专利名称：多投影显示器和投影单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用来自多个投影单元的投影图像在投影面上显示大幅图像的多投影显示器及其所使用的投影单元。
背景技术：
图15是用于说明多投影显示器的图。该多投影显示器900如图15所示，在水平方向和/或垂直方向上配置多个投影单元PJA、PJB、PJC、PJD，并通过将来自这些多个投影单元PJA、PJB、PJC、PJD的单位投影图像IA、IB、IC、ID分块投射到屏幕SCR上，显示1个大幅图像。该多投影显示器900与通常的投影仪相比，可显示高精度且高亮度的图像，因此期待今后能在电影院、美术馆、博物馆、研讨会场、聚会场、小型剧场、公共机关、企业等商用领域，或者，娱乐、家庭影院等家用领域中广泛普及。
然而，在这种多投影显示器中，若每个投影单元的亮度和色调不同，则存在无法显示整体上统一的图像的问题。图16是用于说明这种多投影显示器中的问题的图。
即，在这种多投影显示器中，即使从各投影单元投射出在整个投影区域内像素值相同的投影图像(例如，整个投影区域为最高亮度的白色显示图像)，当每个投影单元亮度不同时，屏幕SCR上的相对明亮度如图16所示，例如像100％、95％、90％、95％那样，也会变得不均衡。
另外，在这种多投影显示器中，当每个投影单元的色调不同时，例如，某个投影单元的投影图像倾向于红色时，来自该投影单元的投影图像所投影的区域便显示成倾向于红色。
因此，在这种多投影显示器中，若每个投影单元的亮度和色调不同，则存在无法显示整体上统一的图像的问题。
图17是用于说明可解决这种问题的现有的多投影显示器的功能的图。现有的多投影显示器902(未图示)从各投影单元投射出在整个投影区域内像素值相同的投影图像(例如，整个投影区域为最高亮度的白色显示图像、整个投影区域为最高亮度的红色显示图像、整个投影区域为最高亮度的绿色显示图像、整个投影区域为最高亮度的蓝色显示图像等)作为调节用单位图像，并通过数字相机对其进行拍摄或通过测色计对其进行测色，算出每个投影单元的调节量，从而根据该算出的调节量，调节每个投影单元的输入给电光调制装置的原图像信息，由此，调节投影图像的光量(例如，参照专利文献1)。
因此，根据现有的多投影显示器902，例如，当从各投影单元投射出在整个投影区域内像素值相同的投影图像(例如，整个投影区域为最高亮度的白色显示图像)时，即使在每个投影单元的亮度不同的情况下，也可以如图17所示那样，使屏幕SCR上的明亮度成为均匀的明亮度，从而对于每个投影单元取得亮度的一致性。
另外，根据现有的多投影显示器902，当每个投影单元的色调不同时，例如，即使在某个投影单元的投影图像倾向于红色的情况下，也可通过减少送给该投影单元的图像信息的红色成分，使每个投影单元的色调取得一致性。
因此，根据现有的多投影显示器902，可使每个投影单元的亮度和色调取得一致性，从而可显示出整体上统一的图像。
专利文献1特开2001-251651号公报(第42～43段)然而，在上述的现有的多投影显示器902中，为了使每个投影单元的亮度和色调取得一致性，如图17所示，至少需要降低亮度最低的投影单元以外的各投影单元中的电光调制装置的透过率来进行光亮调节。因此，需要使用这些电光调制装置的灰度资源，故存在降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄等问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种不降低多投影显示器原有的实效灰度级数或使动态范围变窄而可显示整体上统一的图像的多投影显示器。另外，本发明的目的是提供一种该多投影显示器所使用的投影仪。
(1)本发明的多投影显示器具有多个投影单元，各个投影单元具有光源、电光调制装置和投影光学系统，分别通过这些多个投影单元将投影图像分块投影到投影面上，其特征在于，所述多个投影单元还分别具有调节由所述投影光学系统投射的光的光量的光量调节装置。
因此，根据本发明的多投影显示器，因可以在每个投影单元上利用光量调节装置调节从投影光学系统投射出的光的光量，故可以不必使用各投影单元的电光调制装置的灰度资源便可使每个投影单元的亮度和色调取得一致性。结果，可以在不降低多投影显示器原有的实效灰度级数或使动态范围变窄的情况下，显示整体上统一的图像，从而达到了本发明的目的。
(2)在上述(1)所述的多投影显示器中，优选的是，所述光量调节装置是可调节光的透过率的调光装置或可调节光的通过率的光阑装置。
通过如此地构成，通过设在每个投影单元上的调光装置或光阑装置，可针对每个投影单元调节从投影光学系统投射出的光的光量。
作为调光装置，可适当地采用电致变色装置、液晶调光装置和旋转型偏光片。作为光阑装置可适当地采用配置于各投影单元的投影光学系统等的光束会聚位置附近的光阑装置。
(3)在上述(1)或(2)所述的多投影显示器中，优选的是，所述多个投影单元分别具有多个电光调制装置作为所述电光调制装置，并且具有将来自所述光源的光分解成多个色光并分别导入所述多个电光调制装置的色分离导光光学系统，和对各所述多个电光调制装置所调制的多个色光进行合成的色合成光学系统，所述光量调节装置设在从所述光源到所述色分离导光光学系统的光路内或从所述色合成光学系统到所述投影光学系统侧的光路内。
通过如此地构成，在对于每个投影单元采用了多个电光调制装置的彩色多投影显示器中，可对于每个投影单元取得亮度的一致性。
(4)在上述(1)或(2)所述的多投影显示器中，优选的是，所述多个投影单元分别具有多个电光调制装置作为所述电光调制装置，并且具有将来自所述光源的光分解成多个色光并分别导入所述多个电光调制装置的色分离导光光学系统，和对各所述多个电光调制装置所调制的多个色光进行合成的色合成光学系统，所述光量调节装置设在从所述色分离导光光学系统到所述色合成光学系统的各个光路内。
通过如此地构成，在对于每个投影单元采用了多个电光调制装置的彩色多投影显示器中，可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。
(5)在上述(1)～(4)中的任一项所述的多投影显示器中，优选的是，所述光量调节装置根据投射到投影面上的投影图像的拍摄结果，进行光量调节。
通过如此地构成，实际地将调节用单位图像投影到投影面上，并可根据该拍摄结果进行光量调节，因此在对于每个投影单元采用了多个电光调制装置的彩色多投影显示器中，可对于每个投影单元正确地取得亮度和色调的一致性。
(6)在上述(5)所述的多投影显示器中，优选的是，还具有对投射到投影面上的投影图像进行拍摄的摄像装置。
通过如此地构成，因总能简单地对投射到投影面上的投影图像进行拍摄，故可根据需要立刻进行光量调节。因此，可以在多投影显示器中始终显示整体上统一的图像。
(7)在上述(5)或(6)所述的多投影显示器中，优选的是，所述光量调节装置考虑自身所属的投影单元所要投影的投影图像的图像信息而动态地进行光量调节。
通过如此地构成，在自身所要投影的投影图像为整体明亮的图像的情况下，光量调节装置当然可根据投影图像的明亮度进行光量调节，而在自身所要投影的投影图像为整体暗淡的图像的情况下，仍可根据投影图像的明亮度进行光量调节，因此电光调制装置所具有的灰度资源大部分专用于自身所要投影的投影图像的最亮区域和最暗区域之间的灰度表现。因此，可增加多投影显示器的实效灰度级数或扩大动态范围。
另外，在自身所要投影的投影图像为随区域不同而明亮度有差异的图像时，光量调节装置可根据每个投影单元的投影图像的明亮度进行最佳光量调节，因此电光调制装置所具有的灰度资源大部分专用于自身所要投影的投影图像的最亮区域和最暗区域之间的灰度表现。因此，可进一步增加多投影显示器的实效灰度级数或进一步扩大动态范围。
(8)在上述(1)～(7)中的任一项所述的多投影显示器中，优选的是，所述光量调节装置根据来自光源的光量的经时变化进行光量调节。
通过如此地构成，即使因经过长时间的光源的使用而使光源的亮度降低或光源的色温发生变化，仍可与其对应地补偿光源亮度的降低和色温的变化，从而可始终将多投影显示器的像质维持恒定。
另外，在本发明的多投影显示器中，开始使用光源时，优选增大光量调节装置的光量调节量(即降低光透过率)。在这种情况下，当因使用光源而使光源的亮度降低时，通过光量调节装置来减小光量调节量，可补偿光源亮度的降低。并且，在因使用光源而使光源的色温发生变化的情况下，利用光量调节装置对每种颜色的光量调节量进行调节时，可增大或减小每种颜色的光量调节量，因此可灵活地补偿光源的色温的变化。
(9)本发明的投影单元用于多投影显示器，其特征在于，具有光源、电光调制装置和投影光学系统，还具有调节所述投影光学系统所投影的光的光量的光量调节装置。
因此，通过采用本发明的投影单元，可构成具有如上所述优点的多投影显示器。
图1是用于说明实施方式1的多投影显示器的图。
图2是表示实施方式1的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。
图3是用于说明实施方式1的多投影显示器的框图。
图4是用于说明实施方式1的多投影显示器所使用的投影单元的框图。
图5是用于说明实施方式1的多投影显示器的功能的图。
图6是用于说明实施方式1的多投影显示器的效果的图。
图7是用于说明比较例的多投影显示器的效果的图。
图8是实施方式2的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。
图9是实施方式3的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。
图10是实施方式4的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。
图11是用于说明实施方式4的多投影显示器所使用的投影单元的框图。
图12是用于说明实施方式5的多投影显示器的功能的图。
图13是用于说明实施方式6的多投影显示器的功能的图。
图14是实施方式7的多投影显示器的结构图。
图15是用于说明多投影显示器的图。
图16是用于说明多投影显示器的问题的图。
图17是用于说明现有的多投影显示器的功能的图。
具体实施例方式
下面，根据如下所示的实施方式说明本发明的多投影显示器。
(实施方式1)图1是用于说明实施方式1的多投影显示器的图。图1(a)是正视图，图1(b)是从侧面看到的断面图，图1(c)是表示投射到屏幕上的投影图像的图。
实施方式1的多投影显示器100如图1所示，具有配置于壳体102内的4个投影单元130、130、130、130，并分别通过该4个投影单元130、130、130、130，将单位投影图像IA、IB、IC、ID分块投射到作为投影面的屏幕SCR上。该多投影显示器100如图1所示，例如可设置在台架104上使用。
在壳体102的内部(紧靠前面的内侧)设有摄像装置140(参照图3)的摄像元件142。该摄像元件140以屏幕SCR上的虚线所示的范围为摄影范围S。该摄影范围S可任意设定。
另外，在各投影单元130上设有未图示的光学校正单元，可对各投影单元130的壳体的位置和姿势进行光学校正。
图2是表示实施方式1的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。各投影单元130如图2所示，具有光源10；积分镜12、12；偏光转换元件14；重叠镜16；使红色光(R)通过，并反射绿色光(G)和蓝色光(B)的分色镜18；使蓝色光(B)通过，并反射绿色光(G)的分色镜20；作为电光变换装置的各色光(红色光、绿色光和蓝色光)用的液晶装置32R、32G、32B；用于将红色光入射到液晶装置32R中的反射镜22；用于将蓝色光入射到液晶装置32B中的2个反射镜24、26；配置在分色镜20和反射镜24之间的透镜28；配置在反射镜24和反射镜26之间的透镜30；分别设在各液晶装置32R、32G、32B的入射侧和出射侧的偏光片34、34；作为色合成光学系统的十字分色棱镜36；和作为投影光学系统的投射镜38。
分色镜18、20、反射镜22、24、26和透镜28、30构成了本发明的色分离导光光学系统。
各投影单元130还在从光源10至色分离导光光学系统的光路内的重叠镜16和分色镜18之间具有通过调节光透过率来调节从投射镜38投射出的光的光量的光量调节装置40。
图3是表示用于说明实施方式1的多投影显示器的框图。实施方式1的多投影显示器100如图3所示，具有图像信号接收部170，其接收来自TV天线或DVD播放器等的图像信号；调节用图像信息存储部172，其存储调节用图像信息；投射投影图像的多个投影单元130、130、130、130；控制部110，其进行以这些多个投影单元等的驱动为首的各种控制；校正参数存储部152，其存储进行单位图像校正时使用的校正参数；和摄像装置140，其进行投影面的拍摄。
控制部110具有单位图像信息生成部120，其接收来自图像信号接收部170的原图像信息和来自调节用图像信息存储部172的调节用图像信息，并生成与各投影单元130投射的单位图像相关的单位图像信息；单位图像信息校正部150，其根据摄像装置140的拍摄结果，对单位图像信息进行校正；和图像处理部146，其对来自摄像装置140的AD转换元件144的数字信号进行图像处理。
光量调节信息生成部160是生成用于控制图2所示的光量调节装置40的光量调节信息的装置，由该光量调节信息生成部160所生成的光量调节信息被传递到各投影单元130，从而可控制光量调节装置40的光量调节量。
另外，用于控制该光量调节装置40的光量调节信息也可通过用户向光量调节信息生成部160发出指示而生成，但优选光量调节信息生成部160根据由摄像装置140得出的拍摄结果，自动地生成光量调节信息。
摄像装置140具有摄像元件142，其对投射到屏幕SCR上的调节用图像的预定区域进行摄影；和AD转换元件144，其将来自摄像元件142的模拟信号转换成数字信号。
图像处理部146具有下述功能对摄像装置140的拍摄结果进行图像处理，并将其与原调节用图像信息等进行比较，将该结果输出到单位图像信息校正部150。
调节用图像信息存储部172具有下述功能在进行单位图像信息的校正时，存储与成为摄像装置140的摄影对象的调节用图像相关的信息。
单位图像信息校正部150具有下述功能根据摄像装置140的拍摄结果，对单位图像信息进行校正，以使多个投影单元130、130、130、130中相邻的投影单元所投射的单位图像之间的界线(包括重叠的部分)在屏幕SCR上不明显。
作为该单位图像信息校正部150进行的单位图像信息的校正功能，例如，为了使重叠部分的亮度与其余部分(未重叠的部分)的亮度均匀，可通过软件处理来进行亮度调节处理。
另外，作为该单位图像信息校正部150进行的上述以外的校正功能，例如具有下述功能对4个投影单元130、130、130、130投射的4个调节用单位图像信息所形成的作为整体的调节用图像和原来的调节用图像信息进行比较，对各投影单元130所投射的单位图像的形状、位置和倾斜度进行校正的功能；和对各投影单元130所投射的单位图像的亮度和色调进行校正的功能等。
通过这些校正处理，在来自各投影单元130的投影图像之间，可使因其形状、位置以及倾斜度不恰当而引起的界线在屏幕SCR上不明显，并且，在来自各投影单元130的投影图像之间，可使因其亮度和颜色不连续而引起的界线在屏幕SCR上不明显。
另外，校正参数存储部152具有下述功能对于在由单位图像信息校正部150对单位图像信息进行校正时所确定的校正参数进行存储。
图4是用于说明实施方式1的多投影显示器的投影单元的框图。投影单元130如图4所示，具有时钟发生部131；图像信息等输入部132，其接收来自图3所示的控制部110的图像信息和光量调节信息的输入；图像信息等处理部133，其对图像信息和光量调节信息进行处理；液晶装置32R、32G、32B；液晶装置驱动部135R、135G、135B，其对液晶装置32R、32G、32B进行驱动；光量调节装置40；和光量调节装置驱动部134，其对光量调节装置40进行驱动。
图5是用于说明实施方式1的多投影显示器的功能的图。图5(a)是表示从各投影单元投射出在整个投影区域为最高亮度的白色显示图像时的、光量调节前的屏幕上的显示状态的图，5(b)是表示从各投影单元投射出在整个投影区域为最高亮度的白色显示图像时的、光量调节后的屏幕上的显示状态的图。
实施方式1的多投影显示器100在每个投影单元的亮度和色调不同时，也可根据光量调节装置40的动作，对每个投影单元的通过投影光学系统投射出的光的光量进行调节，因此可对于每个投影单元取得亮度的一致性。
例如，当通过各投影单元投射整个投影区域为最高亮度的白色显示图像时，通过将屏幕SCR上的明亮度调到如图5(b)所示的均匀的明亮度，可对于每个投影单元取得亮度的一致性。
因此，根据实施方式1的多投影显示器100，可对于每个投影单元取得亮度的一致性，从而可显示整体上统一的图像。
图6是用于说明实施方式1的多投影显示器的效果的图。图6(a)是表示光量调节前的来自投影单元的投射光量的图，图6(b)是表示光量调节后的来自投影单元的投射光量的图。
图7是用于说明比较例的多投影显示器的效果的图。图7(a)是表示光量调节前的来自投影单元的投射光量的图，图7(b)是表示光量调节后的来自投影单元的投射光量的图。
在比较例的多投影显示器中，如图7所示，通过降低各液晶装置的透过率，进行用于针对每个投影单元取得亮度一致性的光量调节。因此，使用各液晶装置的灰度资源，从而降低了多投影显示器原有的实效灰度级数或使动态范围变窄。
与此相对，在实施方式1的多投影显示器100中，如图6所示，通过降低光量调节装置40的透过率，进行用于针对每个投影单元取得亮度一致性的每个投影单元的光量调节。因此，不使用各液晶装置32R、32G、32B的灰度资源，便可对于每个投影单元130取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器原有的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
如上所述，根据实施方式1的多投影显示器100，可利用光量调节装置40对每个投影单元130的从投射镜38投射出的光的光量进行调节，因此不使用各投影单元130的液晶装置32R、32G、32B的灰度资源，便可对于每个投影单元130取得亮度的一致性。结果，不降低多投影显示器原有的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
另外，根据实施方式1的多投影显示器100，在对于每个投影单元130采用了多个液晶装置的彩色多投影显示器中，因光量调节装置40设在从光源10至色分离导光光学系统的光路内，故通过调节该光量调节装置40的透过率，可对于每个投影单元130取得亮度的一致性。
另外，根据实施方式1的多投影显示器100，作为光量调节装置40，采用了可调节光的透过率的调光装置，因此可通过所施加的电压自由地进行光的透过率的调节，进而进行光量调节。
作为调光装置，可采用液晶调光装置、电致变色装置、和旋转型偏光片等。
另外，根据实施方式1的多投影显示器100，光量调节装置40根据实际投射到投影面上的投影图像的拍摄结果，进行光量调节，因此在每个投影单元采用了多个液晶装置32R、32G、32B的彩色多投影显示器中，可正确地对于每个投影单元取得亮度的一致性。
另外，根据实施方式1的多投影显示器100，如上所述，因具有对投射到投影面上的投影图像进行摄影的摄像装置，故总能简单地对投射到投影面上的投影图像进行摄影，因而可根据需要立刻进行光量调节。因此，在多投影显示器中，总能显示出整体上统一的图像。
(实施方式2)图8是表示实施方式2的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。实施方式2的多投影显示器100a(未图示)所使用的投影单元130a如图8所示，其光量调节装置所配置的位置与实施方式1的多投影显示器100所使用的投影单元130不同。即，在投影单元130a中，光量调节装置42配置在十字分色棱镜36和投射镜38之间。
这样，在实施方式2的多投影显示器100a中，光量调节装置所配置的位置与实施方式1的多投影显示器100的情况不同，但由于可利用光量调节装置42对每个投影单元130a的从投射镜38投射出的光的光量进行调节，因此具有与实施方式1的多投影显示器100的情况相同的效果。
即，不使用各投影单元的液晶装置的灰度资源，便可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
(实施方式3)图9是表示实施方式3的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。实施方式3的多投影显示器100b(未图示)所使用的投影单元130b如图9所示，其光量调节装置所配置的位置和光量调节装置的结构与实施方式1或2所使用的投影单元130、130a不同。即，在投影单元130b中，光量调节装置44配置于投射镜38a之中。并且，光量调节装置44由可调节光的通过率的光阑装置构成。
这样，在实施方式3的多投影显示器100b中，光量调节装置所配置的位置和光量调节装置的结构与实施方式1或2的多投影显示器100、100a的情况不同，但由于可利用光量调节装置44对每个投影单元130b的从投射镜38a投射出的光的光量进行调节，因此具有与实施方式1或2的多投影显示器100、100a的情况相同的效果。
即，不使用各投影单元的液晶装置的灰度资源，便可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
(实施方式4)图10是表示实施方式4的多投影显示器所使用的投影单元的光学系统的图。图11是用于说明实施方式4的多投影显示器所使用的投影单元的框图。
实施方式4的多投影显示器100c(未图示)所使用的投影单元130c如图10所示，其光量调节装置所配置的位置和光量调节装置的数量与实施方式1至3的多投影显示器100、100a、100b所使用的投影单元130、130a、130b不同。即，在该投影单元130c中，光量调节装置46R、46G、46B配置于各液晶装置32R、32G、32B的光源10侧。并且，对于通过各液晶装置32R、32G、32B的每种颜色的光，各配置1个光量调节装置46R、46G、46B。
另外，该投影单元130c如图11所示，具有对各光量调节装置46R、46G、46B进行驱动的光量调节装置驱动部134a。
这样，在实施方式4的多投影显示器100c中，光量调节装置所配置的位置和光量调节装置的数量与实施方式1至3的多投影显示器100、100a、100b的情况不同，但由于可以针对每个投影单元130c利用光量调节装置46R、46G、46B对从投射镜38a投射出的光的光量进行调节，所以具有与实施方式1至3的多投影显示器100、100a、100b的情况相同的效果。
即，不使用各投影单元的液晶装置的灰度资源，便可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
进而，在实施方式4的多投影显示器100c中，光量调节装置46R、46G、46B对通过各液晶装置32R、32G、32B的每种颜色的光进行光量调节，因此针对每个投影单元，除了亮度以外，还可使色调取得一致性。
(实施方式5)实施方式5的多投影显示器100d(未图示)与实施方式4的多投影显示器100c具有大致相同的结构。实施方式5的多投影显示器100d除了实施方式4的多投影显示器100c所具有的功能外，还具有考虑到待投射的图像信息来进行光量调节的功能。
即，在实施方式5的多投影显示器100d中，光量调节装置48R、48G、48B(未图示)具有下述功能考虑自身所属的投影单元130d(未图示)所要投射的投影图像的图像信息，动态地进行光量调节。
因此，在实施方式5的多投影显示器100d中，与实施方式4的多投影显示器100c的情况相同，由于可针对每个投影单元130d利用光量调节装置48R、48G、48B对从投射镜38(未图示)投射出的光的光量进行调节，因此不使用各投影单元的液晶装置的灰度资源，便可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
进而，在实施方式5的多投影显示器100d中，除了上述效果外，还具有如下的效果。
图12是用于说明实施方式5的多投影显示器的功能的图。图12(a)是表示待投影的投影图像整体明亮时的显示例，图12(b)是表示待投影的投影图像整体暗淡时的显示例，图12(c)是表示待投影的投影图像为随区域不同而明亮度有偏差的图像时的显示例。
在实施方式5的多投影显示器100d(未图示)中，如图12(a)所示，光量调节装置48R、48G、48B在自身所要投影的投影图像为整体明亮的图像的情况下，光量调节装置48R、48G、48B当然可根据投影图像的明亮度进行光量调节，而如图12(b)所示，在自身所要投影的投影图像为整体暗淡的图像的情况下，光量调节装置48R、48G、48B仍可根据投影图像的明亮度进行光量调节，因此液晶装置32R、32G、32B所具有的灰度资源大部分专用于自身所要投影的投影图像的最亮区域和最暗区域之间的灰度表现。
另外，如图12(c)所示，在自身所要投影的投影图像为随区域不同而明亮度有偏差的图像时，光量调节装置48R、48G、48B仍可对每个投影单元进行与投影图像的明亮度相对应的最佳的光量调节，因此液晶装置32R、32G、32B所具有的灰度资源大部分专用于自身所要投影的投影图像的最亮区域和最暗区域之间的灰度表现。
因此，实施方式5的多投影显示器100d除了实施方式4的多投影显示器100c所具有的效果外，还具有可进一步增加多投影显示器的实效灰度级数或进一步扩大动态范围的效果。
(实施方式6)实施方式6的多投影显示器100e(未图示)与实施方式5的多投影显示器100d具有大致相同的结构。在实施方式6的多投影显示器100e中，除了实施方式5的多投影显示器100d所具有的功能外，还具有根据来自光源10的光量的经时变化进行光量调节的功能。
即，在实施方式6的多投影显示器100e中，光量调节装置50R、50G、50B(未图示)具有根据来自光源10的光量的经时变化进行光量调节的功能。
图13是用于说明实施方式6的多投影显示器的功能的图。图13(a)是表示开始使用光源时的显示状态，图13(b)是表示长时间使用光源后的显示状态。
即，在开始使用光源10时，将光量调节装置50R、50G、50B的光量调节量设定得大于实施方式5的多投影显示器100d的情况。由此，在因使用光源10而降低了光源10的亮度的情况下，可通过减小光量调节装置50R、50G、50B的光量调节量，补偿光源10的亮度降低。
另外，在因使用光源10而使光源10的色温发生变化的情况下，在利用光量调节装置50R、50G、50B针对各种颜色对光量调节量进行调节时，由于可以针对各种颜色增大或减小光量调节量，所以可灵活地补偿光源10的色温的变化。
因此，在实施方式6的多投影显示器100e中，因光量调节装置50R、50G、50B具有根据来自光源10的光量的经时变化进行光量调节的功能，故除了具有实施方式5的多投影显示器100d的效果外，还具有如下的效果。
即，即使因长时间使用光源10而使光源10的亮度降低或光源10的色温发生变化，也可以与其对应地对光源10的亮度的降低和色温的变化进行补偿，从而可始终将多投影显示器的像质维持恒定的水平。
(实施方式7)图14是表示实施方式7的多投影显示器的结构的图。实施方式7的多投影显示器200如图14所示，与实施方式1至6的多投影显示器100至100e的情况不同，为背投型的多投影显示器。
这样，在实施方式7的多投影显示器200中，为与实施方式1至6的多投影显示器100至100e的情况不同的背投型的多投影显示器，但由于可利用光量调节装置对每个投影单元130的从投射镜投射出的光的光量进行调节，所以具有与实施方式1至6的多投影显示器100至100e的情况相同的效果。
即，不使用各投影单元的液晶装置的灰度资源，便可对于每个投影单元取得亮度和色调的一致性。结果，不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄，便可显示出整体上统一的图像。
以上，根据上述各实施方式对本发明的多投影显示器和投影单元进行了说明，但本发明不限于上述的各实施方式，在不脱离其主旨的范围内可对各种方式进行改变，例如可进行如下改变。
(1)在上述各实施方式的多投影显示器100至200中，作为电光调制装置采用了透过型的液晶装置，但本发明不限于此。作为电光调制装置，一般地，只要能根据图像信息对入射光进行调制的装置即可，可以利用反射型的液晶装置或微反射镜型光调制装置等。作为微反射镜型光调制装置，例如可采用DMD(数字微反射器)(TI公司的商标)。
(2)实施方式3的多投影显示器100b将由光阑装置构成的光量调节装置44配置在投射镜38中，但本发明不限于此。例如，作为光源灯可采用由椭圆面反射板构成的光源灯，并将光量调节装置配置在来自椭圆面反射板的光的会聚位置上(例如，在椭圆面反射板和平行化凸透镜之间、或者来自椭圆面反射板的会聚光入射到积分棒的光入射面上的位置附近等)。
权利要求
1.一种多投影显示器，具有多个投影单元，各个投影单元具有光源、电光调制装置和投影光学系统，分别通过这多个投影单元将投影图像分块投影到投影面上，其特征在于，所述多个投影单元还分别具有调节由所述投影光学系统投射的光的光量的光量调节装置。
2.根据权利要求1所述的多投影显示器，其特征在于，所述光量调节装置是可调节光的透过率的调光装置或可调节光的通过率的光阑装置。
3.根据权利要求1或2所述的多投影显示器，其特征在于，所述多个投影单元分别具有多个电光调制装置作为所述电光调制装置，并且具有将来自所述光源的光分解成多个色光并分别导入所述多个电光调制装置的色分离导光光学系统，和对所述多个电光调制装置所分别调制的多个色光进行合成的色合成光学系统，所述光量调节装置设在从所述光源到所述色分离导光光学系统的光路内或从所述色合成光学系统到所述投影光学系统侧的光路内。
4.根据权利要求1或2所述的多投影显示器，其特征在于，所述多个投影单元分别具有多个电光调制装置作为所述电光调制装置，并且具有将来自所述光源的光分解成多个色光并分别导入所述多个电光调制装置的色分离导光光学系统，和对所述多个电光调制装置所分别调制的多个色光进行合成的色合成光学系统，所述光量调节装置设在从所述色分离导光光学系统到所述色合成光学系统的各个光路内。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的多投影显示器，其特征在于，所述光量调节装置根据投射到投影面上的投影图像的拍摄结果，进行光量调节。
6.根据权利要求5所述的多投影显示器，其特征在于，还具有对投射到投影面上的投影图像进行拍摄的摄像装置。
7.根据权利要求5或6所述的多投影显示器，其特征在于，所述光量调节装置考虑自身所属的投影单元所要投影的投影图像的图像信息而动态地进行光量调节。
8.根据权利要求5～7中任意一项所述的多投影显示器，其特征在于，所述光量调节装置根据来自光源的光量的经时变化进行光量调节。
9.一种用于多投影显示器的投影单元，其特征在于，具有光源、电光调制装置和投影光学系统，还具有调节所述投影光学系统所投影的光的光量的光量调节装置。
全文摘要
本发明的课题是提供一种不降低多投影显示器本来的实效灰度级数或使动态范围变窄便可显示整体上统一的图像的多投影显示器。作为解决手段，多投影显示器(100)具有多个投影单元(130、130、130、130)，该投影单元具有光源(10)、液晶装置(32R、32G、32B)和投射镜(38)，分别通过这些多个投影单元(130、130、130、130)，将投影图像分块投射到屏幕SCR上，其特征在于，多个投影单元(130、130、130、130)分别还具有对投射镜(38)所投射的光的光量的进行调节的光量调节装置(40)。
文档编号H04N9/31GK1747534SQ20051008904
公开日2006年3月15日 申请日期2005年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者宫泽康永 申请人:精工爱普生株式会社