JP2011154174A - マルチ画面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチ画面の光源の温度及び経時変化により、画面間の輝度、色度がずれるという問題があった。
【解決手段】本発明は、マルチ画面表示装置であって、１つのマスター装置１００と、マスター装置１００と通信可能な１または複数のスレーブ装置１０１とを含み、各画像表示装置は、光源の光を変調するＤＭＤ５と、ＤＭＤ５の変調出力光により、画像を投射するスクリーン１６と、ＤＭＤ５がオフステートの場合、オフステートのＤＭＤ５からの光の輝度を検出し、輝度検出値を出力するＲＧＢ輝度センサー７とを備え、マスター装置１００は、輝度検出値に応じた値に基づいて、複数の画像表示装置で統一された輝度設定値を設定する設定部を備え、各画像表示装置は、輝度設定値に基づいて、スクリーン１６上の画像の輝度・色度を制御する輝度・色度補正部１５をさらに備える。
【選択図】図２

Description

本発明は複数の半導体発光素子を光源とする画像表示装置の画面を組み合わせてより大きな表示画面を構成するマルチ画面表示装置に関し、特にマルチ画面表示装置を設置する際の輝度、色度を調整する作業を自動化することが可能な画像表示装置に関する。

従来、複数のプロジェクタを組み合わせてマルチビジョンとして使用する表示装置において、各プロジェクタは輝度センサーで現在の自分のプロジェクタの輝度を検出し、基準プロジェクタはその他のプロジェクタから輝度情報を受信して輝度補正データを作成、送信し、各プロジェクタは輝度補正データに基づいて補正を行うことにより、プロジェクタ間の輝度を均一化するマルチ画面表示装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、各プロジェクタにて設定される目標輝度・色度を生じさせるための補正係数を演算し、入力される映像信号に対する輝度及び色度の補正をおこなうことによりプロジェクタの目標輝度・色度を一定に保つ表示装置が提案されている（特許文献２参照）。

さらに、ＬＥＤの周辺温度を検出し、初期設定時に予め記録されているＬＥＤの周辺温度と比較しＬＥＤに供給する電流を制御することによりＬＥＤの発光色を一定に保つ表示装置が提案されている（特許文献３参照）。

特開平１０−９０６４５号公報（第２頁、第１図） 特開２００４−３４１２８２号公報（段落０００８〜００４３、第１図） 特開２００７−８７８１６号公報（段落００３０〜００６１、第３図）

上記のような従来の装置では、投射光を検出する際に、輝度センサーを投射レンズとスクリーンとの間に配置しなければならず、調整時には問題ないが、実際の運用期間では輝度センサーが影になるため輝度データを取得することが困難であった。従って、光源の経時変化を検出することによって、この経時変化に自動的に追随する補正を加えることは不可能であった。

また、ＬＥＤに供給する電流を制御することにより輝度を調整する場合は、各ＬＥＤ電流が変化することに起因して色度がずれる問題がある。さらに、ランプ光源の場合とはことなり、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤは温度及び経時変化により個別に輝度が変化するため色度がずれる問題もある。

本発明は、上記のような課題を解決し、ＬＥＤ等の光源を用いた画像表示装置にてマルチ画面を構成した場合に、画像表示装置の規模、コストが増大することがなく、光源の経時変化に関わらず輝度、色度を一定に保ち、かつ各投射型映像表示装置間の輝度・色度の差が少なくなるように自動的に調整可能なマルチ画面表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の画像表示装置を備えるマルチ画面表示装置であって、前記複数の画像表示装置は、１つのマスター装置と、前記マスター装置と通信可能な１または複数のスレーブ装置とを含み、各前記画像表示装置は、光源と、前記光源の光を変調する、ライトバルブと、前記ライトバルブの変調出力光により、画像を投射するスクリーンと、前記ライトバルブがオフステートである場合、当該オフステートの前記ライトバルブからの光の輝度を検出し、輝度検出値を出力する輝度センサーとを備え、前記マスター装置は、前記複数の画像表示装置における前記輝度検出値に応じた値に基づいて、前記複数の画像表示装置で統一された輝度設定値を設定する設定部を備え、前記各画像表示装置は、前記輝度設定値に基づいて、各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御する制御部をさらに備える。

本発明によれば、複数の画像表示装置を備えるマルチ画面表示装置であって、前記複数の画像表示装置は、１つのマスター装置と、前記マスター装置と通信可能な１または複数のスレーブ装置とを含み、各前記画像表示装置は、光源と、前記光源の光を変調する、ライトバルブと、前記ライトバルブの変調出力光により、画像を投射するスクリーンと、前記ライトバルブがオフステートである場合、当該オフステートの前記ライトバルブからの光の輝度を検出し、輝度検出値を出力する輝度センサーとを備え、前記マスター装置は、前記複数の画像表示装置における前記輝度検出値に応じた値に基づいて、前記複数の画像表示装置で統一された輝度設定値を設定する設定部を備え、前記各画像表示装置は、前記輝度設定値に基づいて、各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御する制御部をさらに備えることにより、光源の輝度が経時変化する場合でも、追随して輝度を測定し制御するため、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

本発明の実施の形態１のマルチ画面表示装置の概略を示す図である。 発明の実施の形態１の画像表示装置の概略を示す図である。 本発明の実施の形態１のＤＭＤの動作を示す図である。 本発明の実施の形態１の輝度センサーの温度特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の目標とする色再現範囲の一例を示す図である。 発明の実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。 発明の実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。 発明の実施の形態２の動作を説明するフローチャートである。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は本発明による実施の形態１のマルチ画面表示装置の構成を模式的に示す。図示のマルチ画面表示装置は、複数の画像表示装置の画面を組み合わせてより大きな表示画面（大画面）を構成したものである。例えば図１の例では、マルチ画面表示装置は２台の画像表示装置（マスター装置１００、スレーブ装置１０１）から構成されている。マスター装置１００とスレーブ装置１０１とは、概して同じ構成を有する。

マルチ画面表示装置を構成する各画像表示装置は図２に示すような構成になっている。図２に示すように、画像表示装置は、光源であるＲ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３と、それらＲ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３からの光を透過、反射する２枚のダイクロイックミラー４と、ダイクロイックミラー４を介した光が入力されるライトバルブであるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）５とを備える。

Ｒ−ＬＥＤ１の光出力は、一方のダイクロイックミラー４にて反射され、Ｇ−ＬＥＤ２の光出力は、２枚のダイクロイックミラー４をそのまま透過し、Ｂ−ＬＥＤ３の光出力は、もう一方のダイクロイックミラー４にて反射されてＤＭＤ５に入力される。

また、画像表示装置は、ＤＭＤ５がオンステートの場合、ＤＭＤ５において強度変調された光が入力される投射レンズ６と、投射レンズ６を介して映像信号に基づく映像が投射されるスクリーン１６とをさらに備える。

また、画像表示装置は、ＤＭＤ５がオフステートの場合、ＤＭＤ５を介して光が入力されるＲＧＢ輝度センサー７と、ＲＧＢ輝度センサー７における温度を計測する温度センサー９と、ＲＧＢ輝度センサー７と温度センサー９とから得た出力から、温度補正輝度値を出力する補正部であるセンサー値補正部８と、温度補正輝度値を受信し、画像表示装置固有の補正係数を算出する演算部である補正係数演算部１０と、輝度センサーの出力である輝度検出値、補正係数演算部１０における補正係数等を記憶する記憶部としてのメモリ１１と、補正係数演算部１０と接続され、複数の画像表示装置間の通信を可能とする送受信部１３と、映像信号が入力される画像入力部１４と、画像入力部１４から入力される映像信号の処理し、輝度・色度補正部１５に出力する信号処理部１２と、補正係数演算部１０と、信号処理部１２とからの出力をもとに、温度補正輝度値、個別補正係数を用いた個別補正輝度値をＤＭＤ５に出力する制御部としての輝度・色度補正部１５とを備える。

＜Ａ−２．動作＞
ＤＭＤ５がオフステートの場合、ＤＭＤ５は光の強度変調動作を行わず、ダイクロイックミラー４を介して入力された光を、ＲＧＢ輝度センサー７の方向に反射する。このＤＭＤ５のオフステートは、映像信号の垂直同期信号周期で必ず存在するため、ＲＧＢ輝度センサー７にこの反射光を入力されることで、Ｒ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３の輝度を定期的に計測することができることになる。ＲＧＢ輝度センサー７はＲ、Ｇ、Ｂの３種類の輝度センサーによって構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長に対して個別に輝度値を計測することができる。

実際にはＲ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３は、例えば図３に示すように時分割で発光しＤＭＤ５に入力されるが、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの輝度センサー取得用の期間（図３中ＳＥＮＳＯＲ ＥＮ）に、ＤＭＤ５がオフステートとなるように制御されるので、この期間に同期してＲＧＢ輝度センサー７にて輝度を計測することができる。すなわち、ＲＧＢ輝度センサー７では、図３のＲｓの期間に同期してＲ−ＬＥＤ１の輝度を計測するように制御され、同様にＧｓの期間に同期してＧ−ＬＥＤ２の輝度を計測し、Ｂｓの期間に同期してＢ−ＬＥＤ３の輝度を計測するように制御される。

ＲＧＢ輝度センサー７には温度特性があり、ＲＧＢ輝度センサー７の出力と実際の輝度の関係は温度に依存してずれる。例えば、Ｒ−ＬＥＤ１の出力が一定の場合にＲＧＢ輝度センサー７のＲに対する読み値は、温度により図４に示すように変化する。ＲＧＢ輝度センサー７の読み値は、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に温度特性が異なるため、ＲＧＢ輝度センサー７周辺の温度を温度センサー９にて計測して、補正部としてのセンサー値補正部８にて、ＲＧＢ輝度センサー７の出力をＲ、Ｇ、Ｂ個別に温度補正することが望ましい。実際には、ＲＧＢ輝度センサー７から出力されるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの測定結果を輝度検出値Ｙｒ、Ｙｇ、Ｙｂとし、また温度センサー９における測定結果から、Ｒの輝度センサーに対する温度補正係数をＡｒ（Ｔ）、Ｇの輝度センサーに対する温度補正係数をＡｇ（Ｔ）、Ｂの輝度センサーに対する温度補正係数をＡｂ（Ｔ）としてそれぞれ算出しておく。

温度補正係数による補正後の輝度値を温度補正輝度値Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂとすると、
Ｓｒ＝Ａｒ（Ｔ）×Ｙｒ
Ｓｇ＝Ａｇ（Ｔ）×Ｙｇ
Ｓｂ＝Ａｂ（Ｔ）×Ｙｂ
となる。センサー値補正部８は、温度補正輝度値Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを演算部としての補正係数演算部１０に出力する。

一方で、画像表示装置の輝度・色度補正部１５には、画像入力部１４を介して外部から入力され、信号処理部１２にて拡大・縮小等の信号処理が行われた映像信号が入力される。輝度・色度補正部１５では、信号処理部１２から出力される映像信号に対して、補正係数演算部１０による補正を行った後、ＤＭＤ５を駆動するためのドライブ信号に変換して、ＤＭＤ５に出力、ＤＭＤ５を制御する。このようにして、映像信号に従った画像をスクリーン１６上に表示することができる。

次に、マルチ画面表示装置間の輝度・色度調整方法について説明する。各画像表示装置のＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ光源出力及びスクリーンの特性にはばらつきがあるため、マルチ画面表示装置間の輝度・色度調整を行う必要がある。

図５は、設置時の２台のプロジェクタＡ、Ｂの色度と、色度の目標値とをｘｙ色度図上に表示したものである。図５において、プロジェクタＡの赤、青、緑のＬＥＤ光源の色度がＲ１、Ｂ１、Ｇ１の位置で表わされ、プロジェクタＢの赤、青、緑のＬＥＤ光源の色度がＲ２、Ｂ２、Ｇ２の位置で表わされるものとする。

図に示すように２台のプロジェクタ間Ａ、Ｂで色度のばらつきがある場合、色度の調整をせずにプロジェクタＡとプロジェクタＢとを並べると、同じ画像を表示しても色が異なって見えるため、２台のプロジェクタ間で継ぎ目がわかってしまう。よって、プロジェクタ間での輝度・色度調整が必要となる。

ところで、プロジェクタＡでは、３色の光源の光の混合比を変えることでＲ１、Ｂ１、Ｇ１を頂点とする三角形の内側の色度を表示することができ、同様にプロジェクタＢでは、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ２を頂点とする三角形の内側の色度を表示することができる。したがって、例えば図５のＲ０、Ｇ０、Ｂ０の色度は、この３点を頂点とする三角形がプロジェクタＡ、Ｂのなす三角形の内側であるので、いずれのプロジェクタでも表示することができる。

輝度・色度補正部１５では、信号処理部１２から出力される映像信号に対する補正のため、温度補正輝度値Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに対して以下のような行列演算をさらに行うことにより、３色の光源の光の混合比を変え、輝度・色度補正を行う。すなわち、各画像表示装置固有の特性を考慮する。ここで、式１のＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０は、補正係数演算部１０にて算出される個別補正係数であり、入力されるＲＧＢ信号を図５のＲ０、Ｇ０、Ｂ０の色度域に変換する変換係数である。なお、個別補正輝度値Ｓｒ０、Ｓｇ０、Ｓｂ０は輝度・色度補正後のＲＧＢ信号である。

式１において、例えばＲ信号に対しては、個別補正輝度値Ｓｒ０＝ＲＲ０×Ｓｒ＋ＲＧ０×Ｓｇ＋ＲＢ０×Ｓｂとなっており、個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０の比率でＲ、Ｇ、Ｂを混ぜることにより、Ｒ信号の色度補正を行っている。

また、ＲＲ０＋ＲＧ０＋ＲＢ０が輝度レベルとなるが、ＲＲ０＋ＲＧ０＋ＲＢ０が１を超えると、Ｓｒ０で表現できる輝度レベルを超えてしまうため、ＲＲ０＋ＲＧ０＋ＲＢ０≦１に設定する必要がある。Ｇ、Ｂ信号についても同様であるため、詳細な説明を省略する。

実際には、ユーザー側で初期調整する際には、マルチ画面表示装置間の輝度・色度調整を行い、各画像表示装置の色度を図５のＲ０、Ｇ０、Ｂ０となるように式１の個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０を調整する。調整が完了した時点で、初期の個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０と、調整時のセンサー値補正部８から出力される温度補正輝度値Ｓ０ｒＲ、Ｓ０ｇＧ、Ｓ０ｂＢとをメモリ１１に保存する。すなわち、各画像表示装置内で上記式１の個別補正係数を調整することにより、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度・色度を均一にすることができる。

しかしながら、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ光源の輝度出力は温度、経時変化等により変化する。このため、マルチ画面表示装置間の輝度・色度が時間経過によらず常に均一になるように、さらに調整を行う必要がある。以下マルチ画面表示装置間の時間経過に対する輝度・色度調整に関して図６にしたがって説明する。ここで、図６のステップＳ１００ａ〜１０７ａはマスター装置１００、ステップＳ１００ｂ〜１０７ｂはスレーブ装置１０１に対するフロー図である。

ステップＳ１００ａ及びステップＳ１００ｂにて、ユーザーによりマルチ画面表示装置間の輝度・色度が均一になるように調整が行われる。

ステップＳ１０１ａ及びステップＳ１０１ｂにて、ステップＳ１００ａ及びステップＳ１００ｂにおける調整時のセンサー値補正部８から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ単位の温度補正輝度値Ｓ０ｒＲｎ、Ｓ０ｇＧｎ、Ｓ０ｂＢｎ（ｎ＝１、２）と、補正係数演算部１０にて計算された個別補正係数ＲＲ０ｎ、ＲＧ０ｎ、ＲＢ０ｎ、ＧＲ０ｎ、ＧＧ０ｎ、ＧＢ０ｎ、ＢＲ０ｎ、ＢＧ０ｎ、ＢＢ０ｎ（ｎ＝１、２）とを、初期値としてメモリ１１に保存する。

次に、一定時間後、センサー値補正部８から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ単位の温度補正輝度値Ｓ１ｒＲｎ、Ｓ１ｇＧｎ、Ｓ１ｂＢｎ（ｎ＝１、２）を取得する（ステップＳ１０２ａ、ステップＳ１０２ｂ）。

次に、メモリ１１に保存されている初期設定時の温度補正輝度値と、ステップＳ１０２ａ及びステップＳ１０２ｂで取得した現在の温度補正輝度値とから、Ｒ、Ｇ、Ｂ単位の輝度変化値である輝度変化率を図示しない算出部で計算する。ここで、マスター装置１００のＲ、Ｇ、Ｂの変化率（ΔＲ１、ΔＧ１、ΔＢ１）は、
ΔＲ１＝Ｓ１ｒＲ１／Ｓ０ｒＲ１
ΔＧ１＝Ｓ１ｇＧ１／Ｓ０ｇＧ１
ΔＢ１＝Ｓ１ｂＢ１／Ｓ０ｂＢ１
となり、スレーブ装置１０１のＲ、Ｇ、Ｂの変化率（ΔＲ２、ΔＧ２、ΔＢ２）は、
ΔＲ２＝Ｓ１ｒＲ２／Ｓ０ｒＲ２
ΔＧ２＝Ｓ１ｇＧ２／Ｓ０ｇＧ２
ΔＢ２＝Ｓ１ｂＢ２／Ｓ０ｂＢ２
となる（ステップＳ１０３ａ、ステップＳ１０３ｂ）。

スレーブ装置１０１は、マスター装置１００にΔＲ２、ΔＧ２、ΔＢ２を送信し、マスター装置はそれを受信する（ステップＳ１０４ａ、ステップＳ１０４ｂ）。

マスター装置１００の図示しない設定部では、受信したマルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度変化率から、そのうち最も小さくなる輝度変化率を目標輝度変化値である目標輝度変化率として検出する（ステップＳ１０５ａ）。

ΔＲＧＢ＝ｍｉｎ（ΔＲ１、ΔＧ１、ΔＢ１、ΔＲ２、ΔＧ２、ΔＢ２）
さらにマスター装置１００は、マルチ画面表示装置全体の目標輝度変化率ΔＲＧＢを、スレーブ装置１０１に対して送信する（ステップＳ１０６ａ）。

スレーブ装置１０１は、マスター装置１００から目標輝度変化率ΔＲＧＢを受信する（ステップＳ１０６ｂ）。

目標輝度変化率ΔＲＧＢに基づいてマルチ画面表示装置の各画像表示装置がＬＥＤの輝度・色度制御をすることで、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤの現在の輝度が、初期設定時と比較して最も輝度変化率が小さいＬＥＤの輝度に他のＬＥＤの輝度を合わせることになり、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度・色度を均一に保つことができる。

具体的には、マスター装置１００及びスレーブ装置１０１において、マスター装置１００が算出した目標輝度変化率ΔＲＧＢを使って、式１の個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０を式２に示すように補正する（ステップＳ１０７ａ、ステップＳ１０７ｂ）。

ＲＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＲＲ０ｎ
ＲＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＲＧ０ｎ
ＲＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＲＢ０ｎ
ＧＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＧＲ０ｎ
ＧＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＧＧ０ｎ
ＧＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＧＢ０ｎ
ＢＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＢＲ０ｎ
ＢＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＢＧ０ｎ
ＢＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＢＢ０ｎ（ｎ＝１、２）
すなわち式２において、最も輝度が低下したＬＥＤ（最も輝度変化率が低いＬＥＤ）の輝度変化率ΔＲＧＢに合わせて個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０を補正している。

例えば、式２でＳｒ（ＲのＬＥＤ出力）に乗算されるパラメータは、Ｓ０ｒＲ／Ｓ１ｒＲ×ΔＲＧＢ、Ｓｇ（ＧのＬＥＤ出力）に乗算されるパラメータは、Ｓ０ｇＧ／Ｓ１ｇＧ×ΔＲＧＢ、Ｓｂ（ＢのＬＥＤ出力）に乗算されるパラメータは、Ｓ０ｂＢ／Ｓ１ｂＢ×ΔＲＧＢであることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの色度バランスを保ったまま、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度・色度を調整することができる。

例えば、ΔＲ１＝７０％、ΔＧ１＝８０％、ΔＢ１＝９０％、ΔＲ２＝７５％、ΔＧ２＝８５％、ΔＢ１＝９５％の場合は、ΔＲＧＢ＝７０％となり、この場合マスター装置１００の補正係数は、
ＲＲ＝１／０．７×０．７×ＲＲ０
ＲＧ＝１／０．８×０．７×ＲＧ０
ＲＢ＝１／０．９×０．７×ＲＢ０
ＧＲ＝１／０．７×０．７×ＧＲ０
ＧＧ＝１／０．８×０．７×ＧＧ０
ＧＢ＝１／０．９×０．７×ＧＢ０
ＢＲ＝１／０．７×０．７×ＢＲ０
ＢＧ＝１／０．８×０．７×ＢＧ０
ＢＢ＝１／０．９×０．７×ＢＢ０
となる。また、ΔＲ１＝１２０％、ΔＧ１＝１１５％、ΔＢ１＝１１０％、ΔＲ２＝１１５％、ΔＧ２＝１１０％、ΔＢ１＝１０５％の場合は、ΔＲＧＢ＝１０５％となる。

以上のように、マルチ画面表示装置の輝度・色度を初期設定した後、温度・経時変化によりＬＥＤ光源の輝度が変化しても、各画像表示装置のＲ、Ｇ、Ｂの輝度変化率に応じて輝度・色度に関する補正係数を補正することにより、常にマルチ画面表示装置の輝度・色度を一定に保つことができる。

さらに、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤの輝度は、ＤＭＤ５のオフステートの光を用いて計測するため、輝度センサーを画像表示装置の光路に配置する必要がなく、輝度センサーの影がスクリーン上にあらわれることがない。

なお実施の形態１では、図１においてマルチ画面表示装置を２台の画像表示装置で構成していたが必ずしも２台である必要はなく２台以上の複数台で構成しても問題ない。

また、図６のステップＳ１０５ａでは、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度変化率が最も小さくなる輝度変化率ΔＲＧＢをマルチ画面表示装置全体の目標輝度変化率としていたが、図７に示すようにしてもよい。

すなわち、ΔＲｎ、ΔＧｎ、ΔＢｎから、その最小値をΔＲＧＢとして検出し（ステップＳ１０００ａ）、ΔＲＧＢが閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ１００１ａ）。

ΔＲＧＢが閾値Ｔｈより小さい場合には、前回補正した値（ΔＲＧＢ０）をそのまま保持し（ステップＳ１００２ａ）、ΔＲＧＢ０をスレーブ装置１０１に送信する（ステップＳ１０６ａ）。

ΔＲＧＢが閾値Ｔｈより大きい場合には、ΔＲＧＢを前回補正した値（ΔＲＧＢ０）に置き換え（ステップＳ１００３ａ）、ΔＲＧＢ０をスレーブ装置１０１に送信する（ステップＳ１０６ａ）。

＜Ａ−３．効果＞
本発明にかかる実施の形態１によれば、複数の画像表示装置を備えるマルチ画面表示装置であって、複数の画像表示装置は、１つのマスター装置１００と、マスター装置１００と通信可能な１または複数のスレーブ装置１０１とを含み、各画像表示装置は、光源であるＲ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３の光を変調する、ライトバルブであるＤＭＤ５と、ＤＭＤ５の変調出力光により、画像を投射するスクリーン１６と、ＤＭＤ５がオフステートである場合、当該オフステートのＤＭＤ５からの光の輝度を検出し、輝度検出値を出力するＲＧＢ輝度センサー７とを備え、マスター装置１００は、複数の画像表示装置における輝度検出値に応じた値に基づいて、複数の画像表示装置で統一された輝度設定値を設定する設定部を備え、各画像表示装置は、輝度設定値に基づいて、各装置におけるスクリーン１６上に表示される画像の輝度・色度を制御する制御部としての輝度・色度補正部１５をさらに備えることで、Ｒ−ＬＥＤ１、Ｇ−ＬＥＤ２、Ｂ−ＬＥＤ３の輝度が経時変化する場合でも、ユーザーが再調整することなく追随してその輝度を測定し制御するため、マルチ画面間で輝度を一定に保ち、それぞれの画像表示装置間で継ぎ目の目立たない表示をすることが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、輝度検出値を記憶する記憶部であるメモリ１１と、メモリ１１に記憶した輝度検出値と、メモリ１１に前回記憶した輝度検出値とを用いて、輝度検出値に応じた値として輝度変化値を算出する算出部とをさらに備え、マスター装置１００における設定部は、複数の画像表示装置における輝度変化値に基づいて、複数の画像表示装置で統一された目標輝度値に対する、輝度設定値としての目標輝度変化値を設定することで、輝度の経時変化に基づいた輝度制御が可能となり、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、各画像表示装置は、ＲＧＢ輝度センサー７における温度を検出する温度センサー９と、温度センサー９の出力を用いて輝度検出値を補正し、温度補正輝度値を出力する補正部であるセンサー値補正部８と、目標輝度値に基づいて、各画像表示装置固有の個別補正係数を演算する演算部である補正係数演算部１０とをさらに備え、記憶部であるメモリ１１は、温度補正輝度値と、個別補正係数とを記憶し、算出部は、メモリ１１に記憶した温度補正輝度値と、メモリ１１に前回記憶した温度補正輝度値とを用いて、輝度変化値を算出し、制御部である輝度・色度補正部１５は、目標輝度変化値に基づいて個別補正係数を補正し、補正した個別補正係数に基づいて各装置におけるスクリーン１６上に表示される画像の輝度・色度を制御することで、さらに温度補正、個別補正を考慮してより正確に輝度制御ができ、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、目標輝度値は、複数の画像表示装置のうち最も低い輝度検出値に基づいて設定されることで、複数の画像表示装置が表示可能な輝度内で、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、輝度変化値は、記憶部であるメモリ１１に記憶した温度補正輝度値の、メモリ１１に前回記憶した温度補正輝度値に対する比率であることで、変化率に基づいて、輝度の経時変化に対する制御ができ、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、制御部である輝度・色度補正部１５は、目標輝度変化値と、個別補正係数と、輝度変化値とを乗算した値を用いて、各装置におけるスクリーン１６上に表示される画像の輝度・色度を制御することで、温度補正、個別補正を考慮して輝度制御ができ、マルチ画面間で輝度を一定に保つことが可能となる。

また、本発明にかかる実施の形態１によれば、マルチ画面表示装置において、制御部である輝度・色度補正部１５は、目標輝度変化値が所定値以下である場合、輝度の低下が大きいと判断して各装置におけるスクリーン１６上に表示される画像の輝度・色度の制御を停止することにより、一部のＬＥＤの輝度が故障等により大きく低下した場合にマルチ画面全体の輝度が極端に低下してしまうことを抑制することが可能となる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．動作＞
図８は、本発明による実施の形態２のマルチ画面表示装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１では図６のステップＳ１０５ａにて、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置で最も小さくなる輝度変化率を目標輝度変化率ΔＲＧＢとしていたが、式１の輝度・色度に関する補正係数において、

は、輝度・色度補正後の輝度レベルを表し、最大１となる。すなわち、Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂが１より小さい場合は、マルチ画面表示装置間の調整時、他の画像表示装置の輝度・色度レベルに合わせるために、式１の個別補正係数により輝度が低くなるように補正されている。

したがって、温度・経時変化によって輝度が低下した場合に、個別補正係数によって低下させられている輝度分を補正して、マルチ画面表示装置全体の目標輝度を決定してもよい。以下図８にしたがって説明する。

ステップＳ１００ａ及びステップＳ１００ｂにて、ユーザーによりマルチ画面表示装置間の輝度・色度が均一になるように調整が行われる。

ステップＳ１１１ａ及びステップＳ１１１ｂにて、ステップＳ１００ａ及びステップＳ１００ｂにおける調整時のセンサー値補正部８から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ単位の温度補正輝度値Ｓ０ｒＲｎ、Ｓ０ｇＧｎ、Ｓ０ｂＢｎ（ｎ＝１、２）と、補正係数演算部１０にて計算された個別補正係数ＲＲ０ｎ、ＲＧ０ｎ、ＲＢ０ｎ、ＧＲ０ｎ、ＧＧ０ｎ、ＧＢ０ｎ、ＢＲ０ｎ、ＢＧ０ｎ、ＢＢ０ｎ（ｎ＝１、２）と、式３で示されるＫｒｎ、Ｋｇｎ、Ｋｂｎ（ｎ＝１、２）とを、初期値としてメモリ１１に保存する。

次に、一定時間後、センサー値補正部８から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ単位の温度補正輝度値Ｓ１ｒＲｎ、Ｓ１ｇＧｎ、Ｓ１ｂＢｎ（ｎ＝１、２）を取得する（ステップＳ１０２ａ、ステップＳ１０２ｂ）。

次に、ステップＳ１１３ａ、ステップＳ１１３ｂにて、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度変化率を図示しない算出部で算出する。すなわち、マスター装置１００のＲ、Ｇ、Ｂの補正係数を変更し得られる最大輝度は、ΔＲ１／Ｋｒ１、ΔＧ１／Ｋｇ１、ΔＢ１／Ｋｂ１、スレーブ装置１０１のＲ、Ｇ、Ｂでは、ΔＲ２／Ｋｒ２、ΔＧ２／Ｋｇ２、ΔＢ２／Ｋｂ２となる。

スレーブ装置１０１は、マスター装置１００にΔＲ２／Ｋｒ２、ΔＧ２／Ｋｇ２、ΔＢ２／Ｋｂ２を送信し、マスター装置はそれを受信する（ステップＳ１１４ａ、ステップＳ１１４ｂ）。

マスター装置１００の図示しない設定部は、個別補正係数に基づく値であるＫｒ、Ｋｇ、Ｋｂを用いて、受信したマルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の輝度変化率から、そのうち最も小さくなる輝度変化率を目標輝度変化率として検出する（ステップＳ１１５ａ）。

ΔＲＧＢ＝ｍｉｎ（ΔＲ１／Ｋｒ１、ΔＧ１／Ｋｇ１、ΔＢ１／Ｋｂ１、ΔＲ２／Ｋｒ１、ΔＧ２／Ｋｇ２、ΔＢ２／Ｋｂ２）
次にマスター装置１００は、マルチ画面表示装置全体の目標輝度変化率ΔＲＧＢを、スレーブ装置１０１に対して送信する（ステップＳ１０６ａ）。

スレーブ装置１０１は、マスター装置１００から目標輝度変化率ΔＲＧＢを受信する（ステップＳ１０６ｂ）。

マスター装置１００及びスレーブ装置１０１では、実施の形態１と同様にマスター装置１００が算出したΔＲＧＢを使って、式１の個別補正係数ＲＲ０、ＲＧ０、ＲＢ０、ＧＲ０、ＧＧ０、ＧＢ０、ＢＲ０、ＢＧ０、ＢＢ０を式４に示すように補正する（ステップＳ１０７ａ、ステップＳ１０７ｂ）。

ＲＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＲＲ０ｎ
ＲＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＲＧ０ｎ
ＲＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＲＢ０ｎ
ＧＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＧＲ０ｎ
ＧＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＧＧ０ｎ
ＧＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＧＢ０ｎ
ＢＲ＝Ｓ０ｒＲｎ／Ｓ１ｒＲｎ×ΔＲＧＢ×ＢＲ０ｎ
ＢＧ＝Ｓ０ｇＧｎ／Ｓ１ｇＧｎ×ΔＲＧＢ×ＢＧ０ｎ
ＢＢ＝Ｓ０ｂＢｎ／Ｓ１ｂＢｎ×ΔＲＧＢ×ＢＢ０ｎ（ｎ＝１、２）
例えば、
ΔＲ１＝０．７、Ｋｒ１＝０．８
ΔＧ１＝０．７、Ｋｇ１＝０．８５
ΔＢ１＝０．７、Ｋｂ１＝０．９８
ΔＲ２＝０．７、Ｋｒ２＝０．８
ΔＧ２＝０．７、Ｋｇ２＝０．８５
ΔＢ２＝０．７、Ｋｂ２＝０．９８
の場合は、ΔＲＧＢ＝ΔＲ１／Ｋｒ１＝０．８７５となる。

以上のように、マルチ画面表示装置の輝度・色度を初期設定した後、温度、経時変化によりＬＥＤ光源の輝度が変化しても、各画像表示装置の輝度・色度に関する補正係数で予め低下させられている輝度分を、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度変化率により補正することにより、ＬＥＤ光源の電流を変更することなく、さらに必要以上に輝度レベルを下げすぎることなく常にマルチ画面表示装置の輝度・色度を一定に保つことができる。

なお実施の形態２では、図８において、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度変化率それぞれに１／Ｋｒ、１／Ｋｇ、１／Ｋｂを乗算していたが、１／Ｋｍ＝１／ｍａｘ（Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｂ）を乗算してもよい。すなわち、図８のステップＳ１１３ａ、ステップＳ１１３ｂにて、マスター装置１００のＲ、Ｇ、Ｂの変化率を、ΔＲ１／Ｋｍ１、ΔＧ１／Ｋｍ１、ΔＢ１／Ｋｍ１、スレーブ装置１０１のＲ、Ｇ、Ｂの変化率を、ΔＲ２／Ｋｍ２、ΔＧ２／Ｋｍ２、ΔＢ２／Ｋｍ２とし、ステップＳ１１５ａにて、マスター装置１００は、目標輝度変化率ΔＲＧＢ＝ｍｉｎ（ΔＲ１／Ｋｍ１、ΔＧ１／Ｋｍ１、ΔＢ１／Ｋｍ１、ΔＲ２／Ｋｍ２、ΔＧ２／Ｋｍ２、ΔＢ２／Ｋｍ２）を検出するようにすれば、計算を簡略化することができ、メモリ１１に登録するパラメータを減らすことができる。

＜Ｂ−２．効果＞
本発明にかかる実施の形態２によれば、マルチ画面表示装置において、設定部は、輝度・色度補正後の輝度レベルにて目標輝度変化値を設定することで、経時変化によって低下した輝度分を考慮した輝度補正が可能となり、必要以上に輝度レベルを下げることを抑制できる。

また、本発明にかかる実施の形態２によれば、マルチ画面表示装置において、設定部は、輝度・色度補正後の輝度レベルのうち最も大きい値を用いて目標輝度変化値を設定することで、経時変化によって低下した輝度分を考慮した輝度補正に際し、パラメータを減らし計算を簡略化することが可能となる。

１ Ｒ―ＬＥＤ、２ Ｇ―ＬＥＤ、３ Ｂ−ＬＥＤ、４ ダイクロイックミラー、５ ＤＭＤ、６ 投射レンズ、７ ＲＧＢ輝度センサー、８ センサー値補正部、９ 温度センサー、１０ 補正係数演算部、１１ メモリ、１２ 信号処理部、１３ 送受信部、１４ 画像入力部、１５ 輝度・色度補正部、１６ スクリーン。

Claims (12)

1. 複数の画像表示装置を備えるマルチ画面表示装置であって、
   前記複数の画像表示装置は、１つのマスター装置と、前記マスター装置と通信可能な１または複数のスレーブ装置とを含み、
   各前記画像表示装置は、
   光源と、
   前記光源の光を変調する、ライトバルブと、
   前記ライトバルブの変調出力光により、画像を投射するスクリーンと、
   前記ライトバルブがオフステートである場合、当該オフステートの前記ライトバルブからの光の輝度を検出し、輝度検出値を出力する輝度センサーとを備え、
   前記マスター装置は、前記複数の画像表示装置における前記輝度検出値に応じた値に基づいて、前記複数の画像表示装置で統一された輝度設定値を設定する設定部を備え、
   前記各画像表示装置は、前記輝度設定値に基づいて、各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御する制御部をさらに備える、
   マルチ画面表示装置。
2. 前記輝度検出値を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した前記輝度検出値と、前記記憶部に前回記憶した前記輝度検出値とを用いて、前記輝度検出値に応じた値として輝度変化値を算出する算出部とをさらに備え、
   前記マスター装置における前記設定部は、前記複数の画像表示装置における前記輝度変化値に基づいて、前記複数の画像表示装置で統一された目標輝度値に対する、前記輝度設定値としての目標輝度変化値を設定する、
   請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
3. 前記各画像表示装置は、
   前記輝度センサーにおける温度を検出する温度センサーと、
   前記温度センサーの出力を用いて前記輝度検出値を補正し、温度補正輝度値を出力する補正部と、
   前記目標輝度値に基づいて、前記各画像表示装置固有の個別補正係数を演算する演算部とをさらに備え、
   前記記憶部は、前記温度補正輝度値と、前記個別補正係数とを記憶し、
   前記算出部は、前記記憶部に記憶した前記温度補正輝度値と、前記記憶部に前回記憶した前記温度補正輝度値とを用いて、輝度変化値を算出し、
   前記制御部は、前記目標輝度変化値に基づいて前記個別補正係数を補正し、補正した前記個別補正係数に基づいて各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御する、
   請求項２に記載のマルチ画面表示装置。
4. 前記目標輝度値は、前記複数の画像表示装置のうち最も低い前記輝度検出値に基づいて設定される、
   請求項２または３に記載のマルチ画面表示装置。
5. 前記輝度変化値は、前記記憶部に記憶した前記温度補正輝度値の、前記記憶部に前回記憶した前記温度補正輝度値に対する比率である、
   請求項３または４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
6. 前記制御部は、前記目標輝度変化値と、前記個別補正係数と、前記輝度変化値とを乗算した値を用いて、各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御する、
   請求項３〜５のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
7. 前記設定部は、前記個別補正係数によって低下させられている輝度分を、輝度・色度補正後の輝度レベルにて補正して前記目標輝度変化値を設定する、
   請求項３〜６のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
8. 前記設定部は、前記輝度・色度補正後の輝度レベルのうち、最も大きい値を用いて、前記目標輝度変化値を設定する、
   請求項７に記載のマルチ画面表示装置。
9. 前記制御部は、前記目標輝度変化値が所定値以下である場合、各装置における前記スクリーン上に表示される画像の輝度・色度を制御しない、
   請求項２〜８のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
10. 前記光源は、半導体光源である、
    請求項１〜９のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
11. 前記輝度センサーは、前記半導体光源のＲＧＢ単位で備えられる、
    請求項１０に記載のマルチ画面表示装置。
12. 前記制御部は、前記半導体光源の前記ＲＧＢ単位で制御可能である、
    請求項１１に記載のマルチ画面表示装置。

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