JP2014219630A

JP2014219630A - 液晶マルチ画面表示装置および液晶マルチ画面制御装置

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Publication number: JP2014219630A
Application number: JP2013100413A
Authority: JP
Inventors: 圭祐渋谷; Keisuke Shibuya; 浅村　吉範; Yoshinori Asamura; 吉範浅村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-20

Abstract

【課題】液晶マルチ画面表示装置を構成する液晶表示装置のバックライトによる輝度むらおよび、入出力特性による色むらを補正する際、補正に必要な値を現場で取得する場合がある。しかし、液晶マルチ画面表示装置の規模が大きい場合、補正に必要な値の取得に時間がかかる等の問題がある。【解決手段】液晶マルチ画面表示装置１を制御する液晶マルチ画面制御装置としての外部ＰＣ１０６は、入出力特性データ演算処理部４００を含む。入出力特性データ演算処理部４００は、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３から、入出力特性データを取得する入出力特性データ取得部４０１と、入出力特性補正データを算出する入出力特性補正データ演算部４０３とを含む。入出力特性補正データ演算部４０３にて算出された入出力特性補正データは、液晶表示装置１００〜１０３に設けられた階調補正部に送信され液晶表示装置１００〜１０３の階調補正が実行される。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の液晶表示装置を隣接させて組み合わせ１つの大画面として画像を表示する液晶マルチ画面表示装置および液晶マルチ画面制御装置に関するものである。

マルチ画面は複数の画像表示装置の表示画像を組み合わせることで一つの画像を表示したものである。一般に、マルチ画面を構成する各々の画像表示装置による表示画像には、各画像表示装置固有の輝度特性と色特性に起因した違いがある。この違いは、マルチ画面によって画像を表示した際に、画像の輝度むらおよび色むらとなって現れる。従って、マルチ画面に輝度むらおよび色むらのない均一な画像を表示するには、画像表示装置ごとの輝度むらおよび色むらを補正する必要がある。

輝度むらは、マルチ画面を構成する各画像表示装置のＬＣＤ等の表示デバイス自体のむらにより発生する。一方、色むらは、マルチ画面を構成する各画像表示装置に入力する入力画像信号の階調数とそれに対応する出力輝度との関係を示す入出力特性（ガンマ特性）が、画像表示装置によって異なることにより発生する。

こうした輝度むらおよび色むらを補正するため、画像表示装置毎に、輝度むらと色むらとの少なくとも一方を低減するための画像補正データを算出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開ＷＯ０３／０７１７９４号公報（段落００１２〜００１４、図１）

しかしながら、特許文献１に例示されている従来の補正方法では、画像表示装置の色むらを補正するために用いる入出力特性データを、当該画像表示装置の外部に設けられた輝度測定部を用いて測定しているので、データの取得に時間がかかり、色むらの補正に時間を要するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、色むらの補正に要する時間を短縮した液晶マルチ画面表示装置、および液晶マルチ画面制御装置を得るものである。

なお、上述した特許文献１は画像表示装置としてプロジェクタを対象としているが、本発明は画像表示装置として液晶表示装置を対象としたものである。

本発明に係る液晶マルチ画面表示装置は、マルチ画面を構成する複数の液晶表示装置と、液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部と、記憶部から取得した入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出する入出力特性補正データ演算処理部と、入出力特性補正データをもとに液晶表示装置の階調補正を行う階調補正部とを備えたものである。

また、本発明に係る液晶マルチ画面制御装置は、複数の液晶表示装置でマルチ画面が構成された液晶マルチ画面表示装置の画像データを補正する液晶マルチ画面制御装置であって、液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部から取得した入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出し、液晶表示装置の各々に設けられ入出力特性補正データをもとに液晶表示装置の階調補正を行う階調補正部に入出力特性補正データを送信する入出力特性補正データ演算処理部を備えたものである。

本発明に係る液晶マルチ画面表示装置によれば、色むらの補正に要する時間を短縮することができる。

また、本発明に係る液晶マルチ画面制御装置によれば、色むらの補正に要する時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置の構成を模式的に示す図である。本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面制御装置を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る輝度補正データ処理部における演算手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１に係る入出力特性補正データ演算処理部における演算手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１に係る入出力特性補正データを算出する際の特性を示した特性図である。本発明の実施の形態２に係る液晶マルチ画面表示装置の構成を模式的に示す概略図である。本発明の実施の形態３に係る液晶マルチ画面制御装置を示すブロック図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１では、映像信号の便宜上一般的な例として、液晶表示装置に入力する入力画像信号の階調を、８ビット（０階調〜２５５階調）とし、且つ、出力信号についても同様に８ビット（０階調〜２５５階調）であるとして説明を行う。

図１は本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１を示したものである。図１に示すように、液晶マルチ画面表示装置１は液晶表示装置１００、１０１、１０２、１０３によってマルチ画面を構成しており、各液晶表示装置１００〜１０３は通信端子１０７を備えている。液晶表示装置１００〜１０３は、通信線１０４を介して通信端子１０７において電気的に接続されている。この通信線１０４により、液晶表示装置１００〜１０３の各種データおよび設定値の送受信が行われる。

なお、図１では通信線１０４によって各液晶表示装置１００〜１０３を直列に接続した場合を示しているが、各液晶表示装置１００〜１０３の各種データおよび設定値の送受信が可能であればどの様な接続方法でもよく、例えば、液晶表示装置１００〜１０３が互いに接続する方法をとっても良い。

図１において、液晶表示装置１００は外部制御端子１０８において外部通信線１０５を介して液晶マルチ画面制御装置としてのパーソナルコンピュータ（以下、外部ＰＣ１０６と称す）と接続されている。外部ＰＣ１０６は液晶マルチ画面表示装置１全体を制御する液晶マルチ画面制御装置として動作する。

また、無線などにより各液晶表示装置１００〜１０３の各種データおよび設定値の送受信、さらには外部ＰＣ１０６による各液晶表示装置１００〜１０３の制御が行われる場合には、通信線１０４、外部通信線１０５、通信端子１０７、外部制御端子１０８を適宜省略することができる。

液晶表示装置１００〜１０３には、それぞれバックライト（図示しない）および、当該バックライトの輝度を制御するバックライト制御部（図示しない）が備えられている。また、バックライト背面にはバックライト輝度を検知できるバックライト輝度検知部（図示しない）が備えられており、バックライト動作時のバックライトの輝度データを外部ＰＣ１０６に対して送信する。

さらに、液晶表示装置１００〜１０３は、それぞれ記憶部（図示しない）を有しており、各液晶表示装置１００〜１０３に対応した入出力特性データが記憶されている。入出力特性データは、色特性データともいうが、以下では、入出力特性データとして説明する。入出力特性データとは、例えば、液晶表示装置の映像信号の入出力において、入力画像信号の階調数とそれに対応する出力輝度とを数値化して得られるものである。得られた数値を配列し、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）データ等の形式とすることが可能である。数値化された入出力特性データとしては、例えば、色空間での座標が挙げられる。こうした入出力特性データを、各液晶表示装置１００〜１０３の記憶部に予め記憶させておく。

一般に、液晶表示装置が表示する画像の１画素に注目したとき、その画素にはさらに原色となるＲｅｄ（以下、Ｒと称す）、Ｇｒｅｅｎ（以下、Ｇと称す）、Ｂｌｕｅ（以下、Ｂと称す）のみをそれぞれ表示する画素が含まれている。このため、入出力特性データは原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎にそれぞれに対して必要となる。入出力特性データは、上述した通り、入力画像信号の階調数が８ビット（０階調〜２５５階調）であるため、入出力特性データとして、すべての入力画像信号の階調数に対する出力輝度のデータを記憶する場合、データ量が大きくなってしまう。

そこで、入力画像信号の階調数を一定の間隔でサンプリングすることで、データ数を削減することができる。入出力特性データのサンプリングは、例えば、製品の製造時にＲ、Ｇ、Ｂ毎にある一定のサンプリング間隔で行う。一定のサンプリング間隔で得られた入出力特性データは、各液晶表示装置１００〜１０３に備えられた記憶部に記憶される。こうして記憶された入出力特性データを基に、外部ＰＣ（液晶マルチ画面制御装置）は、入出力特性の違いによる出力画像の違いを補正するためのデータ、いわゆる入出力特性補正データを算出する。

次に原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の入出力特性データの測定について説明する。ただし、入力画像信号の階調数をｓとした時の原色Ｒの出力輝度をＲｕ（ｓ）とする。ただし、このＲｕ（ｓ）は、例えば、その出力輝度の色空間での座標（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）などの値として記憶部に記憶されるものである。

ここで、入出力特性データのサンプリング間隔を１６階調として、原色Ｒの入出力特性データを測定すると、Ｒｕ（０）、Ｒｕ（１６）、Ｒｕ（３２）、Ｒｕ（４８）、Ｒｕ（６４）、Ｒｕ（８０）、Ｒｕ（９６）、Ｒｕ（１１２）、Ｒｕ（１２８）、Ｒｕ（１４４）、Ｒｕ（１６０）、Ｒｕ（１７６）、Ｒｕ（１９２）、Ｒｕ（２０８）、Ｒｕ（２２４）、Ｒｕ（２４０）、Ｒｕ（２５５）の１７個のデータを得ることができる。同様にＧｕ（ｓ）、Ｂｕ（ｓ）についても測定を行い合計５１個の座標データを入出力特性データとして記憶する。

原色Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの入出力特性データを測定する際、マルチ画面を構成する複数の液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度を同一の輝度値に設定した状態で測定することが望ましい。

なお、入出力特性データを測定する際に使用する入力画像信号としては、例えば、内蔵テスト信号またはＤＶＩ信号などのような液晶表示装置内で設定されるＧＡＩＮ調整等に影響されないような一義的に定まる信号を選択する必要がある。

また、記憶部には入出力特性データの他にバックライト輝度の設定値Ｂｍを記憶することが可能である。設定値Ｂｍは、マルチ画面を構成するすべての液晶表示装置１００〜１０３のバックライトの輝度を均一化するために使用される値であり、例えば、バックライトを駆動する電流値などをＢｍとして記憶することができる。

設定値Ｂｍは、例えば、マルチ画面を構成するすべての液晶表示装置１００〜１０３の表示画像が全白信号となる入力画像信号を入力し、そのとき画面に表示される画像の明るさが液晶表示装置１００〜１０３間で均一の輝度となるときの値とすることができる。

設定値Ｂｍは、例えば、製造者が、液晶表示装置１００〜１０３間で均一の輝度となるときの液晶表示装置１００〜１０３のバックライト駆動電流として記憶する。設定値Ｂｍを記憶部に記憶する作業は、製造者等が液晶表示装置の製造時に予め行っておくことが望ましい。

図２は液晶マルチ画面制御装置としての外部ＰＣ１０６に内蔵される輝度補正データ演算処理部３００と入出力特性補正データ演算処理部４００との構成を示したブロック図である。図２に示した輝度補正データ演算処理部３００は各液晶表示装置１００〜１０３の輝度データを基にした輝度補正データの算出を実行し、入出力特性補正データ演算処理部４００は、各液晶表示装置１００〜１０３の入出力特性データを基にした入出力特性補正データの算出を実行される。

輝度補正データ演算処理部３００は、各液晶表示装置１００〜１０３に備えられているバックライト輝度検知部から輝度データを取得する輝度データ取得部３０１と、取得したすべての液晶表示装置１００〜１０３における輝度データから、液晶表示装置１００〜１０３を同一の輝度に設定するための輝度補正データを演算する輝度補正データ演算部３０２とを含む。

入出力特性補正データ演算処理部４００は、各液晶表示装置１００〜１０３の記憶部に予め記憶されている入出力特性データを取得する入出力特性データ取得部４０１と、本発明の実施者が任意に目標とする入出力特性データを設定する場合には、目標とする入出力特性データを設定することが可能な目標入出力特性データ設定部４０２と、取得した入出力特性データまたは設定された入出力特性データから、各液晶表示装置１００〜１０３の入出力特性の違いに起因する画像の違いを補正するための入出力特性補正データを算出する入出力特性補正データ演算部４０３を含む。

輝度補正データ演算処理部３００により算出された輝度補正データは、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれに設けられた輝度補正部５０１に送られ、輝度補正部５０１は各液晶表示装置１００〜１０３の輝度を補正する。

また、入出力特性補正データ演算処理部４００により算出された入出力特性補正データは、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれに設けられた階調補正部５０２に送られ、階調補正部５０２は各液晶表示装置１００〜１０３の入力画像信号の階調を補正する。

図３はマルチ画面表示制御装置としての外部ＰＣ１０６に含まれる輝度補正データ演算処理部３００で実行される輝度補正のフローチャートを示したものである。このフローチャートを参照しながら、輝度補正の具体的動作について説明する。

図３において、輝度補正の処理動作がスタートすると（Ｓ１０１）、外部ＰＣ１０６は液晶マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれのバックライト輝度を、予め記憶部に記憶している設定値Ｂｍに設定する（Ｓ１０２）。この設定によって、各液晶表示装置のバックライトは製造時の基準輝度に設定される。

上記のようなバックライト輝度設定の操作により、液晶表示装置１００〜１０３のすべてのバックライト輝度は設定値Ｂｍとなる。これにより、各液晶表示装置１００〜１０３が表示する画像の輝度がほぼ均一となる。液晶マルチ画面表示装置の管理者または使用者等は、Ｓ１０２により液晶表示装置１００〜１０３の表示画像の輝度が均一であると判断すれば、ステップＳ１０２で輝度設定を終了することができる。

一方、ステップＳ１０２による輝度設定を行った場合でも、設置環境による温度偏差の影響等により、液晶表示装置１００〜１０３同士のバックライト輝度が等しくならない場合について説明する。実際に、マルチ画面の下段に設置された液晶表示装置と上段に設置された液晶表示装置とでは、液晶表示装置のバックライト輝度に差が生じてしまうことがある。

そこで、バックライト輝度を設定値Ｂｍに設定した後に、さらに輝度補正を行う場合のフローについて説明する。輝度補正データ演算処理部３００の輝度データ取得部３０１は、液晶表示装置１００〜１０３に備えられているバックライト輝度検知部で測定されるバックライトの輝度データを取得する（Ｓ１０３）。

ここで、液晶表示装置１００〜１０３ごとに取得した輝度データをＢｃ１、Ｂｃ２、Ｂｃ３、Ｂｃ４とする。取得された輝度データＢｃ１、Ｂｃ２、Ｂｃ３、Ｂｃ４はカンデラ／ｍ^２等の輝度絶対値として得られるものではなく、液晶表示装置１００〜１０３間の輝度の差異を評価する相対値として得られるものである。

次に、図２に示した輝度補正データ演算処理部３００の輝度補正データ演算部３０２は、輝度データＢｃ１、Ｂｃ２、Ｂｃ３、Ｂｃ４の内最も暗い、すなわち最も値の小さいものを選択し、全ての液晶表示装置１００〜１０３のバックライトの輝度の補正の目標設定値となるターゲット設定値Ｂｔを設定するフローを実行する（Ｓ１０４）。

輝度補正データ演算部３０２は、ターゲット設定値Ｂｔを、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度の輝度データの中で最低の値よりも更に低い任意の値として設定しても構わない。

このように、バックライト輝度を低い値に設定することは、ある液晶表示装置においてバックライトの輝度が経年変化によって低下し、バックライト輝度をそれ以上高めることができない場合に有効となる。

輝度補正データ演算部３０２は、まず取得した輝度データＢｃ１を選択する（Ｓ１０５）。その後、ターゲット設定値Ｂｔより液晶表示装置１００の輝度補正係数α１を下式（１）に基づいて演算を行う（Ｓ１０６）。以下では、輝度補正係数を輝度補正データの一例として説明を行う。

次に、輝度補正データ演算部３０２は、液晶表示装置１００以外のすべての液晶表示装置１０１〜１０３についても輝度補正係数αｉを計算したか否かの確認を行う（Ｓ１０７）。未処理の輝度データが存在した場合は、マルチ画面を構成するすべての液晶表示装置について繰返し演算を実施する（Ｓ１０８）。

輝度データＢｃ２以降のｉ番目の液晶表示装置についても数式（１）と同様にして輝度補正係数αｉの算出を行う。すなわち、ｉ番目の液晶表示装置については以下の数式（２）に示した計算を行う。ただし、数式（２）において、ｉは自然数とする。

輝度補正データ演算部３０２は算出した輝度補正係数α１、α２・・・αｉを輝度補正部５０１に送信する。輝度補正部５０１は輝度補正データに基づき、各液晶表示装置のバックライト輝度を制御する（Ｓ１０９）。

以上の操作によりマルチ画面を構成するすべての液晶表示装置１００〜１０３は、一様に所定の輝度最低値に制御され、均一な輝度に保つことが可能となる。これにより、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３において、設置環境による温度偏差の影響等による液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれのバックライト輝度を補正することができる。

ターゲット設定値Ｂｔは、マルチ画面を構成している液晶表示装置１００〜１０３から取得された輝度データのうち最も低いものあるいは、それよりも低い値を輝度補正データ演算部３０２が算出する場合を示しているが、液晶マルチ画面表示装置の使用者または管理者等がマルチ画面ターゲット設定値Ｂｔを、マニュアル操作によって輝度補正データ演算部３０２に対し設定することも可能である。

また、ターゲット設定値Ｂｔを設定し、液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度を設定するといった一連の手順を予め決められた時間間隔毎に定期的に実行することにより、各液晶表示装置間のバックライト輝度を継続的に均一に保つことが可能となる（Ｓ１１０）。

次に、図２に示した入出力特性補正データ演算処理部４００の動作について説明する。図４は入出力特性補正データ演算処理部４００において実行される入出力特性補正データを算出するフローチャートを示したものである。以下、図４に示したフローチャートを参照しながら、入出力特性補正データ演算処理部４００の具体的動作について説明する。

入出力特性補正データ演算処理部４００において、入出力特性補正データを算出する処理がスタートすると（Ｓ２０１）、入出力特性データ取得部４０１は、マルチ画面を構成するすべての液晶表示装置１００〜１０３の記憶部から原色Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれについての入出力特性データを取得する（Ｓ２０２）。ここで取得される入出力特性データは、先に述べたように一定のサンプリング間隔で記憶部に記憶された座標データ等である。

次に、入出力特性補正データ演算部４０３は液晶表示装置１００〜１０３から取得した入出力特性データから、液晶表示装置１００〜１０３にそれぞれ対応する入出力特性曲線（以下、ガンマカーブと称す）γｃ１、γｃ２、γｃ３、γｃ４を算出する（Ｓ２０３）。

ガンマカーブとは、一般的に液晶表示装置の入出力特性を示す曲線で、入力画像信号の階調数とそれに対応する出力輝度の関係を示すものである。液晶表示装置１００〜１０３の入出力特性は液晶表示装置によって異なる。本発明の実施の形態１においては、各液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれ異なる入出力特性データが予め記憶部に記憶されていることになる。

以上に述べた方法により、各液晶表示装置１００〜１０３の予め決められたサンプリング間隔で記憶されている入出力特性データから原色Ｒ、Ｇ、Ｂについて、それぞれのガンマカーブを得る。より精度の高いガンマカーブを算出するためには理論的に２５５階調にわたるすべての入出力特性データをサンプリングして各液晶表示装置１００〜１０３に記憶しておくことが望ましい。

しかし、記憶するデータ量が多くなれば補正データの算出に要する時間、あるいは演算を実行する回路の回路規模が増大する。計算時間を短縮しようとする場合、あるいは入出力特性データの記憶容量を削減したい場合には、液晶マルチ画面表示装置の管理者または使用者等は、入出力特性データを測定する際にサンプリングの間隔を広げてもよい。

また、サンプリングを行った階調の間の階調に対応する出力輝度を求める場合には、線形補間またはスプライン補間を行うことにより所望の入力階調に対応する出力輝度を算出してもよい。

次に入出力特性補正データ演算部４０３は、目的とする入出力特性曲線、即ち、ターゲットガンマカーブを設定する（Ｓ２０４）。ガンマカーブは、液晶表示装置が出力する出力輝度を入力画像信号のべき数（γｔ）で乗じた数式（３）のように表される。

数式（３）に表されるべき数γｔをガンマ値というが、このガンマ値を決定することによりガンマカーブは決定される。ターゲットガンマカーブの設定には、例えば、それぞれの液晶表示装置の入出力特性データから得られた液晶表示装置固有のガンマカーブγｃ１、γｃ２、γｃ３、γｃ４から平均ガンマカーブを与えるガンマ値を算出し設定しても構わない。または、ガンマ値を”２，２”、”２，４”などと、予め定義したガンマ値により決定されるガンマカーブを用いるようにしてもよい。

次に、入出力特性補正データ演算部４０３において実行される入出力特性補正データの算出について説明する。入出力特性補正データ演算部４０３は、液晶表示装置１００〜１０３のガンマカーブを選択する（Ｓ２０５）。

次に、液晶表示装置１００〜１０３から取得された入出力特性データから得られたガンマカーブγｃ１とターゲットガンマカーブとの比較を行う（Ｓ２０６）。入出力特性データから得られたガンマカーブとターゲットガンマカーブの差が予め決められている範囲外の場合には、取得された入出力特性データによるガンマカーブとターゲットガンマカーブとの差に基づき、入出力特性補正データを算出する（Ｓ２０７）。

なお、予め決められている範囲とは、例えば、マルチ画面に表示された画像に対し目視では色むらが判別できない程度等とすることができる。一方、入出力特性によるガンマカーブとターゲットガンマカーブの差が予め決められている範囲内の場合には、入出力特性補正データの算出は行わない。

図５は各液晶表示装置１００〜１０３から取得された入出力特性データから得られたガンマカーブと、ターゲットガンマカーブとを比較し、ある階調の入力画像信号に対する出力輝度の差から補正データを算出するための方法を説明するための図である。

図５に示すように入力画像信号ｓに対し、液晶表示装置の入出力特性から得られたガンマカーブに対応する出力輝度はｕである。一方、ターゲットガンマカーブのもとでは入力画像信号ｓに対応する出力輝度はｔである。異なる２つの出力輝度ｕ、ｔから入出力特性補正データを算出することができる。

このような入出力特性補正データの算出を、各液晶表示装置１０１〜１０３から取得した入出力特性データに対応する入力画像信号の階調の数だけ行うことにより、入出力特性補正データを得る。さらに入出力特性補正データの精度を上げるためには、例えば、ある一定のサンプリング間隔で取得した入出力特性データの間のデータに対して、線形補間またはスプライン補間を行うことにより入出力特性補正データを得ても構わない。

このような入出力特性補正データの算出を、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３に対して順次行い、更に、原色Ｒ、Ｇ、Ｂについても順次行うことにより、各液晶表示装置１０１〜１０３に対応した入出力特性補正データを得ることが可能となる(Ｓ２０８、Ｓ２０９)。

なお、本発明の実施の形態１では入出力特性補正データの算出を、各液晶表示装置１０１〜１０３、原色Ｒ、Ｇ、Ｂについて順次行っているが、本発明を設計変更して同時に行っても良い。

次に、入出力特性補正データ演算部４０３は、すべての原色Ｒ、Ｇ、Ｂについて演算が終了しているか否かの確認を行う。例えば、入出力特性補正データ演算部４０３が、原色Ｒの入出力特性補正データの演算処理を実行していたとすると、残りの原色Ｇ、Ｂに対しても同様に処理を実行し、すべての原色Ｒ、Ｇ、Ｂについて入出力特性補正データを算出する（Ｓ２１０、Ｓ２１１）。

入出力特性補正データ演算部４０３は、算出された入出力特性補正データを、各液晶表示装置１００〜１０３のそれぞれに設けられた階調補正部５０２へ送信する。階調補正部５０２は、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３それぞれに対し入力画像データの補正を行い、処理を終了する（Ｓ２１２、Ｓ２１３）。かくして、液晶表示装置１０１〜１０３同士の色むらを均一化することが可能となる。

上記に説明した実施の形態については、例として４台のマルチ画面表示装置について説明したが、マルチ画面を構成する液晶表示装置の枚数は複数枚であれば４台に限定されるものではない。このような複数の液晶表示装置においても同様の構成によって出力映像を補正することが可能であることは無論である。また、マルチ画面、をマルチ大画面と表現することもあるが、それらを構成する液晶表示装置の大きさを限定するものではない。

本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、マルチ画面を構成する複数の液晶表示装置１００〜１０３と、液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部と、入出力特性データ記憶部から取得した前記入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出する入出力特性補正データ演算処理部４００と、入出力特性補正データをもとに液晶表示装置１００〜１０３の階調補正を行う階調補正部５０２とを備えるので、入出力特性データの取得を高速に行うことができ、画像の補正に要する時間を短縮することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、液晶表示装置の入出力特性データは、複数の液晶表示装置のバックライト輝度を同一の輝度値に設定した状態で測定するので、各液晶表示装置１００〜１０３の正確な入出力特性データを得ることができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度を検知する液晶表示装置の各々に設けられたバックライト輝度検知部と、バックライト輝度検知部から取得した輝度データに基づいて複数の液晶表示装置に対する輝度補正データを算出する輝度補正データ演算処理部３００とをさらに備えるので、マルチ画面における輝度むらを低減することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、記憶部は、同一のバックライト輝度の設定値Ｂｍを記憶し、輝度補正データ演算処理部３００は、バックライト輝度の設定値Ｂｍを輝度補正係数演算用の基本データとして使用するので、正確な輝度補正データの算出が可能となる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、入出力特性補正データ演算処理部４００において、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３の出力特性をもとに入出力特性補正データを算出するので、液晶表示装置を構成しているＬＣＤパネルなどの入出力特性の違いに起因する色むらを中間階調においても均一に補正できるとともに、液晶表示装置がどのような入出力特性を有していても所定の階調を表示させることで、液晶マルチ画面を構成する液晶表示装置間の色調の均一化が可能となる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面表示装置１によれば、液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度検出部は、バックライト背面に設けられているので、バックライトの輝度検出時に外光などの周囲環境の光に影響されず、正確なバックライトの輝度補正データを算出することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る、複数の液晶表示装置１００〜１０３でマルチ画面が構成された液晶マルチ画面表示装置の画像データを補正する液晶マルチ画面制御装置１０６によれば、液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部から取得した入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出し、液晶表示装置の各々に設けられ入出力特性補正データをもとに液晶表示装置の階調補正を行う階調補正部に入出力特性補正データを送信する入出力特性補正データ演算処理部を備えるので、入出力特性データの取得を高速に行うことができ、画像の補正に要する時間を短縮することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面制御装置１０６によれば、液晶表示装置１００〜１０３のバックライト輝度を検知する液晶表示装置１００〜１０３の各々に設けられたバックライト輝度検知部から輝度データを取得し、取得した輝度データに基づいて複数の液晶表示装置１００〜１０３に対する輝度補正データを算出し、液晶表示装置１００〜１０３の各々に設けられ輝度補正データをもとに液晶表示装置１００〜１０３の輝度補正を行う輝度補正部に輝度補正データを送信する輝度補正データ演算処理部３００をさらに備えるので、マルチ画面における輝度むらを低減することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面制御装置１０６によれば、輝度補正データ演算処理部３００は、複数の液晶表示装置１００〜１０３に記憶されたバックライト輝度の設定値Ｂｍを輝度補正係数演算用の基本データとして使用するので、正確な輝度補正データの算出が可能となる。

また、本発明の実施の形態１に係る液晶マルチ画面制御装置１０６によれば、入出力特性補正データ演算処理部４００において、マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３の出力特性をもとに入出力特性補正データを算出するので、液晶表示装置１００〜１０３を構成しているＬＣＤパネルなどの入出力特性の違いに起因する色むらを中間階調においても均一に補正できるとともに、液晶表示装置１００〜１０３がどのような入出力特性を有していても所定の階調を表示させることで、液晶マルチ画面を構成する液晶表示装置１００〜１０３間の色調の均一化が可能となる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２の液晶マルチ画面表示装置２を示したものである。図６のマルチ画面表示装置２は、実施の形態１で記載した液晶マルチ画面制御装置が埋め込まれた液晶表示装置をマスター側液晶表示装置２００とし、それ以外の液晶表示装置をスレーブ側液晶表示装置２０１〜２０３としたものである。それ以外の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

本発明の実施の形態２に係る液晶マルチ画面表示装置２は、図２で示した輝度補正データ演算処理部３００と、入出力特性補正データ演算処理部４００とを備えた液晶マルチ画面制御装置をマスター側液晶表示装置２００に内蔵している。さらに、マスター側液晶表示装置２００は、スレーブ側液晶表示装置２０１〜２０３の制御を司る。

本発明の実施の形態２に係る液晶マルチ画面表示装置２によれば、輝度補正データ演算処理部３００と入出力特性データ演算処理部４００とを備えた液晶マルチ画面制御装置１０６を内蔵したマスター側液晶表示装置２００と、マスター側液晶表示装置２００によって制御され、液晶マルチ画面制御装置から送信された輝度補正データと入出力特性補正データとを受信するスレーブ側液晶表示装置２０１〜２０３とを有するので、外部からの制御なしに単独での補正処理を実行することが可能となる。

本発明の実施の形態２に係る液晶マルチ画面表示装置２によれば、液晶マルチ画面表示装置２を制御する液晶マルチ画面制御装置１０６がマスター側液晶表示装置２００に内蔵されるため、よりコンパクトな液晶マルチ画面表示装置を得ることができる。

実施の形態３．
これまでに説明した実施の形態１、２は、例えば、製造時に、所定のサンプリング間隔で得た原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の入出力特性データを各液晶表示装置の記憶部に予め記憶しておくこととした。

このように原色Ｒ、Ｇ、Ｂのすべてについての入出力特性データを記憶しておく場合、記憶部の記憶容量が大きくなってしまう場合がある。また、製品の生産時には各原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の入出力特性データの取得のために測定時間がかかる場合がある。

そこで、本発明に係る実施の形態３では予め記憶しておく入出力特性データを削減した液晶表示装置を得るものである。以下に、入出力特性データを削減するための方法について説明する。

原色Ｒ、Ｇ、Ｂの光を、ある割合で同時に点灯させると白色（以下、Ｗと称す）になるが、逆に、そのＷの光を測定することで、そのＷを表示しているＲ、Ｇ、Ｂの割合（混合比）を算出することができる。

そこで、本発明の実施の形態３に係る液晶マルチ画面表示装置は、入出力特性データに関する記憶容量の削減、および生産時のデータ測定時間短縮のため、原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の入出力特性データを、Ｗの入出力特性データから下記の計算式（４）および（５）により算出する原色入出力特性データ算出部をさらに備えるものである。それ以外の構成は、実施の形態１または実施の形態２と同様の構成で実現されるため説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態３におけるＷの入出力特性データから原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の入出力特性データを算出する原色入出力特性データ算出部４０４をさらに備えた入出力特性データ演算処理部４００を示したものである。原色入出力特性データ算出部４０４以外の構成は、前述した実施の形態と同様である。

Ｗの入出力特性データから原色Ｒ、Ｇ、Ｂの割合を算出するためには、Ｗの入出力特性データの他に、以下に示した数式（４）で導かれる原色Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の色度データＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓを算出しておく必要がある。色度データＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓはそれぞれ数式（４）に示されている、各原色での混合比Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ、Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚ、Ｗｘ、Ｗｙ、Ｗｚを用いて、原色入出力特性データ算出部４０４において算出されるものである。

ただし、数式（４）に示した混合比Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚは、液晶表示装置に入力する入力画像信号のＲのみを最大階調（フル階調）の２５５階調としたときの出力画像を計測することで得られる値である。

混合比Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ、Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚについても同様にして得ることができる。また、混合比Ｗｘ、Ｗｙ、Ｗｚは、原色Ｒ、Ｇ、Ｂのすべてに対し同時に最大階調の２５５階調を入力したときの出力画像を計測することで得られる値である。

なお、数式（４）に示す色度データＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓの算出は、原色入出力特性データ算出部４０４で行うこととしたが、例えば液晶表示装置の製造時等に、予め算出された色度データＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓを記憶部に記憶しておいてもよい。これによって、数式（４）で示した式に基づく計算工程を省くことができ、回路規模を削減することができる。

次に、原色入出力特性データ算出部４０４は、数式（４）により算出された色度データＲｓ、Ｇｓ、Ｂｓと、Ｗについての入出力特性データから原色Ｒ、Ｇ、Ｂの入出力特性データを、以下に示した数式（５）により算出する。

ただし、Ｗについての入出力特性データは、実施の形態１で述べたように、すべての入力階調に対して記憶しておく必要はなく、予め定められた階調間隔、例えば、サンプリング間隔を１６階調として記憶された入出力特性データであってもよい。

ただし、数式（７）で示したＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗは、以下に示した数式（６）に示すように、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗそれぞれの色空間での座標である。

すなわち、数式（５）によれば、混合比から予め算出された色度データと、Ｗの入出力特性データから、原色Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの入出力特性データを得ることができる。

本発明の実施の形態３に係る液晶マルチ画面表示装置によれば、液晶表示装置の各原色Ｒ、Ｇ、Ｂに関する入出力特性データを、各原色の最大階調表示で得られた色度データと、予め定められた階調間隔で記憶された白色における入出力特性データとから算出する原色入出力特性データ算出部を備えるので、記憶部に記憶する入出力特性データの記憶容量が約１／３に削減することが可能となるとともに、入出力特性データをあらかじめ測定する際に要する時間を短縮することが可能である。

また、本発明の実施の形態３に係る液晶マルチ画面制御装置によれば、液晶表示装置の各原色Ｒ、Ｇ、Ｂに関する入出力特性データを、各原色の最大階調表示で得られた色度データと、予め定められた階調間隔で記憶された白色における入出力特性データとから算出する原色入出力特性データ算出部を備えるので、記憶部に記憶する入出力特性データの記憶容量が約１／３に削減することが可能となるとともに、入出力特性データをあらかじめ測定する際に要する時間を短縮することが可能である。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その発明の範囲において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜変更、省略したりすることができる。また、本発明に関わる地図データを適用することができる装置は、実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１マルチ画面表示装置
１００１０１１０２１０３液晶表示装置、１０４通信線、１０６外部ＰＣ、２００マスター側液晶表示装置、２０１２０２２０３スレーブ側液晶表示装置、３００輝度補正データ演算処理部、４００入出力特性補正データ演算処理部、４０４原色入出力特性データ算出部、５０１輝度補正部、５０２階調補正部

Claims

マルチ画面を構成する複数の液晶表示装置と、
前記液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部と、
前記記憶部から取得した前記入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出する入出力特性補正データ演算処理部と、
前記入出力特性補正データをもとに前記液晶表示装置の階調補正を行う階調補正部と
を備えたことを特徴とする液晶マルチ画面表示装置。
液晶表示装置の入出力特性データは、複数の前記液晶表示装置のバックライト輝度を同一の輝度値に設定した状態で測定したことを特徴とする請求項１に記載の液晶マルチ画面表示装置。
液晶表示装置の各原色Ｒ、Ｇ、Ｂに関する入出力特性データを、各原色の最大階調表示で得られた色度データと、予め定められた階調間隔で記憶された白色における入出力特性データとから算出する原色入出力特性データ算出部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶マルチ画面表示装置。
液晶表示装置のバックライト輝度を検知する前記液晶表示装置の各々に設けられたバックライト輝度検知部と、
前記バックライト輝度検知部から取得した前記輝度データに基づいて複数の前記液晶表示装置に対する輝度補正データを算出する輝度補正データ演算処理部と、
前記輝度補正データをもとに複数の前記液晶表示装置の輝度補正を行う輝度補正部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶マルチ画面表示装置。
記憶部は、同一のバックライト輝度の設定値を記憶し、
輝度補正データ演算処理部は、前記バックライト輝度設定値を輝度補正係数演算用の基本データとして使用することを特徴とした請求項４に記載の液晶マルチ画面表示装置。
輝度補正データ演算処理部と入出力特性データ演算処理部とを備えた液晶マルチ画面制御装置を内蔵したマスター側液晶表示装置と、
前記マスター側液晶表示装置によって制御され、前記液晶マルチ画面制御装置から送信された輝度補正データと入出力特性補正データとを受信するスレーブ側液晶表示装置と
を有することを特徴とした請求項４または請求項５に記載の液晶マルチ画面表示装置。
複数の液晶表示装置でマルチ画面が構成された液晶マルチ画面表示装置の画像データを補正する液晶マルチ画面制御装置において、
前記液晶表示装置の入出力特性データを記憶する記憶部から取得した前記入出力特性データをもとに入出力特性補正データを算出し、前記液晶表示装置の各々に設けられ前記入出力特性補正データをもとに前記液晶表示装置の階調補正を行う階調補正部に前記入出力特性補正データを送信する入出力特性補正データ演算処理部を備えたことを特徴とする液晶マルチ画面制御装置。
液晶表示装置の各原色Ｒ、Ｇ、Ｂに関する入出力特性データを、各原色の最大階調表示で得られた色度データと、予め定められた階調間隔で記憶された白色における入出力特性データとから算出する原色入出力特性データ算出部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の液晶マルチ画面制御装置。
液晶表示装置のバックライト輝度を検知する前記液晶表示装置の各々に設けられたバックライト輝度検知部から輝度データを取得し、取得した前記輝度データに基づいて複数の前記液晶表示装置に対する輝度補正データを算出し、前記液晶表示装置の各々に設けられ前記輝度補正データをもとに前記液晶表示装置の輝度補正を行う輝度補正部に前記輝度補正データを送信する輝度補正データ演算処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の液晶マルチ画面制御装置。
輝度補正データ演算処理部は、複数の液晶表示装置に記憶されたバックライト輝度の設定値を輝度補正係数演算用の基本データとして使用することを特徴とした請求項９に記載の液晶マルチ画面制御装置。