画面表示装置では、個々の映像表示装置内で生じる画面中央の輝度および色の個体差、ならびに隣接する画面端の輝度および色の個体差が、マルチ画面の一体感を損なう要因となっている。
【０００６】
マルチ画面表示装置のマルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを補正する技術が、特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１に開示される技術では、マルチ画面表示装置を設置した後、目視で画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正するか、またはカメラもしくは輝度計などの計測器を使用して補正値を演算し、画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正する。
【０００７】
また特許文献２に開示される技術では、画面内および画面間の輝度むらおよび色むらを補正した後、光源またはバックライトの光量の変化などに起因する経時的な画面間の輝度むらおよび色むらを、映像表示装置内に配置した輝度センサーによって光量を測定して補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２８７００７号公報（第１８頁、第１２図）
【特許文献２】特開平１０−９０６４５号公報（第６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されるようなマルチ画面表示装置を設置した後の目視または計測器による補正では、測定および調整に多くの時間を要する上に、設置場所およびマルチ画面を構成する画面の数によっては、計測器の使用および目視での調整が困難な場合があるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に開示される技術では、輝度センサーによる画面中央の輝度の測定結果に基づいて、個々の映像表示装置の画面全体を一様な補正量で補正するので、画面間における画面中央の輝度むらおよび色むらは抑制できるものの、画面周辺の最適な補正まではできない。したがって、マルチ画面表示装置において隣接する映像表示装置の画面端の輝度むらおよび色むらを抑制できない場合があるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、複数の画面で構成されるマルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のマルチ画面表示装置は、複数の映像表示装置を備え、前記複数の映像表示装置の画面を組み合わせて構成されるマルチ画面に、映像信号に基づいて映像を表示するマルチ画面表示装置であって、前記複数の映像表示装置は、通信可能に接続され、各映像表示装置は、その映像表示装置の画面の中央部の輝度に関する中央輝度情報、および前記中央部を囲繞する周辺部の輝度に関する周辺輝度情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶される前記中央輝度情報および前記周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、前記映像信号に含まれる輝度値を補正する補正手段とを備え、前記複数の映像表示装置のうち、他の映像表示装置を制御するマスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段は、（ａ）他の映像表示装置の前記補正手段によって補正された前記輝度値を取得し、（ｂ）取得した前記輝度値と、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値とに基づいて、前記マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求め、（ｃ）求めた前記目標輝度値を前記他の映像表示装置に送信するとともに、求めた前記目標輝度値に基づいて、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正し、前記他の映像表示装置の前記補正手段は、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段から前記目標輝度値を受信すると、受信した前記目標輝度値に基づいて、その映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマルチ画面表示装置によれば、複数の映像表示装置を備えてマルチ画面表示装置が構成され、複数の映像表示装置の画面を組み合わせてマルチ画面が構成される。マルチ画面には、映像信号に基づいて映像が表示される。各映像表示装置では、記憶手段に記憶される中央輝度情報および周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、映像信号に含まれる輝度値が補正手段によって補正される。これによって、マルチ画面を構成する各画面内の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。
【００１４】
また複数の映像表示装置のうち、マスター装置として予め定められる映像表示装置によって他の映像表示装置が制御される。マスター装置の補正手段によって、他の映像表示装置の補正手段によって補正された輝度値が取得される。取得された輝度値およびそのマスター装置の補正手段が補正した輝度値に基づいて、マルチ画面全体の目標輝度値が求められ、他の映像表示装置に送信される。またマスター装置の補正手段によって補正された輝度値が、求めた目標輝度値に基づいて補正される。他の映像表示装置では、その映像表示装置の補正手段によって補正された輝度値が、マスター装置の補正手段から受信した目標輝度値に基づいて補正される。これによって、マルチ画面を構成する複数の画面間における輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。
【００１５】
したがって、マルチ画面における各画面内および画面間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することができる。また、この輝度むらの補正を色毎に行うことによって、マルチ画面における各画面内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面間の輝度むらおよび色むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるマルチ画面表示装置において用いられる映像表示装置の一つである投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】スクリーン２の画面２０における輝度むらおよび色むらを模式的に示す図である。
【図３】４つの映像表示装置１を組合せて構成されるマルチ画面表示装置のマルチ画面２１における輝度むらおよび色むらの一例を模式的に示す図である。
【図４】ゲイン調整処理をする前の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図５】ゲイン調整処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図６】グラデーション補正処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図７】映像表示装置１の製造段階における輝度データの測定方法を説明するための図である。
【図８】４つの映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わせたマルチ画面表示装置１０を模式的に示す図である。
【図９】マスターの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】スレーブの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【図１２】光源３ｃの光量の経時的な変化が生じている場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態であるマルチ画面表示装置において用いられる映像表示装置の一つである投射型映像表示装置１の構成を示すブロック図である。以下の説明において、「投射型映像表示装置」を、単に「映像表示装置」という場合がある。映像表示装置１は、スクリーン２、投射ユニット３および電気回路ユニット４を備えて構成される。
【００１８】
投射ユニット３は、映像表示デバイス３ａ、集光レンズ３ｂ、光源３ｃ、投射レンズ３ｄおよび輝度センサー３ｅを備える。電気回路ユニット４は、映像処理回路４ａ、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）回路４ｂ、メモリー回路４ｃおよび映像入力回路４ｄを備える。
【００１９】
映像入力回路４ｄは、映像表示装置１の外部に配設される映像ソース５と接続されている。映像ソース５から出力された映像信号は、映像入力回路４ｄに入力される。映像入力回路４ｄは、入力された映像信号をデジタル信号へ変換する。映像入力回路４ｄは、デジタル信号に変換した映像信号（以下「デジタル映像信号」という場合がある）を映像処理回路４ａに与える。
【００２０】
映像処理回路４ａは、映像入力回路４ｄから与えられたデジタル映像信号に、そのデジタル映像信号が表す映像の画質を調整する処理（以下「画質調整処理」という場合がある）を施す。その後、映像処理回路４ａは、画質調整処理後のデジタル映像信号を、投射ユニット３の映像表示デバイス３ａが必要とするデジタル信号フォーマットへ変換して、映像表示デバイス３ａに与える。映像処理回路４ａは、補正手段に相当する。
【００２１】
光源３ｃから発せられた光は、集光レンズ３ｂを介して均一に分散されて映像表示デバイス３ａへ照射される。映像表示デバイス３ａは、映像処理回路４ａから与えられたデジタル映像信号に基づいて、光源３ｃから発せられた光を変調して映像光を生成する。映像表示デバイス３ａは、生成した映像光を、投射レンズ３ｄを介してスクリーン２の表面に投射する。これによって、投射レンズ３ｄによって投射された映像光がスクリーン２の表面に照射されて、デジタル映像信号が表す映像が表示される。
【００２２】
スクリーン２の表面のうち、映像が表示される部分を、映像表示装置１の画面２０という。本実施の形態では、スクリーン２の表面全体が画面２０となる。この画面２０に、前述のように映像信号に基づいて映像が表示される。映像表示デバイス３ａは、たとえばデジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device；略称：ＤＭＤ）によって実現される。
【００２３】
映像処理回路４ａは、映像入力回路４ｄから与えられたデジタル映像信号に、光の三原色である赤色（Red；略称：Ｒ）、緑色（Green；略称：Ｇ）、青色（Blue；略称：Ｂ）毎に独立して画質調整処理を施す。このように映像処理回路４ａは、デジタル映像信号に色毎に画質調整処理を施す。
【００２４】
画質調整処理としては、たとえば、画面全域の信号レベルを増減させる処理（以下「ゲイン調整処理」という場合がある）、および画面内のエリア毎に信号レベルを増減させる処理（以下「グラデーション補正処理」という場合がある）が挙げられる。本実施の形態では、グラデーション補正処理として、画面の上下左右の端部および四隅の合計８つのエリア毎に信号レベルを増減させる処理を行う。
【００２５】
デジタル映像信号の信号レベルは、デジタル映像信号に含まれる輝度値に相当する。画質調整処理を行うこと、具体的には、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって信号レベルを増減させることは、輝度値を補正することに相当する。したがって、前述のようにデジタル映像信号に色毎に画質調整処理を施すことは、デジタル映像信号に含まれる輝度値を色毎に補正することに相当する。
【００２６】
マイコン回路４ｂは、映像表示装置１の外部に配設される外部制御装置６と接続されている。マイコン回路４ｂは、外部制御装置６によって制御される。マイコン回路４ｂは、映像処理回路４ａによって行われた画質調整処理における調整値（以下「画質調整値」という場合がある）を含む制御データをメモリー回路４ｃへ書き込む処理、およびメモリー回路４ｃから前記制御データを読み出す処理を行う。メモリー回路４ｃは、記憶手段に相当する。
【００２７】
光源３ｃから発せられ、集光レンズ３ｂを介して均一に分散されて映像表示デバイス３ａへ照射された光のうち、スクリーン２へ投射されない光（以下「不要光」という場合がある）は、映像表示デバイス３ａによって輝度センサー３ｅに導かれる。輝度センサー３ｅは、不要光を計測することによって、光源３ｃから発せられた光の量（以下「光量」という）を計測する。輝度センサー３ｅは、計測手段に相当する。輝度センサー３ｅは、計測結果である計測した光量を表すデータ（以下「光量データ」という）をマイコン回路４ｂに与える。マイコン回路４ｂは、輝度センサー３ｅから与えられる光量データに基づいて、スクリーン２に投射される光量を擬似的に監視する。
【００２８】
図１では、映像表示デバイス３ａにおいてスクリーン２へ投射されない不要光を輝度センサー３ｅで計測することによって光源３ｃの光量を計測する例を示している。映像表示装置１が液晶映像表示装置によって実現される場合は、光源であるバックライトの光を直接、輝度センサー３ｅで計測するようにしてもよい。
【００２９】
スクリーン２へ投射される光は、画面２０の全域で均一となるのが理想であるが、実際には光源３ｃ、集光レンズ３ｂ、映像表示デバイス３ａ、投射レンズ３ｄ、スクリーン２の順に光が導かれる過程で、光束の中央部が最大光量となり、中央部から周辺部へ向かうにつれて光量が少なくなっていく。つまり、スクリーン２において、画面２０の中央部は最も明るく、画面２０の周辺部は画面２０の中央部に比べて暗くなる。
【００３０】
このようなスクリーン２の画面２０内における明るさのむらを「輝度むら」という。また、光の三原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎に輝度むらの量が異なることを「色むら」という。
【００３１】
図２は、スクリーン２の画面２０における輝度むらおよび色むらを模式的に示す図である。図２では、輝度むらおよび色むらが、画面２０の水平座標および垂直座標を基準にした場合に、どのような輝度カーブとなるかの一例を示している。図２では、Ｒ，Ｇ,Ｂ毎に輝度カーブを示す。図２に示すように、多くの場合、画面２０の中央部Ｓ０から周辺部Ｓ１に向かうにつれて輝度が減少し、特に画面２０の端部においては、急激に輝度が減少する傾向がある。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に減少の仕方に差異があることが多い。
【００３２】
図３は、４つの映像表示装置１を組合せて構成されるマルチ画面表示装置のマルチ画面２１における輝度むらおよび色むらの一例を模式的に示す図である。マルチ画面２１は、マルチ画面表示装置の表示画面である。図３に示す例では、マルチ画面２１は、４つの映像表示装置１のスクリーン２の画面２０を組合せて、１つの画面として構成されている。マルチ画面表示装置は、各映像表示装置１の画面２０に前述のようにして映像信号に基づいて映像を表示することによって、マルチ画面２１に映像信号に基づく映像を表示する。
【００３３】
図３では、４つの映像表示装置１のスクリーン２を区別するために、スクリーンの参照符号「２」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１スクリーン２ａ、第２スクリーン２ｂ、第３スクリーン２ｃ、第４スクリーン２ｄとして示している。また各スクリーン２の画面２０を区別するために、画面の参照符号「２０」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１画面２０ａ、第２画面２０ｂ、第３画面２０ｃ、第４画面２０ｄとして示している。図３に示す例では、第２画面２０ｂの周辺部Ｓｂおよび第３画面２０ｃの周辺部Ｓｃは、第１画面２０ａの周辺部Ｓａおよび第４画面２０ｄの周辺部Ｓｄよりも暗くなっている。
【００３４】
前述の図２に示すように、画面２０が１つの場合、ユーザは、画面２０に表示される映像の中央部Ｓ０、具体的には画面２０の中央部Ｓ０を見る場合が多く、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度むらおよび色むらは、それほど目立たない。しかし、図３に示すように複数の画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを組合せてマルチ画面２１を構成すると、第１〜第４画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの継ぎ目部分がマルチ画面２１における中央部となる。したがって、各画面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおける周辺部Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの輝度むらおよび色むらが際立って目立つことになる。
【００３５】
本実施の形態では、以上のような輝度むらおよび色むらを補正するために、前述のゲイン調整処理およびグラデーション補正処理を行う。
【００３６】
図４は、ゲイン調整処理をする前の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図５は、ゲイン調整処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図６は、グラデーション補正処理をした後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。
【００３７】
図４〜図６において、横軸は、画面水平座標を示し、左側の縦軸は、映像信号レベルを示し、右側の縦軸は、画面内輝度［％］を示す。画面内輝度は、画面２０内の最も高い輝度を１００％として、画面２０内における輝度の相対的な大きさを表したものである。図４〜図６では、映像信号レベルを表すグラフを参照符号「３１」〜「３３」で示し、画面内輝度を表すグラフを参照符号「３４」〜「３６」で示す。
【００３８】
前述のように、図１に示す映像ソース５から出力された映像信号は、映像入力回路４ｄに入力されて、デジタル映像信号に変換される。たとえば、デジタル映像信号で表される映像の各画素の輝度値が、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ、０〜２５５の８ビット（bit）の階調で表される場合、全体が白色の画素を表す映像信号は、Ｒ＝２５５、Ｇ＝２５５、Ｂ＝２５５の映像信号レベルのデジタル映像信号に変換される。また、全体が黒色の画素を表す映像信号は、Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０の映像信号レベルのデジタル映像信号に変換される。
【００３９】
デジタル映像信号は、映像処理回路４ａおよび映像表示デバイス３ａを介して、最終的にスクリーン２に映像として出力される。ここで、スクリーン２の画面２０に、白色の画素を表す映像信号に基づいて映像を表示したときに、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度が暗い場合を考える。この場合、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の映像信号レベルを部分的に増幅して、スクリーン２上での画面２０の周辺部Ｓ１の輝度を高くしようとしても、映像信号レベルは、既に８ビットの階調の最大値である２５５であるので、これ以上高くすることができない。
【００４０】
そこで本実施の形態では、映像処理回路４ａにおいて、画面２０の全域の映像信号レベルを一旦減衰させ、減衰分を画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度むらおよび色むらの補正のための増幅分に割り当てるようにする。
【００４１】
具体的には、以下の式（１）に示すように、映像処理回路４ａに入力される、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する映像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉに、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎをそれぞれ乗算することによって、映像処理回路４ａから出力される映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏのダイナミックレンジを小さくする。
【００４２】
【数１】
【００４３】
図４〜図６に示す例では、画面２０の中央部Ｓ０と周辺部Ｓ１との輝度むら、すなわち輝度の差は、Ｒ，Ｇ，Ｂともに最大１０％であるので、ゲイン調整係数を、Ｒｇａｉｎ＝０．９、Ｇｇａｉｎ＝０．９、Ｂｇａｉｎ＝０．９とする。これによって、全体が白色の画素を表すデジタル映像信号は、映像処理回路４ａにおいて、図５に示すように、前記式（１）に従って、Ｒ＝２３０、Ｇ＝２３０、Ｂ＝２３０のデジタル映像信号に変換される。この変換後の輝度値と変換前の輝度値との差が、輝度値の補正範囲ＣＲとなる。
【００４４】
この補正範囲ＣＲ内で、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を増幅することができる。つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を１０％まで増幅することが可能となる。
【００４５】
そこで、映像処理回路４ａにおいて、グラデーション補正処理によって、画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素のみ、輝度値を増幅する。具体的には、図６に示すように、画面２０の周辺部Ｓ１の端部に相当する画素の輝度値を１０％増幅し、周辺部Ｓ１の残りの部分に相当する画素については、画面２０の中央部Ｓ０に近づくに従って増幅率が徐々に小さくなり、中央部Ｓ０との境界部で増幅率がゼロ（０）になるように増幅する。たとえば、画面２０の周辺部Ｓ１の端部に相当する画素の輝度値は、映像信号レベルで、２５５−２３０＝＋２５増幅させる。
【００４６】
このように画面２０の周辺部Ｓ１に相当する画素の輝度値を増幅することによって、Ｒ，Ｇ，Ｂについてそれぞれ、画面２０内の輝度を均一にすることができる。したがって、画面２０内の輝度むらおよび色むらを軽減することができる。
【００４７】
以上のようにゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって、輝度むらおよび色むらを補正するためには、予め、画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を測定し、輝度に関する情報（以下「輝度情報」という場合がある）を記憶させておく必要がある。本実施の形態では、映像表示装置１を製造する段階で、画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を、光の三原色であるＲ，Ｇ，Ｂ毎に、カメラまたは輝度計などの計測器を用いて測定し、映像表示装置１に内蔵されているメモリー回路４ｃに輝度情報を記憶させておく。輝度情報は、輝度の測定値そのものでもよく、輝度の測定値から求められる値でもよい。
【００４８】
図７は、映像表示装置１の製造段階における輝度データの測定方法を説明するための図である。映像表示装置１の製造段階では、輝度計７によって、スクリーン２の画面２０の全域の輝度を測定する。輝度計７は、外部制御装置６に接続されている。
【００４９】
まず、映像表示装置１において、画面２０の全域に、白色を表す映像信号に基づいて映像を表示する。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂの単色表示に切り替えながら、輝度計７によって、画面中央部Ｒ０、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４、画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の合計９個のエリアの輝度を測定する。輝度計７の測定データ、すなわち測定された各エリアの輝度を表す輝度データは、輝度計７に接続された外部制御装置６へ伝送される。
【００５０】
画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８は、画面２０の周辺部に相当し、画面中央部Ｒ０を囲繞している。画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８は、画面左上隅部Ｒ５、画面右上隅部Ｒ６、画面左下隅部Ｒ７および画面右下隅部Ｒ８を含む。ここで、「上」、「下」、「右」、「左」とは、画面２０を画面２０に垂直な方向から見たときのものである。
【００５１】
外部制御装置６は、輝度計７から伝送された測定データから、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ６の８個のエリアについて、画面中央部Ｒ０の輝度に対する各エリアの輝度の比率である倍率をそれぞれ演算する。外部制御装置６は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に倍率を演算し、８エリア×３色＝２４個の倍率を表すデータ（以下「倍率データ」という場合がある）と、画面中央部Ｒ０の３色の輝度データ、すなわち３個の輝度データとの合計２７個のデータを映像表示装置１のユニット部９へ送信する。
【００５２】
画面中央部Ｒ０の３個の輝度データは、画面２０の中央部２０の輝度に関する輝度情報である中央輝度情報に相当する。画面２０の周辺部である画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ６の８個のエリアについて求められた倍率データは、周辺部の輝度に関する輝度情報である周辺輝度情報に相当する。
【００５３】
ユニット部９は、前述の図１に示す投射ユニット３および電気回路ユニット４を含む。外部制御装置６は、具体的には、ユニット部９に含まれる電気回路ユニット４のマイコン回路４ｂに、倍率データおよび輝度データを送信する。
【００５４】
外部制御装置６は、画面中央部Ｒ０の輝度データＲｃｔ，Ｇｃｔ，Ｂｃｔと、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアＲ１〜Ｒ８の輝度データＲｎ（ｎは１〜８の整数），Ｇｍ（ｍは１〜８の整数），Ｂｌ（ｌは１〜８の整数）とから、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアＲ１〜Ｒ８の倍率データＲＸｎ（ｎは１〜８の整数），ＧＸｍ（ｍは１〜８の整数），ＢＸｌ（ｌは１〜８の整数）を、以下の式（２）に従って演算する。
【００５５】
【数２】
【００５６】
式（２）の変数ｎ，ｍ，ｌは、画面中央部Ｒ０の周囲の各エリアを示す参照符号Ｒ１〜Ｒ８の添え字１〜８に対応している。以下においても同様である。変数ｎ，ｍ，ｌが１の場合は、画面上端部Ｒ１のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが２の場合は、画面下端部Ｒ１のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが３の場合は、画面左端部Ｒ３のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが４の場合は、画面右端部Ｒ４のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが５の場合は、画面左上隅部Ｒ５のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが６の場合は、画面右上隅部Ｒ６のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが７の場合は、画面左下隅部Ｒ７のデータを表す。変数ｎ，ｍ，ｌが８の場合は、画面右下隅部Ｒ８のデータを表す。
【００５７】
映像表示装置１は、外部制御装置６から伝送されて、マイコン回路４ｂで受信した倍率データおよび輝度データを、マイコン回路４ｂによって、メモリー回路４ｃに記憶する。メモリー回路４ｃに記憶された倍率データおよび輝度データは、マイコン回路４ｂによって読み出され、映像処理回路４ａに与えられる。
【００５８】
映像処理回路４ａは、１画面分のデータを図７に示すように、画面中央部Ｒ０、画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４、画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の合計９つのエリアに分割して、グラデーション補正処理を行う。映像処理回路４ａは、図７に示す画面中央部Ｒ０のエリア以外の８個のエリアＲ１〜Ｒ８にそれぞれ対応する８個のグラデーション補正回路を備える。映像処理回路４ａは、各グラデーション補正回路によって、エリア単位でグラデーション補正処理を行う。
【００５９】
具体的には、映像処理回路４ａは、前記式（１）によって映像信号全体のダイナミックレンジを小さくしたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号、すなわちゲイン調整処理後のＲ，Ｇ，Ｂの映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏに、以下の式（３）に示すように、グラデーション補正処理のパラメータであるグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）を乗算する。グラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、変数ｎ，ｍ，ｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）に対応するエリアＲ１〜Ｒ８毎に、それぞれ定められる。
【００６０】
【数３】
【００６１】
このように映像処理回路４ａは、ゲイン調整処理後のＲ，Ｇ，Ｂの映像信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏに、式（３）に示すようにグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）を乗算することによって、画面全体の輝度むらおよび色むらを補正する。式（３）において、「Ｒｇａｉｎ×Ｒｉｎ」は、変数ｎで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＲの映像信号を表し、「Ｇｇａｉｎ×Ｇｉｍ」は、変数ｍで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＧの映像信号を表し、「Ｂｇａｉｎ×Ｂｉｌ」は、変数ｌで示されるエリアにおけるゲイン調整処理後のＢの映像信号を表す。
【００６２】
図８は、４つの映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わせたマルチ画面表示装置１０を模式的に示す図である。マルチ画面表示装置１０は、前述の図１に示す映像表示装置１を４つ組み合わせて構成されている。図８では、４つの映像表示装置１を区別するために、映像表示装置の参照符号「１」に添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、「第１映像表示装置１ａ」，「第２映像表示装置１ｂ」，「第３映像表示装置１ｃ」，「第４映像表示装置１ｄ」として示している。４つの映像表示装置１を区別する必要が無い場合には、映像表示装置の参照符号「１」の添え字「ａ」〜「ｄ」を省略して示す。
【００６３】
図８では、理解を容易にするために、各映像表示装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの投射ユニット３および電気回路ユニット４は記載を省略し、スクリーン２の画面２０のみを示している。図８では、各映像表示装置１のスクリーン２の画面２０を、その映像表示装置１を示す添え字「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を付して、第１画面２０ａ、第２画面２０ｂ、第３画面２０ｃ、第４画面２０ｄとして示す。マルチ画面表示装置１０の表示画面であるマルチ画面２１は、前述の図３に示すように、第１〜第４画面２０ａ〜２０ｄを組み合わせて構成されている。
【００６４】
マルチ画面表示装置１０では、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間で通信を行うために、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間を通信ケーブル８によって接続する。図８に示す例では、第１映像表示装置１ａと第２映像表示装置１ｂとを接続し、第２映像表示装置１ｂと第３映像表示装置１ｄとを接続し、第３映像表示装置１ｄと第４映像表示装置１ｃとを接続している。このようにマルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１ａ〜１ｄは、通信可能に接続される。
【００６５】
各映像表示装置１ａ〜１ｄには、重複しないＩＤ番号が割り当てられる。４つの映像表示装置１ａ〜１ｄは、各映像表示装置１ａ〜１ｄ間で通信を行うときに全ての制御を統括するマスター装置（以下、単に「マスター」という場合がある）と、マスターによって制御されるスレーブとに割り振られる。
【００６６】
各映像表示装置１ａ〜１ｄをマスターとして使用するのか、またはスレーブとして使用するのかは、たとえばユーザによって設定される。ユーザは、前述の図１に示す外部制御装置６の不図示の操作部を操作することによって、各映像表示装置１ａ〜１ｄを、マスターまたはスレーブに設定することができる。このように各映像表示装置１ａ〜１ｄは、マスターまたはスレーブとして予め定められる。
【００６７】
外部制御装置６は、ユーザによる操作部の操作結果に基づいて、各映像表示装置１ａ〜１ｄの電気回路ユニット４のマイコン回路４ｂに、マスターとして動作するように指示する制御信号（以下「マスター指示信号」という）、またはスレーブとして動作するように指示する制御信号（以下「スレーブ指示信号」という）を与える。マスター指示信号を受信した映像表示装置１は、マスターとしての動作を開始する。スレーブ指示信号を受信した映像表示装置１は、スレーブとしての動作を開始する。
【００６８】
図８に示す例では、各映像表示装置１ａ〜１ｄのＩＤ番号をそれぞれＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，ＩＤ４とする。また第１映像表示装置１ａをマスターとし、その他の３つの映像表示装置、すなわち第２〜第３映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ第１スレーブ、第２スレーブ、第３スレーブとする。したがって図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａが、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄを制御する。
【００６９】
以上のようにして複数の映像表示装置１を通信ケーブル８で接続し、各映像表示装置１ａ〜１ｄをマスターまたはスレーブに設定することによって、マルチ画面表示装置１０の設置が完了する。その後、各映像表示装置１の画面２０内における輝度むらおよび色むら、ならびにマルチ画面２１を構成する画面２０ａ〜２０ｄ間における輝度むらおよび色むらの補正を行う。
【００７０】
図９は、マスターに設定された映像表示装置（以下「マスターの映像表示装置」または単に「マスター」という場合がある）１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートの各処理は、マスターの映像表示装置１によって実行される。前述の図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａによって実行される。図９に示すフローチャートの処理は、マスターに設定された映像表示装置１に電源が投入されるか、または映像表示装置１が外部制御装置６からマスター指示信号を受信することによってマスターに設定されると開始され、ステップａ１に移行する。
【００７１】
ステップａ１において、マスターの映像表示装置１は、補正開始命令を全てのスレーブへ送信する。図８に示す例では、マスターである第１映像表示装置１ａは、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ〜１ｄに補正開始命令を送信する。
【００７２】
マスターの映像表示装置１は、マイコン回路４ｂによって、通信ケーブル８を介して、補正開始命令を、スレーブに設定された映像表示装置（以下「スレーブの映像表示装置」または単に「スレーブ」という場合がある）１にそれぞれ送信する。補正開始命令は、マスターと通信ケーブル８で直接接続されていないスレーブには、マスターに通信ケーブル８で直接接続されたスレーブを介して与えられる。
【００７３】
たとえば図８に示すように、マスター１ａと第１スレーブ１ｂとが接続され、第１スレーブ１ｂと第３スレーブ１ｄとが接続され、第３スレーブ１ｄと第２スレーブ１ｃとが接続されている場合、第３スレーブ１ｄには、第１スレーブ１ｂを介して、補正開始命令が与えられる。また第２スレーブ１ｃには、第１スレーブ１ｂおよび第３スレーブ１ｄを介して、補正開始命令が与えられる。このようにして補正開始命令を送信すると、マスターの映像表示装置１は、ステップａ２に移行する。
【００７４】
ステップａ２において、マスターの映像表示装置１は、画面２０の全域の輝度を減衰するゲイン調整処理を行う。具体的には、マスターの映像表示装置１は、自装置内のメモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌを読み出す。倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について、変数ｎ，ｍ，ｌで示されるエリア毎に求められて記憶されている。
【００７５】
マスターは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色についてそれぞれ、読み出した各エリアの倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの中から最小値ｍｉｎ（ＲＸｎ），ｍｉｎ（ＧＸｍ），ｍｉｎ（ＢＸｌ）を求め、これを最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして決定する。
【００７６】
次いで、マスターは、以下の式（４）に示すように、前記最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎをゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして、前記式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行う。このようにしてゲイン調整処理を行うと、マスターは、ステップａ３に移行する。式（４）において、変数ｎ，ｍ，ｌは、１〜８の整数である。
【００７７】
【数４】
【００７８】
ステップａ３において、マスターの映像表示装置１は、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路によって、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行う。グラデーション補正回路は、前述のように画面２０の周辺部Ｓ１のエリア毎に設けられ、独立してグラデーション補正処理を行う。前述の図７に示す例では、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立して設けられるグラデーション補正回路によって、グラデーション補正処理を行う。
【００７９】
グラデーション補正処理では、実際には、以下の式（５）に示すように、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの逆数をグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌとして、前記式（３）に代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。このようにして画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行うと、マスターは、ステップａ４に移行する。
【００８０】
【数５】
【００８１】
このようにして映像処理回路４ａは、メモリー回路４ｃに記憶されている周辺輝度情報である倍率データに基づいて、画面２０内における輝度むらが補正されるように、映像信号に含まれる輝度値を補正する。メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データは、前述のように、中央輝度情報である画面中央部Ｓ０の輝度データと、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８の各エリアの輝度データとを用いて求められたものである。したがって、倍率データに基づいて輝度値を補正することは、中央輝度情報と周辺輝度情報とに基づいて輝度値を補正することに相当する。
【００８２】
ステップａ４において、マスターの映像表示装置１は、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するために、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、光源３ｃの初期の光量を表す輝度センサーデータ（以下「初期の輝度センサーデータ」という）ＳｅｎｓＩとして取得する。初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩを取得すると、マスターは、ステップａ５に移行する。
【００８３】
ステップａ５において、マスターは、以下の式（６）に従って、ステップａ３で画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出する。式（６）において、ＳｅｎｓＮは、後述する最新の輝度センサーデータであり、ＳｅｎｓＮの未取得時にはＳｅｎｓＩを代入する。ステップａ３の補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出すると、マスターは、ステップａ６に移行する。
【００８４】
【数６】
【００８５】
ステップａ６において、マスターは、全てのスレーブに、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを送信するように指示する送信命令を送信する。送信命令は、前述の補正開始命令と同様にして、各スレーブに与えられる。送信命令を送信すると、マスターは、ステップａ７に移行する。
【００８６】
ステップａ７において、マスターは、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信したか否かを判断する。ステップａ７において、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信したと判断した場合は、ステップａ８に移行し、全てのスレーブから、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを受信していないと判断した場合は、全てのスレーブから受信するまで待機する。
【００８７】
ステップａ８において、マスターは、以下の式（７）に示すように、マスターおよび全スレーブを含む全ての映像表示装置１、すなわち第１〜第４映像表示装置１ａ〜１ｄの補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔｉ，Ｇｂｒｔｉ，Ｂｂｒｔｉ（ｉは１〜４の整数）の中から、最小値ｍｉｎ（Ｒｂｒｔｉ），ｍｉｎ（Ｇｂｒｔｉ），ｍｉｎ（Ｂｂｒｔｉ）を求め、画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔとして決定する。式（７）における変数ｉは、１〜４の整数である。目標輝度データは、マルチ画面２１全体の目標となる目標輝度値に相当する。
【００８８】
【数７】
【００８９】
次いで、ステップａ９において、マスターは、ステップａ８で決定した目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔを全てのスレーブへ送信する。次いで、ステップａ１０において、マスターは、ステップａ８で決定した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔに基づいて、画面２０の中央部Ｓ０の輝度値を色毎に補正して、輝度および色を補正する。具体的には、映像処理回路４ａによって、映像信号の前記式（３）におけるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを、以下の式（８）に示すように、ステップａ８で決定した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔで補正することによって、画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色を補正する。
【００９０】
【数８】
【００９１】
後述するように、各スレーブにおいても同様にしてゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎが補正される。これによって、マルチ画面２１を構成する各画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色が補正されるので、画面２０ａ〜２０ｄ間における中央部Ｓ０の輝度むらおよび色むらを補正することができる。このようにして画面２０内および画面２０ａ〜２０ｄ間の中央部Ｓ０の輝度むらおよび色むらを補正すると、マスターは、ステップａ１１に移行する。
【００９２】
ステップａ１１において、マスターは、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、光源３ｃの最新の光量を表す輝度センサーデータ（以下「最新の輝度センサーデータ」という）ＳｅｎｓＮとして取得する。
【００９３】
最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの取得後は、ステップａ５に戻り、前述のステップａ５〜ステップａ１１の処理を繰返す。これによって、ステップａ１１において、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅで定期的に計測し、ステップａ５〜ステップａ１０において、画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを補正し、新たなゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを演算する。これらの処理を繰返し行うことによって、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正することができる。
【００９４】
図１０は、スレーブの映像表示装置１における輝度むらおよび色むらの補正処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートの各処理は、スレーブの映像表示装置１によって実行される。スレーブが複数ある場合には、各スレーブによって実行される。前述の図８に示す例では、第１〜第３スレーブである第２〜第４映像表示装置１ｂ，１ｃ，１ｄによって、それぞれ実行される。図１０に示すフローチャートの処理は、スレーブに設定された映像表示装置１に電源が投入されるか、または映像表示装置１が外部制御装置６からスレーブ指示信号を受信することによってスレーブに設定されると開始され、ステップｂ１に移行する。
【００９５】
ステップｂ１において、スレーブの映像表示装置１は、マスターから送信される補正開始命令を受信したか否かを判断する。この補正開始命令は、前述の図９に示すステップａ１において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ１において、補正開始命令を受信したと判断した場合は、ステップｂ２に移行し、補正開始命令を受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【００９６】
ステップｂ２において、スレーブの映像表示装置１は、前述の図９に示すステップａ２と同様にして、画面２０の全域の輝度を減衰するゲイン調整処理を行う。具体的には、スレーブの映像表示装置１は、自装置のメモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌを読み出し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色についてそれぞれ、倍率データの最小値ｍｉｎ（ＲＸｎ），ｍｉｎ（ＧＸｍ），ｍｉｎ（ＢＸｌ）を求め、これを最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして決定する。
【００９７】
次いで、スレーブは、前記式（４）に示すように、前記最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎをゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして、前記式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行う。このようにしてゲイン調整処理を行うと、スレーブは、ステップｂ３に移行する。
【００９８】
ステップｂ３において、スレーブの映像表示装置１は、前述の図９に示すステップａ３と同様にして、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路によって、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行う。前述の図７に示す例では、画面２０の周辺部Ｓ１である画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立して設けられるグラデーション補正回路によって、グラデーション補正処理を行う。
【００９９】
グラデーション補正処理では、実際には、前記式（５）に示すように、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌの逆数を、グラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌとして、前記式（３）に代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。このようにして画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するグラデーション補正処理を行うと、スレーブは、ステップｂ４に移行する。
【０１００】
ステップｂ４において、スレーブの映像表示装置１は、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するために、前述の図９に示すステップａ４と同様にして、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩとして取得する。初期の輝度センサーデータＳｅｎｓＩを取得すると、スレーブは、ステップｂ５に移行する。
【０１０１】
ステップｂ５において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ５と同様にして、前記式（６）に従って、ステップｂ３で画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度値、すなわち補正した輝度値である輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出する。前記式（６）における最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの未取得時には、ＳｅｎｓＩを代入する。ステップｂ３の補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを算出すると、スレーブは、ステップｂ６に移行する。
【０１０２】
ステップｂ６において、スレーブは、マスターから送信される、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信したか否かを判断する。この送信命令は、前述の図９に示すステップａ６において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ６において、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信したと判断した場合は、ステップｂ７に移行し、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔの送信命令を受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【０１０３】
ステップｂ７において、スレーブは、ステップｂ５で取得した、補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔをマスターに送信する。補正後における画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔをマスターに送信すると、スレーブは、ステップｂ８に移行する。
【０１０４】
ステップｂ８において、スレーブは、マスターから送信される画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔを受信したか否かを判断する。この目標輝度データは、前述の図９に示すステップａ９において、マスターによって各スレーブに送信されたものである。スレーブは、ステップｂ８において、目標輝度データを受信したと判断した場合は、ステップｂ９に移行し、目標輝度データを受信していないと判断した場合は、受信するまで待機する。
【０１０５】
ステップｂ９において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ１０と同様にして、受信した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔに基づいて、画面２０の中央部Ｓ０の輝度値を色毎に補正して、輝度および色を補正する。具体的には、各スレーブにおいて、映像処理回路４ａによって、映像信号の前記式（３）におけるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを、前記式（８）に示すように受信した画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度データＲｔｇｔ，Ｇｔｇｔ，Ｂｔｇｔで補正し、画面２０の中央部Ｓ０の輝度および色を補正する。
【０１０６】
次いで、ステップｂ１０において、スレーブは、前述の図９に示すステップａ１１と同様にして、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅによって計測し、計測結果を、最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮとして取得する。
【０１０７】
最新の輝度センサーデータＳｅｎｓＮの取得後は、ステップｂ５に戻り、前述のステップｂ５〜ステップｂ１０の処理を繰返す。これによって、ステップｂ１０において、光源３ｃの光量を輝度センサー３ｅで定期的に計測し、ステップｂ５〜ｂ９において、画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを補正し、新たなゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎを演算する。これらの処理を繰返し行うことによって、光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正することができる。
【０１０８】
以上のように本実施の形態では、各映像表示装置１の画面２０の中央部Ｓ０の輝度に関する中央輝度情報、および中央部Ｓ０を囲繞する周辺部Ｓ１の輝度に関する周辺輝度情報をメモリー回路４ｃに記憶しておく。具体的には、各映像表示装置１を製造する段階で、その映像表示装置１の画面２０の中央部Ｓ０および周辺部Ｓ１の輝度を測定し、中央部Ｓ０の輝度データ、および中央部Ｓ０の輝度に対する周辺部Ｓ１の輝度の比率である倍率データをメモリー回路４ｃに記憶しておく。中央部Ｓ０の輝度データは、中央輝度情報に相当する。倍率データは、周辺輝度情報に相当する。
【０１０９】
そして、複数の映像表示装置１を組み合わせてマルチ画面表示装置１０を設置するとき、すなわち複数の映像表示装置１の画面２０を組み合わせてマルチ画面２０を構成するときに、各映像表示装置１内で画面２０内の輝度むらおよび色むらがなくなるように、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理を行い、映像信号に含まれる輝度値を補正する。
【０１１０】
その後、ゲイン調整処理およびグラデーション補正処理によって補正した各映像表示装置１の輝度値を通信して、これらの輝度値に基づいてマルチ画面２０全体の目標輝度値を求め、目標輝度値に基づいて、各映像表示装置１で輝度値を補正する。
【０１１１】
これによって、マルチ画面２１における各画面２０内の輝度むら、およびマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置１０を提供することができる。
【０１１２】
また本実施の形態では、輝度値を色毎に補正するので、色むらについても補正することができる。つまり本実施の形態では、マルチ画面２１における各画面２０内の色むら、およびマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の色むらを容易に、かつ精度良く補正することができる。したがって、マルチ画面２１における各画面２０内の輝度むらおよび色むら、ならびにマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度むらを容易に、かつ精度良く補正することができるマルチ画面表示装置１０を提供することができる。
【０１１３】
また本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０の組み立て時に、カメラおよび輝度計などを使わずに簡単にマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間で、輝度むらおよび色むらがない調整を行うことが可能である。
【０１１４】
また本実施の形態では、各映像表示装置１は、画面２０を照明する光源３ｃから発せられる光量を計測する計測手段として、輝度センサー３ｅを備える。そして、映像処理回路４ａは、前述の図９のステップａ５〜ステップａ１１および図１０のステップｂ５〜ステップｂ１０において、輝度センサー３ｅの計測結果に基づいて、輝度値を補正する。つまり、本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１間で各々の輝度を通信し、リアルタイムで補正を行うので、運用時に各映像表示装置１の輝度が経時変化によって低下しても、常にマルチ画面２１を構成する複数の画面２０間の輝度を均一に保つことができる。
【０１１５】
以上に述べた本実施の形態では、図７において１つの画面２０内を９つのエリアに分割し、画面２０の周辺の８つのエリアに対してグラデーション補正処理を行う場合について説明したが、画面２０を分割するエリアは、必ずしも９つである必要はなく、グラデーション補正処理を行うエリアは、必ずしも８つである必要はない。たとえば、画面２０の上下左右の４つのエリアのみ、または、９つ以上のエリアでグラデーション補正処理を行うようにしてもよい。このように画面２０の上下左右の４つのエリアのみ、または、９つ以上のエリアでグラデーション補正処理を行う場合でも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
＜第２の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態におけるマルチ画面表示装置１０を構成する各映像表示装置１では、光源３ｃの光量の経時的な変化に伴い、画面２０内において、画面２０の中央部Ｓ０に対する周辺部Ｓ１の輝度の減衰量が軽減する場合がある。この場合、マルチ画面表示装置１０の設置時に調整されたグラデーション補正係数が適切な値ではなくなり、かえって画面２０内の輝度むらおよび色むら、ならびに画面２０ａ〜２０ｄ間の輝度むらおよび色むらの要因となることがある。そこで、本実施の形態では、グラデーション補正係数の再設定を行う。
【０１１７】
図１１は、光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図１２は、光源３ｃの光量の経時的な変化が生じている場合のグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフである。図１１は、マルチ画面表示装置１０の設置時におけるグラデーション補正処理後の画面水平座標に対する映像信号レベルおよび画面内輝度を表すグラフに相当する。
【０１１８】
図１１および図１２において、横軸は、画面水平座標を示し、左側の縦軸は、映像信号レベルを示し、右側の縦軸は、画面内輝度［％］を示す。画面内輝度は、画面２０内の最も高い輝度を１００％として、画面２０内における輝度の相対的な大きさを表したものである。図１１および図１２では、図１１の光源３ｃの光量の経時的な変化が生じていない場合の画面中央部Ｓ０の画面内輝度を１００％として示している。図１１および図１２では、映像信号レベルを表すグラフを参照符号「４１」および「４２」で示し、画面内輝度を表すグラフを参照符号「４３」および「４４」で示す。
【０１１９】
図１１に示すマルチ画面表示装置１０の設置時における画面２０の中央部Ｓ０に対する周辺部Ｓ１の輝度の減衰量ＬＡ１は、光源３ｃの光量の経時的な変化、具体的には光量の減少に伴い軽減していく。そして、図１２に示すように、画面２０の中央部Ｓ０の画面内輝度がマルチ画面表示装置１０の設置時における値の７５％となった時点では、周辺部Ｓ１の輝度の減衰量ＬＡ２は、マルチ画面表示装置１０の設置時における値ＬＡ１よりも小さくなる（ＬＡ１＞ＬＡ２）。
【０１２０】
したがって、グラデーション補正量も軽減する方が適切となる。グラデーション補正量を軽減するために、本実施の形態では、グラデーション補正量を表すグラデーション補正係数ＧＣを再設定する。たとえば、図１２に示すように光源３ｃの光量が減少した場合には、グラデーション補正係数ＧＣ２を、図１１に示すマルチ画面表示装置１０の設置時に設定されたグラデーション補正係数ＧＣ１よりも小さくする（ＧＣ２＜ＧＣ１）。つまり、本実施の形態では、映像処理回路４ａは、輝度センサー３ｅの計測結果の変化量に基づいて、輝度値を補正する。グラデーション補正係数は、具体的には、以下のようにして再設定される。
【０１２１】
光源３ｃの光量の変化などに起因する経時的な輝度むらおよび色むらを補正するときに、前記式（８）によって得られるゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎ、および前記式（２）によって得られる倍率データＲＸｎ（ｎは１〜８の整数），ＧＸｍ（ｍは１〜８の整数），ＢＸｌ（ｌは１〜８の整数）を、以下の式（９）に代入してグラデーション補正係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌを再計算し、再設定する。このように再計算して得た値をグラデーション補正係数として再設定することによって、より適切なグラデーション補正係数を用いて、グラデーション補正処理を行うことができる。
【０１２２】
【数９】
【０１２３】
以上のように本実施の形態では、映像処理回路４ａは、輝度センサー３ｅの計測結果の変化量に基づいて、輝度値を補正する。具体的には、マルチ画面表示装置１０を構成する複数の映像表示装置１間で各々の輝度を通信し、リアルタイムで補正を行うときに、適切なグラデーション補正係数を再設定する。これによって、運用時に各映像表示装置１の輝度が経時変化しても、各映像表示装置１の画面２０の輝度むらおよび色むらを適切に補正することができる。したがって、マルチ画面表示装置１０において隣接する複数の映像表示装置１間において、画面２０の端部における輝度むらおよび色むらを抑制することができる。
【０１２４】
＜第３の実施の形態＞
前述の第１の実施の形態においては、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎを、映像処理回路４ａの映像信号のゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして式（１）に代入して、画面２０の全域の映像信号レベルを減衰させ、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正するための準備を行っている。しかし、減衰量に限度値を設けないと、極端に小さな倍率データが存在する場合に、画面２０の全域の映像レベルを大幅に減衰させることとなり、画面２０の中央部Ｓ０の輝度性能を劣化させることとなる。
【０１２５】
そこで本実施の形態では、前記減衰量に限度値Ｘｌｉｍｉｔを設定し、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎが限度値Ｘｌｉｍｉｔを下回る場合は、限度値Ｘｌｉｍｉｔを最小倍率データとして用いる。
【０１２６】
具体的には、前述の図９のステップａ２および図１０のステップｂ２において、マスターおよびスレーブである全ての映像表示装置１は、それぞれ、以下の式（１０）に示すように、最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎとして、メモリー回路４ｃに記憶されている倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌ（ｎ，ｍ，ｌは１〜８の整数）の最小値と、予め定める限度値Ｘｌｉｍｉｔとのうちの大きい方の値を選択して算出する。各映像表示装置１は、算出した値をゲイン調整係数Ｒｇａｉｎ，Ｇｇａｉｎ，Ｂｇａｉｎとして用いる。
【０１２７】
【数１０】
【０１２８】
次いで、前述の図９のステップａ３および図１０のステップｂ３において、マスターおよび全てのスレーブは、映像処理回路４ａ内にある画面上端部Ｒ１、画面下端部Ｒ２、画面左端部Ｒ３、画面右端部Ｒ４および画面四隅部Ｒ５〜Ｒ８のエリア毎に独立するグラデーション補正回路によってグラデーション補正処理を行う。
【０１２９】
本実施の形態では、最小倍率データＲＸｎ，ＧＸｍ，ＢＸｌが限度値Ｘｌｉｍｉｔよりも小さい場合は、限度値Ｘｌｉｍｉｔをグラデーション補正のパラメータとして選択する。具体的には、前記式（３）におけるグラデーション調整係数Ｒｇｒａｄｎ，Ｇｇｒａｄｍ，Ｂｇｒａｄｌに、以下の式（１１）に示す値を代入して、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正する。式（１１）において、変数ｎ，ｍ，ｌは、１〜８の整数である。
【０１３０】
【数１１】
【０１３１】
以上のように本実施の形態の映像処理回路４ａは、式（１１）に示すように、補正後の輝度値が、予め定める限度値以下になると、限度値を、補正後の輝度値として出力する。具体的には、各映像表示装置１内でグラデーション補正処理を行うときに、画面２０の中央部Ｓ０の輝度と周辺部Ｓ１の輝度との差が、予め定める閾値以上になった場合に、グラデーション補正の上限を設けている。これによって、各映像表示装置１の画面２０内での輝度むらおよび色むらを軽減させることができる。またグラデーション補正処理に伴うマルチ画面２１全体の輝度の低下を最小限に抑えることができる。
【０１３２】
本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂに対して共通の限度値Ｘｌｉｍｉｔを設ける場合について説明したが、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに対して異なる限度値を設定してもよい。
【０１３３】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態では、マルチ画面表示装置１０を構成する映像表示装置１において、光源３ｃの光量の経時的な変化によって、輝度が、初期の輝度値よりも、予め定める閾値以上低下した場合、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路の動作を停止するように制御する。
【０１３４】
具体的には、メモリー回路４ｃ内に記憶されている製造時の輝度値を初期の輝度値として用いる。そして、初期の輝度値（以下「初期輝度値」という場合がある）と輝度センサー３ｅによって測定された輝度値（以下「測定輝度値」という場合がある）とを比較し、初期輝度値に対して、測定輝度値が、予め定める閾値以上低下している場合、換言すれば、初期輝度値に対する測定輝度値の比率が、予め定める輝度閾値ＹＤｔｈ以下である場合、映像処理回路４ａ内のグラデーション補正回路の動作を停止する。
【０１３５】
たとえば、測定輝度値が、初期輝度値に対して４０％以上低下した場合、換言すれば、初期輝度値に対する測定輝度値の比率が、輝度閾値ＹＤｔｈ＝０．６以下である場合、グラデーション補正回路の動作を停止する。
【０１３６】
この場合、前記式（６）によって求められる、画面２０の周辺部Ｓ１の輝度および色を補正した後の画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔは、前記式（６）における最小倍率データＲＸｍｉｎ，ＧＸｍｉｎ，ＢＸｍｉｎを「１」として、以下の式（１２）に従って求められる。このようにして求められた輝度データ画面２０の中央部Ｓ０の輝度データＲｂｒｔ，Ｇｂｒｔ，Ｂｂｒｔを用いて、再度、前述の図９のステップａ８において、マルチ画面２１全体における画面２０の中央部Ｓ０の目標輝度を算出し直す。
【０１３７】
【数１２】
【０１３８】
以上のように本実施の形態では、各映像表示装置１の画面２０内での輝度の低下が、予め定められる閾値以上になった場合に、グラデーション補正処理を停止するように映像処理回路４ａを制御する。すなわち、映像処理回路４ａは、マルチ画面２０全体の目標輝度値が、予め定める閾値以下になると、輝度値の補正を停止する。
【０１３９】
これによって、経時変化によってマルチ画面２１全体の輝度が低下した場合に、グラデーション補正処理を行うことによって発生する輝度の低下を防ぐことができる。したがって、映像表示装置１内の輝度むらおよび色むらは発生するおそれがあるが、マルチ画面２１全体の輝度を上げることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 投射型映像表示装置、１ａ 第１映像表示装置、１ｂ 第２映像表示装置、１ｃ 第３映像表示装置、１ｄ 第４映像表示装置、２ スクリーン、２ａ 第１スクリーン、２ｂ 第２スクリーン、２ｃ 第３スクリーン、２ｄ 第４スクリーン、３ 投射ユニット、３ａ 映像表示デバイス、３ｂ 集光レンズ、３ｃ 光源、３ｄ 投射レンズ、３ｅ 輝度センサー、４ 電気回路ユニット、４ａ 映像処理回路、４ｂ マイコン回路、４ｃ メモリー回路、４ｄ 映像入力回路、５ 映像ソース、６ 外部制御装置、７ 輝度計、８ 通信ケーブル、９ ユニット部、１０ マルチ画面表示装置、２０ 画面、２０ａ 第１画面、２０ｂ 第２画面、２０ｃ 第３画面、２０ｄ 第４画面、２１ マルチ画面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の映像表示装置を備え、前記複数の映像表示装置の画面を組み合わせて構成されるマルチ画面に、映像信号に基づいて映像を表示するマルチ画面表示装置であって、
前記複数の映像表示装置は、通信可能に接続され、
各映像表示装置は、
その映像表示装置の画面の中央部の輝度に関する中央輝度情報、および前記中央部を囲繞する周辺部の輝度に関する周辺輝度情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される前記中央輝度情報および前記周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、前記映像信号に含まれる輝度値を補正する補正手段とを備え、
前記複数の映像表示装置のうち、他の映像表示装置を制御するマスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段は、（ａ）他の映像表示装置の前記補正手段によって補正された前記輝度値を取得し、（ｂ）取得した前記輝度値と、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値とに基づいて、前記マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求め、（ｃ）求めた前記目標輝度値を前記他の映像表示装置に送信するとともに、求めた前記目標輝度値に基づいて、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正し、
前記他の映像表示装置の前記補正手段は、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段から前記目標輝度値を受信すると、受信した前記目標輝度値に基づいて、その映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正することを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項２】
各映像表示装置は、前記画面を照明する光源から発せられる光量を計測する計測手段を備え、
各映像表示装置の補正手段は、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記輝度値を補正す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】
各映像表示装置の補正手段は、前記計測手段の計測結果の変化量に基づいて、前記輝度値を補正することを特徴とする請求項２に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項４】
各映像表示装置の補正手段は、補正後の輝度値が、予め定める限度値以下になると、前記限度値を、前記補正後の輝度値として出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項５】
各映像表示装置の補正手段は、前記マルチ画面全体の目標輝度値が、予め定める閾値以下になると、前記輝度値の補正を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項６】
各映像表示装置の補正手段は、前記輝度値を色毎に補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項１】
複数の映像表示装置を備え、前記複数の映像表示装置の画面を組み合わせて構成されるマルチ画面に、映像信号に基づいて映像を表示するマルチ画面表示装置であって、
前記複数の映像表示装置は、通信可能に接続され、
各映像表示装置は、
その映像表示装置の画面の中央部の輝度に関する中央輝度情報、および前記中央部を囲繞する周辺部の輝度に関する周辺輝度情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される前記中央輝度情報および前記周辺輝度情報に基づいて、その映像表示装置の画面内における輝度むらが補正されるように、前記映像信号に含まれる輝度値を補正する補正手段とを備え、
前記複数の映像表示装置のうち、他の映像表示装置を制御するマスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段は、（ａ）他の映像表示装置の前記補正手段によって補正された前記輝度値を取得し、（ｂ）取得した前記輝度値と、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値とに基づいて、前記マルチ画面全体の目標となる目標輝度値を求め、（ｃ）求めた前記目標輝度値を前記他の映像表示装置に送信するとともに、求めた前記目標輝度値に基づいて、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正し、
前記他の映像表示装置の前記補正手段は、前記マスター装置として予め定められる映像表示装置の前記補正手段から前記目標輝度値を受信すると、受信した前記目標輝度値に基づいて、その映像表示装置の前記補正手段が補正した前記輝度値を補正することを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項２】
各映像表示装置は、前記画面を照明する光源から発せられる光量を計測する計測手段を備え、
各映像表示装置の補正手段は、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記輝度値を補正す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】
各映像表示装置の補正手段は、前記計測手段の計測結果の変化量に基づいて、前記輝度値を補正することを特徴とする請求項２に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項４】
各映像表示装置の補正手段は、補正後の輝度値が、予め定める限度値以下になると、前記限度値を、前記補正後の輝度値として出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項５】
各映像表示装置の補正手段は、前記マルチ画面全体の目標輝度値が、予め定める閾値以下になると、前記輝度値の補正を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項６】
各映像表示装置の補正手段は、前記輝度値を色毎に補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のマルチ画面表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１２３０８５（Ｐ２０１２−１２３０８５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２３１８（Ｐ２０１０−２７２３１８）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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