JP2016095362A - マルチ画面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はマルチ画面表示装置全体の輝度を著しく低下させることなく、画像表示装置間の輝度差を抑制するマルチ画面表示装置の提供を目的とする。
【解決手段】マスター画像表示装置１０１は、複数の画像表示装置と通信手段を介して接続されており、複数の画像表示装置のそれぞれは、輝度センサー１０が計測した輝度が第１の閾値よりも大きいという第１の条件を満たすか否かを判定し、マスター画像表示装置１０１は、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して、当該画像表示装置から受信した、輝度センサー１０が計測した輝度に基づく輝度情報に基づいて共通の目標輝度を設定し、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置は光源の輝度を目標輝度に近づけるように光源を駆動し、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、調整時に表示される調整メニューの表示を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明はマルチ画面表示装置に関し、特に複数の画像表示装置を組み合わせて１つの画面を構成するマルチ画面表示装置に関する。

大画面に映像を表示する装置として、複数の投射型映像表示装置の画面から構成されるマルチ画面に映像を表示するマルチ画面表示装置が存在する。このマルチ画面表示装置を構成する各投射型映像表示装置の光源として、例えば、高電圧放電ランプ、半導体発光素子であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）などの光デバイスが使用されている。製造時のばらつきや経年劣化等が原因となり、これらの光デバイスの特性には個体差が生じる。複数の投射型映像表示装置の間で、表示画像の輝度がばらつくことがある。このような輝度のばらつきが存在する場合、マルチ画面における画面間の輝度差が目立ってしまい、マルチ画面全体に表示される映像の一体感が損なわれることがあった。

そこで、特許文献１では、マルチ画面表示装置における画面間の輝度のばらつきを抑制する技術が開示されている。具体的には、各投射型映像表示装置において、映像の形成に使用される光の輝度が随時計測され、そして、計測された輝度を、複数の投射型映像表示装置同士において共有する。そして、例えば、計測された複数の輝度のうち最低の輝度が、目標輝度として設定される。次に、各投射型映像表示装置が、輝度値と、光源に流す電流値との関係を使用して、当該投射型映像表示装置が表示する映像の輝度が、目標輝度になるように電流値を設定する。これにより、各投射型映像表示装置が表示する映像の輝度を近づける。また、特許文献２においても、特許文献１と同様に、輝度のばらつきを抑制する技術が開示されている。

ＬＥＤなどの発光素子で構成される光源は、光源に流す電流を変化させると輝度だけではなく色度が変化するため、特許文献１のように目標輝度になるように電流値を変化させるとマルチ画面表示装置を構成する各投射型映像表示装置の画面間の色がばらつくことになる。そのため、マルチ画面表示装置では、一般的に、光源に流す電流値があらかじめ決められた複数の輝度モードを持ち、輝度モードごとにあらかじめ画面間の色を調整しておき、光源の経年劣化のばらつきによる輝度差を抑制する制御は、映像信号のレベルで調整される。

特開２００１−２４９６５２号公報 特開２０１２−１５０１４９号公報

しかしながら、一般的にＬＥＤなどの発光素子は経年劣化する特性を有しており、経過時間に応じて輝度は低下する。さらに、マルチ画面表示装置を構成する各投射型映像表示装置の設置位置による温度環境の違いや、各ＬＥＤなど発光素子の個体ばらつきなどの影響により、マルチ画面表示装置の初期設置時からの時間経過により、マルチ画面表示装置を構成する各投射型映像表示装置の輝度差が大きくなる場合がある。このとき、最低の輝度の投射型映像表示装置に合わせるように、その他の投射型映像表示装置の輝度を下げるように制御を行うと、マルチ画面表示装置全体の輝度が著しく低下してしまう問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、マルチ画面表示装置全体の輝度を著しく低下させることなく、画像表示装置間の輝度差を抑制するマルチ画面表示装置の提供を目的とする。

本発明に係るマルチ画面表示装置は、複数の画像表示装置を組み合わせて１つの画面を構成するマルチ画面表示装置であって、複数の画像表示装置のうちいずれか１つがマスター画像表示装置であり、マスター画像表示装置は、マスター画像表示装置以外の複数の画像表示装置と通信手段を介して接続されており、複数の画像表示装置のそれぞれは、少なくとも１つの光源と、光源から発せられる光の輝度を計測する輝度センサーと、光源を駆動する光源駆動回路と、第１の閾値が記憶されている記憶部と、を備え、複数の画像表示装置のそれぞれは、輝度センサーが計測した輝度が第１の閾値よりも大きいという第１の条件を満たすか否かを判定し、マスター画像表示装置は、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して、当該画像表示装置から受信した、輝度センサーが計測した輝度に基づく輝度情報に基づいて共通の目標輝度を設定し、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置の光源駆動回路は、光源の輝度を目標輝度に近づけるように光源を駆動し、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、調整時に表示される調整メニューの表示を変更する。

本発明においては、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置が内部の輝度センサーにより光源の出力輝度を計測する。そして、マスター画像表示装置は、輝度低下が大きい画像表示装置を除外して目標輝度を算出する。これにより、輝度の低下率が大きい画像表示装置以外の画像表示装置の輝度および色度を常に均一に保つことが可能である。経年劣化等により輝度低下が大きい画像表示装置を除外して目標輝度を設定することにより、一部の輝度低下が大きい画像表示装置に依存してマルチ画面表示装置全体の輝度が低下してしまうことがない。

さらに、輝度低下が大きい画像表示装置において、画像表示装置の調整時に表示されるＯＳＤメニュー上に警告マークを表示する。これにより、輝度低下が大きく輝度の自動調整が行われていない画像表示装置は通常運用時はユーザー側からは認識することはできないが、メンテナンス時に調整メニューを表示した際に簡単に認識できるようになる。つまり、メンテナンス時に、光源の交換が必要となった画像表示装置を簡単に認識することができる。

実施の形態１に係るマルチ画面表示装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の光源回路の機能ブロック図である。 通常モードにおけるＬＥＤの輝度低下特性を示す図である。 実施の形態１に係る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。 ＬＥＤの輝度低下特性の一例を示す図である。 実施の形態３に係る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。 低電流モードにおけるＬＥＤの輝度低下特性を示す図である。 実施の形態４に係る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４に係る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＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態１におけるマルチ画面表示装置の構成を模式的に示す図である。本実施の形態におけるマルチ画面表示装置は、複数の画像表示装置の画面を組合せて１つの大きな表示画面（大画面）を構成したものである。図１の例では、画像表示装置を３段３列に配列して表示面を構成している。図１において、１つの画像表示装置をマスター画像表示装置１０１とする。また、残りの画像表示装置をスレーブ画像表示装置１０２〜１０９とする。マスター画像表示装置１０１とスレーブ画像表示装置１０２〜１０９は、概して同じ構成を有する。以下の説明では、マスター画像表示装置１０１をマスター装置１０１とも記載する。また、スレーブ画像表示装置１０２〜１０９をスレーブ装置１０２〜１０９とも記載する。また、マスター画像表示装置１０１およびスレーブ画像表示装置１０２〜１０９を区別しないときは、単に画像表示装置と記載する。

図１に示すように、マスター装置１０１及びスレーブ装置１０２〜１０９は互いに通信ケーブル１１０にて双方向に接続されている。

図２は、画像表示装置（例えばマスター装置１０１）の機能ブロック図である。なお、スレーブ装置１０２〜１０９はマスター装置１０１と同じ構成のため、説明を省略する。図２に示すように、マスター装置１０１は、ＬＥＤを光源とした投射型映像表示装置である。マスター装置１０１は、光源回路３と、記憶部９と、ライトバルブ４と、投射レンズ５と、画像入力部８と、信号処理部７と、制御部２と、送受信部１と、輝度センサー１０とスクリーン６とを備える。

光源回路３は、光源を備え、光源の光出力をライトバルブ４に入力する。画像入力部８には外部の制御装置から映像信号が入力される。信号処理部７は、画像入力部８を介して外部の制御装置から入力される映像信号のレベル変換、映像信号の拡大、縮小などの処理を行う。そして、処理を行った映像信号を、ライトバルブ４を駆動するためのドライブ信号に変換する。

ライトバルブ４は、信号処理部７から入力されるドライブ信号に基づいて、光源回路３から出力される光を強度変調し、投射レンズ５に出力する。投射レンズ５は、入力された映像光をスクリーン６に投写する。

輝度センサー１０は、ライトバルブ４と投射レンズ５の間に配置される。輝度センサー１０は、ライトバルブ４から出力される光の輝度を計測する。ライトバルブ４として例えばＤＭＤ素子を使用した場合には、輝度センサー１０はＤＭＤ素子のオフ光などの輝度を計測する。輝度センサー１０は制御部２によって制御される。なお、輝度センサー１０の配置位置は、ライトバルブ４と投射レンズ５の間に限らない。

送受信部１は、通信ケーブル１１０を介して、他の画像表示装置と後述する輝度情報、目標輝度などの送受信を行う。記憶部９は、例えばＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）である。制御部２は、例えばＣＰＵであり、光源回路３、記憶部９、信号処理部７、送受信部１、輝度センサー１０の動作を制御する。

なお、本実施の形態においてマスター装置１０１およびスレーブ装置１０２〜１０９は、スクリーン６を備える背面投射型画像表示装置である。また、マスター装置１０１およびスレーブ装置１０２〜１０９は、外部のスクリーン６に画像光を投射する投射型画像表示装置であってもよい。

また、マスター装置１０１は、送受信部１を介してスレーブ装置１０２〜１０９と通信ができるようになっている。マスター装置１０１およびスレーブ装置１０２〜１０９において、複数の輝度モードのうちいずれかを設定することができる。輝度モードは、例えば高輝度モード、通常モード、低輝度モードの３段階である。なお、ここでは３段階の輝度モードを例示しているが３段階に限らない。

図３は、本実施の形態１における画像表示装置（例えばマスター装置１０１）の光源回路３の機能ブロック図である。なお、スレーブ装置１０２〜１０９の光源回路３の構成はマスター装置１０１の光源回路３と同様のため、説明を省略する。

図３に示すように、マスター装置１０１の光源は、赤色ＬＥＤ１４、緑色ＬＥＤ１５、青色ＬＥＤ１６から構成される。赤色ＬＥＤ１４の駆動電流値は、赤色光源駆動回路１１によってパルス駆動されることにより制御される。同様に、緑色ＬＥＤ１５と青色ＬＥＤ１６の駆動電流値は、緑色光源駆動回路１２、青色光源駆動回路１３によってそれぞれパルス駆動されることにより制御される。

各画像表示装置の記憶部９には、工場出荷時における各輝度モード時の輝度センサー１０による計測結果が記憶されている。輝度センサー１０はＲ，Ｇ，Ｂ毎に輝度を計測することができる。高輝度モード時のＲ、Ｇ，Ｂに対するそれぞれの輝度初期値ＹＩＲ２＿ｉ、ＹＩＧ２＿ｉ、ＹＩＢ２＿ｉ、通常モード時のＲ、Ｇ，Ｂに対するそれぞれの輝度初期値ＹＩＲ１＿ｉ、ＹＩＧ１＿ｉ、ＹＩＢ１＿ｉ、低輝度モード時のＲ、Ｇ，Ｂに対するそれぞれの輝度初期値ＹＩＲ０＿ｉ、ＹＩＧ０＿ｉ、ＹＩＢ０＿ｉが記憶部９に記憶されている。ここで、ｉ＝１がマスター装置１０１に対応し、ｉ＝２〜９がそれぞれスレーブ装置１０２〜１０９に対応する。

＜動作＞
マルチ画面表示装置を構成する各画像表示装置間において、光源回路５の出力、ライトバルブ４、投射レンズ５、スクリーン６の特性にばらつきがある。そのため、各画像表示装置の光源回路５に同じ大きさの電流を供給しても輝度および色度の出力は同じにならない。そこで、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および色度の出力が均一になるように映像信号レベルを調整する。

実際には、以下の式１に示すように、各画像表示装置内の信号処理部７において入力されるＲ，Ｇ，Ｂの信号に対して、以下のような３×３のマトリクス演算を行い輝度色度調整されたＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを用いてライトバルブ４を制御する。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）のそれぞれは、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤの輝度低下特性である。図４に示すように、一般にＬＥＤは経年劣化によって輝度が低下する。またこの輝度の低下特性は個々のＬＥＤによってばらつきがある。さらに、図４に示すようにＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤの輝度低下特性も均一ではない。このため、マルチ画面表示装置の設置時から時間が経過すると各画像表示装置間の輝度および色度がずれてしまう。この輝度および色度のずれを抑制するために、各画像表示装置では一定間隔毎に輝度センサー１０にてＲＧＢの輝度を計測し、マルチ画面表示装置を構成する各画像表示装置の輝度色度を均一になるよう一定間隔毎に輝度色度調整を行う必要がある。

ただし、各画像表示装置の輝度計測結果の絶対値には前述のようにばらつきがあるため、マルチ画面表示装置の輝度および色度を初期設定した際の輝度値を１とするように輝度を正規化する必要がある。すなわち、正規化用パラメータとしてマルチ画面表示装置の初期設定時の各画像表示装置の輝度計測結果ＹＳＲｉ、ＹＳＧｉ、ＹＳＢｉ（ｉ＝１〜９）を記憶部９に保存する。

図５は、本実施の形態１におけるマルチ画面表示装置の輝度調整動作を示すフローチャートである。輝度および色度の調整動作について図５を用いて説明する。マスター装置１０１は、一定の時間間隔毎にスレーブ装置１０２〜１０９に対して通信ケーブル１１０を介して輝度送信要求を送信する（ステップＳ１０１）。また、マスター装置１０１は、輝度センサー１０にて現在の各色光源（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の輝度ＹＲ１、ＹＧ１、ＹＢ１を計測する（ステップＳ１０２）。

一方、各スレーブ機では輝度送信要求を受信（ステップＳ２０１）輝度センサー１０にて現在の各色光源（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の輝度ＹＲｉ，ＹＧｉ，ＹＢｉ（ｉ＝１〜９）を計測する（ステップＳ２０２）。

マスター装置１０１及びスレーブ装置１０２〜１０９のそれぞれは、計測した輝度値（ＹＲｉ，ＹＧｉ，ＹＢｉ）を第１の閾値と比較して光源の輝度劣化判定を行う（ステップＳ１０３，Ｓ２０３）。第１の閾値は記憶部９に記憶されている。ここで、第１の閾値とは、現在設定された輝度モードの初期の輝度値に第１の係数ＴＨ１を乗じた値である。例えば、現在のモードが通常モード（ＹＩＲ１＿ｉ、ＹＩＧ１＿ｉ、ＹＩＢ１＿ｉ）であり、第１の係数ＴＨ１は０．４であるとする。具体的には、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤに対して以下の式２により表される不等式（即ち第１の条件）による判定を行う。

Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが式２による不等式（即ち第１の条件）を満たす場合は、ＹＥｒ＿ｉ＝０とする。それ以外の場合はＹＥｒ＿ｉ＝１とする。

さらに、各画像表示装置は、以下の式３を用いて初期設定時の各画像表示装置の輝度計測結果からの輝度低下率ＤＲｉ、ＤＧｉ、ＤＢｉを計算する。

以上で算出された各スレーブ装置１０２〜１０９の輝度情報（即ち、輝度低下率ＤＲｉ、ＤＧｉ、ＤＢｉ）および判定結果ＹＥｒ＿ｉ（ｉ＝１〜９）は、マスター装置１０１に対して送信される（ステップＳ２０４）。マスター装置１０１は各スレーブ装置１０２〜１０９から送信された輝度情報および判定結果を受信する（ステップＳ１０４）。

次に、マスター装置１０１は、各画像表示装置の判定結果および輝度情報に基づいて、マルチ画面表示装置全体の目標輝度を設定する（ステップＳ１０５）。マスター装置１０１は、自己を含むすべての画像表示装置から、判定結果がＹＥｒ＿ｉ＝１の画像表示装置を除いて、残りの画像表示装置の輝度情報に基づいて目標輝度を設定する。具体的には、以下の式４，５により、判定結果がＹＥｒ＿ｉ＝０の画像表示装置の輝度低下率のうち、最小となるものを目標輝度Ｅｍｉｎとして選択する。

次に、マスター装置１０１は目標輝度Ｅｍｉｎを各スレーブ装置１０２〜１０９に送信する（ステップＳ１０６）。各スレーブ装置１０２〜１０９は目標輝度Ｅｍｉｎを受信する（ステップＳ２０６）。さらに、マスター装置１０１およびスレーブ装置１０２〜１０９は、判定結果ＹＥｒ＿ｉが０であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１０７，Ｓ２０７）。ＹＥｒ＿ｉ＝０である画像表示装置は、光源の輝度が目標輝度Ｅｍｉｎと等しくなるように式６で表される輝度補正を行う（ステップＳ１０８，Ｓ２０８）。即ち、各画像表示装置内の信号処理部７において、式１の右辺に対して以下のようにＥｍｉｎ／ＤＲｉ（ｉ＝１〜９）のパラメータを乗算する。これにより、マルチ画面表示装置を構成する画像表示装置のうち、判定結果ＹＥｒ＿ｉ＝０となった画像表示装置の出力輝度が均一になるように自動調整できる。

一方、ステップＳ１０７，Ｓ２０７においてＹＥｒ＿ｉ＝０でないと判定された（即ちＹＥｒ＿ｉ＝１）画像表示装置は、ＬＥＤの輝度が第１の閾値以下となっているため、目標輝度Ｅｍｉｎに基づく輝度補正は行わない。さらに、ＹＥｒ＿ｉ＝１の画像表示装置においては、ＬＥＤの出力輝度が工場出荷時の初期状態から第１の閾値以下に低下していることがわかるように、画像表示装置の調整時に表示されるＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）メニュー上に警告マークを表示する（ステップＳ１０９，Ｓ２０９）。なお、警告マークを表示する代わりに、調整時に表示されるＯＳＤメニューの一部の色を変更する、または、各画像表示装置の背面等に警告表示を表示できる仕組みを設けてもよい。すなわち、通常運用時には輝度低下により自動調整が行われていない画像表示装置が認識できないようになっており、メンテナンス時に簡単に輝度低下した画像表示装置が認識できるようになっていれば問題ない。

また、ＬＥＤの経年劣化の特性は図６に示すように工場出荷時の輝度値に対して通電後しばらく輝度が上昇するような場合もある。したがってマルチ画面表示装置の初期設定時の各画像表示装置の輝度計測結果を基準にした輝度低下率（式３）によって各画像表示装置の輝度低下判断を行うと、適切にＬＥＤ光源の寿命判断ができない。マルチ画面表示装置の制御に必要な輝度低下率と、ＬＥＤ光源の寿命判断に用いる輝度低下率とを別々に分けることにより、精度よくマルチ画面の自動輝度調整を行うことができる。

例えば、図６のＴ１の時点でマルチ画面表示装置の初期設定を行い式３の値より各画像表示装置の輝度低下判断を行うと、輝度低下率が工場出荷時に計測した値を使った場合よりも早く低下するため、実際にはＬＥＤを交換する必要がないにもかかわらず輝度低下により自動調整から除外されてしまう。さらに、Ｔ２の状態でマルチ画面表示装置の初期設定を行った場合は、実際にはＬＥＤを交換しなければならないにも係らず正常に運用することになりＬＥＤ光源切れにより一部の画像表示装置が消灯してしまうこともある。

なお、本実施の形態１では、輝度低下した画像表示装置はメンテナンス時に調整メニューを表示した際に警告を表示して、輝度低下を簡単に認識できるようにした。なお、外部機器からマスター装置１０１に対してＬＡＮ／ＲＳ２３２Ｃ等で通信を行うことにより、外部機器がマスター装置１０１からマルチ画面表示装置内の各画像表示装置の輝度低下に関する情報（判定結果ＹＥｒ＿ｉ等）を入手できるようしてもよい。

＜効果＞
本実施の形態１におけるマルチ画面表示装置は、複数の画像表示装置を組み合わせて１つの画面を構成するマルチ画面表示装置であって、複数の画像表示装置のうちいずれか１つがマスター画像表示装置１０１であり、マスター画像表示装置１０１は、マスター画像表示装置１０１以外の複数の画像表示装置と通信手段（即ち通信ケーブル１１０）を介して接続されており、複数の画像表示装置のそれぞれは、少なくとも１つの光源（即ち、赤色ＬＥＤ１４、緑色ＬＥＤ１５、青色ＬＥＤ１６）と、光源から発せられる光の輝度を計測する輝度センサー１０と、光源を駆動する光源駆動回路（赤色光源駆動回路１１，緑色光源駆動回路１２，青色光源駆動回路１３）と、第１の閾値が記憶されている記憶部９と、を備え、複数の画像表示装置のそれぞれは、輝度センサー１０が計測した輝度が第１の閾値よりも大きいという第１の条件を満たすか否かを判定し、マスター画像表示装置１０１は、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して、当該画像表示装置から受信した、輝度センサー１０が計測した輝度に基づく輝度情報に基づいて共通の目標輝度Ｅｍｉｎを設定し、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置の光源駆動回路は、光源の輝度を目標輝度Ｅｍｉｎに近づけるように光源を駆動し、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、調整時に表示される調整メニューの表示を変更する。

従って、本実施の形態１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が内部の輝度センサー１０によりＬＥＤ光源の出力輝度を計測する。そして、マスター装置１０１は、輝度低下が大きい画像表示装置を除外して目標輝度を算出する。これにより、輝度の低下率が大きい画像表示装置以外の画像表示装置の輝度および色度を常に均一に保つことが可能である。本実施の形態１では、経年劣化等により輝度低下が大きい画像表示装置を除外して目標輝度を設定することにより、一部の輝度低下が大きい画像表示装置に依存してマルチ画面表示装置全体の輝度が低下してしまうことがない。

さらに、本実施の形態１では輝度低下が大きい画像表示装置において、画像表示装置の調整時に表示されるＯＳＤメニュー上に警告マークが表示される。これにより、輝度低下が大きく輝度の自動調整が行われていない画像表示装置は通常運用時はユーザー側からは認識することはできないが、メンテナンス時に調整メニューを表示した際に簡単に認識できるようになっている。つまり、メンテナンス時に、ＬＥＤ光源の交換が必要となった画像表示装置を簡単に認識することができる。

さらに、ＬＥＤ光源は図４に示すように輝度が一定以上低下すると寿命により不点灯となる。本実施の形態１では、輝度低下した画像表示装置をメンテナンス時に把握できるため、マルチ画面表示装置の一部の画像表示装置が光源不点灯により消灯してしまう事態を避けることもできる。また、輝度が低下した画像表示装置の輝度に合わせるように、他の画像表示装置の輝度を低下させる従来の制御方法では、マルチ画面表示装置内のどの画像表示装置の輝度が低下しているか、一見して認識できない。一方、本実施の形態１においては、輝度が低下している画像表示装置を除いた画像表示装置に対して輝度補正を行うため、輝度が低下している画像表示装置の輝度低下が大きければ、その画像表示装置を簡単に認識することができる。

また、本実施の形態１におけるマルチ画面表示装置において、マスター画像表示装置１０１は、自己を含む複数の画像表示装置のそれぞれから第１の条件を満たすか否かの判定結果および輝度情報を受信する。

従って、マスター画像表示装置１０１は、すべての画像表示装置の光源の状態を得ることが可能になる。また、判定結果および輝度情報を受信した際に、マスター画像表示装置１０１と各スレーブ画像表示装置１０２〜１０９が接続されているかどうかを確認することが可能である。

また、本実施の形態１におけるマルチ画面表示装置において、第１の閾値は、第１の係数ＴＨ１に、輝度センサー１０が計測した光源の初期時の輝度を乗じた値である。

従って、第１の係数ＴＨ１を例えば０．４とすることにより、現在の光源の輝度が初期時の輝度よりも４０パーセント低下しているか否かを判定することが可能である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態２におけるマルチ画面表示装置画面の構成、各画像表示装置の機能ブロックの構成、光源回路３の機能ブロックの構成は実施の形態１（図１、図２、図３）と同じため、説明を省略する。

実施の形態１では、図５のステップＳ２０４において、すべてのスレーブ装置１０２〜１０９が輝度情報および判定結果ＹＥｒ＿ｉをマスター装置１０１に送信していた。

一方、本実施の形態２では、判定結果ＹＥｒ＿ｉ＝０の画像表示装置（即ち、第１の条件を満たす画像表示装置）のみが、輝度情報をマスター装置１０１に送信する。即ち、判定結果ＹＥｒ＿ｉ＝１の画像表示装置は、輝度情報をマスター装置１０１に送信しない。本実施の形態２において、マスター装置１０１は、輝度情報を送信した画像表示装置が第１の条件を満たすと判断する。

マスター装置１０１は、図５のステップＳ１０５において、輝度情報を送信してきたス画像表示装置の輝度情報（マスター装置１０１の判定結果がＹＥｒ＿ｉ＝０の場合はマスター装置の輝度情報を含む）に基づいて目標輝度Ｅｍｉｎを設定する。目標輝度Ｅｍｉｎの算出は、実施の形態１と同様、式４、５に基づいて行う。以降の動作は実施の形態１と同様のため、説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態２におけるマルチ画面表示装置において、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置のみが、マスター画像表示装置１０１に輝度情報を送信し、マスター画像表示装置１０１は、輝度情報を送信した画像表示装置が第１の条件を満たすと判断する。

従って、本実施の形態２では、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置（即ち、判定結果ＹＥｒ＿ｉ＝０のスレーブ装置）のみが、マスター装置１０１に輝度情報を送信するため、マスター装置１０１は判定結果ＹＥｒ＿ｉが０か１かの判断を行う必要がない。また、実施の形態１と比較して、マスター装置１０１とスレーブ装置１０２〜１０９との間で送受信するデータ量を少なくすることができる。また、マスター装置１０１は応答のあったスレーブ装置の輝度情報のみを使って目標輝度を算出するため、図１において一部の通信ケーブル１１０が断線しても、接続が有効な画像表示装置間で輝度調整を行うこともできる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態３におけるマルチ画面表示装置画面の構成、各画像表示装置の機能ブロックの構成、光源回路３の機能ブロックの構成は実施の形態１（図１、図２、図３）と同じため、説明を省略する。

図７は、本実施の形態３におけるマルチ画面表示装置の輝度調整動作を示すフローチャートである。図７におけるステップＳ３０１からステップＳ３０９までの動作およびステップＳ４０１からステップＳ４０９までの動作は、実施の形態１の図５におけるステップＳ１０１からＳ１０９およびステップＳ２０１からＳ２０９と同じため、説明を省略する。

実施の形態１では、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置に対しては、目標輝度Ｅｍｉｎに基づく輝度補正が行われなかった。第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置に対しては、調整時に表示されるＯＳＤメニュー上に警告マークを表示していた。

本実施の形態３では、ステップＳ３０９およびＳ４０９の後、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置のそれぞれは、計測した輝度値（ＹＲｉ，ＹＧｉ，ＹＢｉ）を第２の閾値と比較して光源の輝度劣化判定を行う。第２の閾値は記憶部９に記憶されている。ここで、第２の閾値とは、現在設定された輝度モードの輝度値に第２の係数ＴＨ２を乗じた値である。例えば、現在のモードが通常モード（ＹＩＲ１＿ｉ、ＹＩＧ１＿ｉ、ＹＩＢ１＿ｉ）であり、第２の係数ＴＨ２は例えば０．３であり、第１の係数ＴＨ１よりも小さい値であるとする。具体的には、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤに対して以下の式７により表される不等式（即ち第２の条件）による判定を行う。

Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかが式７による不等式（即ち第２の条件）を満たす場合は、ＹＥｒ２＿ｉ＝０とする。それ以外の場合はＹＥｒ２＿ｉ＝１とする。

次に、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置のそれぞれは、第２の条件を満たしているか否か（即ちＹＥｒ２＿ｉ＝０か否か）の判定を行う（ステップＳ３１０，Ｓ４１０）。第２の条件を満たしていない（即ちＹＥｒ２＿ｉ＝１）と判定された画像表示装置においては、ＬＥＤ光源が寿命に近づいていると判断して、より低い駆動能力で駆動する。例えば、ＬＥＤの輝度モードを１段階下げる。現在の輝度モードが通常モードの場合は、低輝度モードに切り替えるように制御を行う（ステップＳ３１１，Ｓ４１１）。

一方、ステップＳ３１０，Ｓ４１０において第２の条件を満たすと判定された場合は、輝度モードを切り替えず、駆動能力を維持する。

一般にＬＥＤの寿命は電流によって依存し、ＬＥＤに供給する電流が少なくなれば発光輝度が減り、それに伴ってＬＥＤの発熱量が減るため、ＬＥＤの寿命が延びる。例えば、輝度モードを通常モードから低電流モードに切り替えれば、図８に示すように輝度低下率の傾きが緩やかになりＬＥＤの寿命を延ばすことができる。

なお、本実施の形態３では、第２の条件を満たさない画像表示装置において輝度モードを１段階下げたが、必ずしも予め用意されている輝度モードをより低いモードに切り替える制御を行う必要はなく、強制的に光源回路３に供給する電流を低下させるように制御してもよい。例えば光源回路３に供給する電流を３Ａ低下させるように制御すればよい。

＜効果＞
本実施の形態３におけるマルチ画面表示装置において、記憶部は第１の閾値よりも小さい第２の閾値をさらに記憶しており、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、輝度センサー１０が計測した輝度が第２の閾値よりも大きいという第２の条件を満たすか否かを判定し、第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置の光源駆動回路は、光源をより低い駆動能力で駆動する。

第１の条件を満たさない画像表示装置のＬＥＤ光源を交換しないまま放置した場合、ＬＥＤ光源の寿命によりＬＥＤ光が消えることにより画像表示装置として情報を表示することができなくなる。これを防止するため、画像表示装置が第２の条件を満たさなくなった場合は強制的にＬＥＤ光源に対する供給電流を少なくすることにより、ＬＥＤ光源の寿命を延ばすことができる。さらに、急激にＬＥＤ光源の輝度低下が発生した場合においても自動的に輝度低下を検出し供給電流を少なくすることにより画像表示装置の光源切れを延ばすことができる。

また、本実施の形態３におけるマルチ画面表示装置において、第２の閾値は、第１の係数ＴＨ１よりも小さい第２の係数ＴＨ２に、輝度センサー１０が計測した光源の初期時の輝度を乗じた値である。

従って、従って、第２の係数ＴＨ２を例えば０．３とすることにより、現在の光源の輝度が初期時の輝度よりも３０パーセント低下しているか否かを判定することが可能である。

＜実施の形態４＞
本実施の形態４におけるマルチ画面表示装置画面の構成、各画像表示装置の機能ブロックの構成、光源回路３の機能ブロックの構成は実施の形態１（図１、図２、図３）と同じため、説明を省略する。

実施の形態１および実施の形態２では、第１の条件を満たさない画像表示装置に対して輝度補正は行わないとした。この場合、輝度補正を行う画像表示装置と輝度補正を行わない画像表示装置との間で輝度差が大きくなることがある。

マルチ画面表示装置全体の輝度を低下させてでも、画像表示装置間の輝度差を均一にしたい場合がある。この場合、ＬＥＤの輝度が第１の閾値以下となっている（即ち、第１の条件を満たさない）画像表示装置がある場合でも、図７に示すアルゴリズムにて、輝度の低下していない画像表示装置の映像信号レベルを調整することによりマルチ画面表示装置全体の輝度補正を行う方法が考えられる。しかしながら、マルチ画面表示装置全体の輝度を大幅に低下させるにもかかわらず、輝度の低下していない画像表示装置のＬＥＤ光源に供給される電流値は変わらないため、マルチ画面表示装置の消費電力は変わらない。

本実施の形態４では、ＬＥＤの出力輝度が第１の閾値以下となっている画像表示装置（即ち第１の条件を満たさない画像表示装置）については、輝度モードは変更しない。一方、第１の条件を満たす画像表示装置については、輝度モードを１段階下げた後、輝度色度調整を行う。

図９および図１０は、本実施の形態４におけるマルチ画面表示装置の輝度調整動作を示すフローチャートである。図９におけるステップＳ５０１からステップＳ５０６までの動作およびステップＳ６０１からステップＳ６０６までの動作は、実施の形態１の図５におけるステップＳ１０１からＳ１０６およびステップＳ２０１からＳ２０６と同じため、説明を省略する。

ステップＳ５０６の後、マスター装置１０１は、各画像表示装置の判定結果ＹＥｒ＿ｉに基づいて、第１の条件を満たさない画像表示装置（即ちＹＥｒ＿ｉ＝１の画像表示装置）が１台でも存在するかどうかを判定する。ＹＥｒ＿ｉ＝１となっている画像表示装置が１台でもある場合は、結ＹＣｄ＝１とする。そうでなければＹＣｄ＝０とする。そして、マスター装置１０１はＹｃｄの値を各画像表示装置に送信する。

マスター装置１０１およびスレーブ装置１０２〜１０９は、Ｙｃｄ＝１か否かの判定を行う（ステップＳ５０７，Ｓ６０７）。Ｙｃｄ＝１でない（即ちＹＣｄ＝０）の場合は、すべての画像表示装置が第１の条件を満たしているので、すべての画像表示装置の輝度が目標輝度Ｅｍｉｎと等しくなるように輝度補正を行う（ステップＳ５１６，Ｓ６１６）。

一方、ステップＳ５０７，Ｓ６０７においてＹＣｄ＝１の場合は、次に、その画像表示装置がＹＥｒ＿ｉ＝０であるか否かの判定を行う（ステップＳ５０８，Ｓ６０８）。ＹＥｒ＿ｉ＝０の場合は、ＹＥｒ＿ｉ＝０であるすべての画像表示装置を同じ量だけ低い駆動能力で駆動する。具体的には、ＹＥｒ＿ｉ＝０であるすべての画像表示装置の輝度モードを１段階下げる（ステップＳ５１０，Ｓ６１０）。

一方、その画像表示装置がＹＥｒ＿ｉ＝１となっている場合は、輝度モードを変更せず、画像表示装置の調整時に表示されるＯＳＤメニュー上に警告マークを表示する（ステップＳ５０９，Ｓ６０９）。これは、メンテナンス時に、ＬＥＤの出力輝度が工場出荷時の初期状態から第１の閾値以上低下していることがわかるようにするためである。なお、警告マークを表示する代わりに調整時に表示されるＯＳＤメニューの一部の色を変更するまたは各画像表示装置の背面等に警告表示を表示する仕組みを設けてもよい。すなわち、通常運用時には輝度低下した画像表示装置が認識できないようになっており、メンテナンス時に簡単に輝度低下した画像表示装置が認識できるようになっていれば問題ない。

次に、マスター表示装置１０１は、すべての画像表示装置に対して輝度情報の送信を要求し（ステップＳ５１１）、各画像表示装置は、光源の輝度を計測して（ステップＳ５１２，Ｓ６１２）、マスター装置１０１に輝度情報を送信する（ステップＳ６１３）。マスター装置１０１は各画像表示装置から輝度情報を受信すると（ステップＳ５１３）、目標輝度Ｅｍｉｎを設定する。なお、このとき、ＹＥｒ＿ｉの値に関わらずもっとも低い輝度を目標輝度Ｅｍｉｎとして設定する。

そして、マスター装置１０１は目標輝度Ｅｍｉｎを各画像表示装置に送信し（ステップＳ５１５）、各画像表示装置は目標輝度Ｅｍｉｎを受信すると（ステップＳ６１５）、光源の輝度が目標輝度Ｅｍｉｎと等しくなるように式６で表される輝度補正を行う（ステップＳ５１６，Ｓ６１６）。

以上の動作により、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置間の出力輝度が均一になるように自動調整できる。

なお、ＬＥＤの出力輝度が第１の閾値を上回っている画像表示装置が、後に第１の閾値以下となった場合（即ち、ＹＥｒ＿ｉ＝１となった場合）、下げた輝度モードを１段階上げた後、再度、マルチ画面表示装置の初期設定時の各画像表示装置の輝度計測結果からの輝度低下率を算出し、実施の形態１と同じ動作をすることによって、マルチ画面表示装置を構成するすべての画像表示装置の出力輝度が均一になるように自動調整できる。

＜効果＞
本実施の形態４におけるマルチ画面表示装置において、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置が１台でも存在する場合、マスター画像表示装置１０１は、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して目標輝度を設定する前に、第１の条件を満たすと判定されたすべての画像表示装置に対して光源を同じ量だけ低い駆動能力で駆動するように指示を出した後、当該画像表示装置から再度輝度情報を取得し、輝度情報に基づいて目標輝度を設定する。

従って、本実施の形態４では、ＬＥＤの出力輝度が第１の閾値よりも大きい画像表示装置（即ち第１の条件を満たす画像表示装置）については、輝度モードを１段階下げた後、輝度色度調整を行う。これにより、輝度補正を行う画像表示装置と、輝度補正を行わない画像表示装置との間の輝度差を抑制することができる。つまり、マルチ画面表示装置全体で均一な輝度を保つことが可能である。また、輝度モードを下げずに、映像信号レベルの調整により輝度補正を行う場合と比べて、マルチ画面表示装置の消費電力を下げることができる。さらに、輝度モードを下げた画像表示装置において、ＬＥＤに供給する電流が少なくなることによりＬＥＤの寿命を延ばすことができる。

＜実施の形態５＞
実施の形態４では、マスター装置１０１は、第１の条件を満たさない画像表示装置が１台でも存在するかどうかを判定した。そして、第１の条件を満たさない画像表示装置が存在する場合は、第１の条件を満たすすべての画像表示装置の輝度モードを１段階下げた後で、実施の形態１と同様の輝度補正を行った。

本実施の形態５では、実施の形態４において、計測された輝度が第１の閾値以下になっている画像表示装置（即ち、第１の条件を満たさない画像表示装置）の輝度が、第２の閾値以下に低下した場合（即ち、第２の条件を満たさなくなった場合）は、その画像表示装置において、ＬＥＤの電流モードを１段階下げる（例えば、通常モードから低輝度モードに切り替える）。それとともに、第１の条件を満たす画像表示装置は、１段階下げていた輝度モードを１段階上げて元に戻す（例えば、低輝度モードから通常モードに切り替える）。

そして、マスター装置１０１は、第１の条件を満たす画像表示装置のみの輝度情報に基づいて目標輝度Ｅｍｉｎを設定する。第１の条件を満たす画像表示装置の光源駆動回路は、光源の輝度を目標輝度Ｅｍｉｎに近づけるように光源を駆動する。

＜効果＞
本実施の形態５におけるマルチ画面表示装置において、記憶部９は第１の閾値よりも小さい第２の閾値をさらに記憶しており、第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、輝度センサー１０が計測した輝度が、第２の閾値よりも大きいという第２の条件を満たすか否かを判定し、第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置の光源駆動回路は、光源をより低い駆動能力で駆動し、第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置が存在する場合、マスター画像表示装置１０１は、第１の条件を満たすと判定されたすべての画像表示装置に対して光源を同じ量だけ高い駆動能力で駆動するように指示を出した後、第１の条件を満たすと判定された画像表示装置から輝度情報を取得し、輝度情報に基づいて目標輝度Ｅｍｉｎを設定する。

本実施の形態５では、第１の閾値以下に輝度が低下した画像表示装置の光源がさらに劣化して、輝度が第２の閾値以下になった場合には、強制的にＬＥＤに対する供給電流を少なくする。これにより、ＬＥＤ光源の寿命による光源切れを抑制することができる。つまり、マルチ画面表示装置全体として情報を表示し続けることができる。

本実施の形態５では、輝度低下している画像表示装置の輝度が第２の条件を満たす（即ち、第２の閾値を上回っている）状態ではマルチ画面表示装置全体の輝度を均一に保つように制御する。さらに、一部の画像表示装置の出力輝度が第２の条件を満たさなくなった場合（即ち、第２の閾値以下となった場合）は、第１の条件を満たす画像表示装置において１段階下げていた輝度モードを元のモードに戻して、輝度モードを元に戻した画像表示装置のみに対して、輝度が均一になるように輝度補正を行う。これは、第２の条件を満たさない画像表示装置の輝度に合わせて、マルチ画面表示装置全体の輝度が均一になるように調整すると、マルチ画面表示装置全体の輝度が低くなって全体の視認性が悪くなるためである。

本実施の形態５では、第２の条件を満たさない画像表示装置が１台でも存在する場合は、輝度モードを下げていた画像表示装置の輝度モードを元の輝度モードに戻して、元の輝度モードに戻した画像表示装置に対して輝度の再補正を行う。この制御により、輝度低下していない画像表示装置の表示が、大きく輝度低下した表示装置の輝度に合わせて暗くなってしまうことを防止することが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、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、変形、省略することが可能である。

１ 送受信部、２ 制御部、３ 光源回路、４ ライトバルブ、５ 投射レンズ、６ スクリーン、７ 信号処理部、８ 画像入力部、９ 記憶部、１０ 輝度センサー、１１ 赤色光源駆動回路、１２ 緑色光源駆動回路、１３ 青色光源駆動回路、１４ 赤色ＬＥＤ、１５ 緑色ＬＥＤ、１６ 青色ＬＥＤ、１０１ マスター画像表示装置、１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９ スレーブ画像表示装置、１１０ 通信ケーブル。

Claims (8)

1. 複数の画像表示装置を組み合わせて１つの画面を構成す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のうちいずれか１つがマスター画像表示装置であり、
   前記マスター画像表示装置は、当該マスター画像表示装置以外の前記複数の画像表示装置と通信手段を介して接続されており、
   前記複数の画像表示装置のそれぞれは、
   少なくとも１つの光源と、
   前記光源から発せられる光の輝度を計測する輝度センサーと、
   前記光源を駆動する光源駆動回路と、
   第１の閾値が記憶されている記憶部と、
   を備え、
   前記複数の画像表示装置のそれぞれは、前記輝度センサーが計測した輝度が前記第１の閾値よりも大きいという第１の条件を満たすか否かを判定し、
   前記マスター画像表示装置は、前記第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して、当該画像表示装置から受信した、前記輝度センサーが計測した輝度に基づく輝度情報に基づいて共通の目標輝度を設定し、
   前記第１の条件を満たすと判定された画像表示装置の前記光源駆動回路は、前記光源の輝度を前記目標輝度に近づけるように当該光源を駆動し、
   前記第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、調整時に表示される調整メニューの表示を変更する、
   マルチ画面表示装置。
2. 前記マスター画像表示装置は、自己を含む前記複数の画像表示装置のそれぞれから前記第１の条件を満たすか否かの判定結果および前記輝度情報を受信する、
   請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
3. 前記第１の条件を満たすと判定された画像表示装置のみが、前記マスター画像表示装置に前記輝度情報を送信し、
   前記マスター画像表示装置は、前記輝度情報を送信した画像表示装置が前記第１の条件を満たすと判断する、
   請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
4. 前記記憶部は前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値をさらに記憶しており、
   前記第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、前記輝度センサーが計測した輝度が前記第２の閾値よりも大きいという第２の条件を満たすか否かを判定し、
   前記第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置の前記光源駆動回路は、前記光源をより低い駆動能力で駆動する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマルチ画面表示装置。
5. 前記第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置が１台でも存在する場合、前記マスター画像表示装置は、前記第１の条件を満たすと判定された画像表示装置に対して前記目標輝度を設定する前に、前記第１の条件を満たすと判定されたすべての画像表示装置に対して前記光源を同じ量だけ低い駆動能力で駆動するように指示を出した後、当該画像表示装置から再度前記輝度情報を取得し、当該輝度情報に基づいて前記目標輝度を設定する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマルチ画面表示装置。
6. 前記記憶部は前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値をさらに記憶しており、
   前記第１の条件を満たさないと判定された画像表示装置は、前記輝度センサーが計測した輝度が、前記第２の閾値よりも大きいという第２の条件を満たすか否かを判定し、
   前記第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置の前記光源駆動回路は、前記光源をより低い駆動能力で駆動し、
   前記第２の条件を満たさないと判定された画像表示装置が存在する場合、前記マスター画像表示装置は、前記第１の条件を満たすと判定されたすべての画像表示装置に対して前記光源を同じ量だけ高い駆動能力で駆動するように指示を出した後、前記第１の条件を満たすと判定された画像表示装置から前記輝度情報を取得し、当該輝度情報に基づいて前記目標輝度を設定する、
   請求項５に記載のマルチ画面表示装置。
7. 前記第１の閾値は、第１の係数に、前記輝度センサーが計測した前記光源の初期時の輝度を乗じた値である、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のマルチ画面表示装置。
8. 前記第２の閾値は、前記第１の係数よりも小さい第２の係数に、前記輝度センサーが計測した前記光源の初期時の輝度を乗じた値である、
   請求項７に記載のマルチ画面表示装置。

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