JP3703361B2

JP3703361B2 - Multi-screen display device, display system, and projector driving circuit used therefor

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Publication number: JP3703361B2
Application number: JP2000067120A
Authority: JP
Inventors: 浩之浦田; 敏渋谷; 貴幸山口; 山本　　清
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-07
Also published as: JP2001249652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数のスクリーンで１つの画面を提供するマルチスクリーン表示装置及び複数のディスプレイを用いた表示システムで、特に、液晶パネルや反射型微小ミラー方式パネル（例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（テキサスインスツルメンツ社の登録商標））のような表示デバイスを用いた表示装置において、ランプ等の光源や光学系部品の経時変化等による輝度変化・色変化に対して表示画面の画質を補償するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示技術としては、例えば特開平１０−３１９９２６号公報に記載のように、マルチスクリーン全体の輝度が明るくなったときは全体の輝度を下げ、スクリーンが全体の輝度が暗くなったときは全体の輝度を上げる、いわゆるシステムＡＢＬ（Automatic Brightness Limiter）制御のものや、特開平１１−３０５７３４号公報に記載のように、画像信号の黒レベルを画像信号の振幅レベルに応じて上下する方式のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶パネルやの反射型微小ミラー方式のパネルなどの表示デバイスを用いる方式のマルチスクリーン表示技術では、各ディスプレイに使用されるランプ等の光源部品や光学系部品の光学特性の経時変化にばらつきがあって、表示画面においてその影響が出易い。例えば、図６に示すように、一般に、マルチスクリーン表示装置の各ユニットスクリーン対応の各ユニットプロジェクタの各ランプは輝度の経時変化特性がかなり異なっている（ばらつきがある）。このため、時間が経つにつれてユニットスクリーン間で輝度にばらつきが生じる。また、各色についても、図７に示すように経時的に輝度のばらつきが生じ、図８に示すようにランプ自身の色度が変化する。このため、表示画像（映像）の色合いが変化してユニットスクリーン間で色むらが生じる。このようなユニットスクリーン間の輝度差や色調差がマルチスクリーン全体の画質劣化となって表れる。また、偏光板や紫外線フィルタ等の光学部品の経時劣化のばらつき等も画質劣化の原因となる。従来技術は、例えば上記公報記載技術のように、単にマルチスクリーン全体としての輝度や黒レベルを変えてユニットスクリーン間の輝度差や色調差が目立たないようにする技術であって、ユニットプロジェクタ単位で隣接ユニットスクリーン相互間等の輝度差や色調差をなくすよう制御するものではない。また、従来技術においては定期的にユニット毎の別個の輝度調整、色調調整を行うことが考えられるが、そうした場合はそのための手間と時間を要しかつ経済的にも負担となる。
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改善し、ランプ等の光源や、光学部品等の特性の経時変化によるユニットスクリーン間の色調差、輝度差等を抑え、スクリーン全体として画質改善された画像が得られる表示技術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、
１）ユニットプロジェクタ（一実施例：符号１３、１３Ａ〜１３Ｉ）の表示デバイス（一実施例：符号３、３ｒ、３ｇ、３ｂ）からの出射光を用いてユニットスクリーン（一実施例：符号１）に表示した単位画像を複数合わせ全体画像を形成するマルチスクリーン表示装置において、複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され、上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）とを備え、上記複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内の表示デバイスもしくは上記光源を含む照明光学系のいずれか一方、または両方を、上記検出した輝度情報から求まる上記複数のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報に基づき制御して、複数のユニットスクリーン間の輝度むらまたは色むらを抑えるようにした構成とする。
【０００５】
２）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）とを備え、上記検出した輝度情報を上記複数のユニットプロジェクタ間で比較し、該比較結果に基づき該複数のユニットプロジェクタ間の共通の輝度情報を求め、該共通の輝度情報により上記表示デバイスもしくは上記光源を含む照明光学系のいずれか一方、または両方を制御して、複数のユニットスクリーン間の輝度むらまたは色むらを抑えるようにした構成とする。
【０００６】
３）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）と、上記複数のユニットプロジェクタのうち、第１のユニットプロジェクタ（一実施例：符号１３）の上記検出手段から得られる第１の輝度情報（一実施例：符号１０１）と、第２のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第２の輝度情報（一実施例：符号１０２）とを比較し、第１、第２のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報としての第３の輝度情報（一実施例：符号１０３）を出力する比較回路（一実施例：符号６）と、上記第３の輝度情報に基づき、画像信号もしくは上記光源を含む上記照明光学系の光量のいずれか一方、または両方を制御する制御回路（一実施例：符号７、９、１０）とを備えた構成とする。
【０００７】
４）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）と、上記複数のユニットプロジェクタのうち、第１のユニットプロジェクタ（一実施例：符号１３）の上記検出手段から得られる第１の輝度情報（一実施例：符号１０１）と、第２のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第２の輝度情報（一実施例：符号１０２）とを比較し、第１、第２のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報としての第３の輝度情報（一実施例：符号１０３）を出力する比較回路（一実施例：符号６）と、上記第３の輝度情報と上記第１の輝度情報に基づき画像信号（一実施例：符号１０６）の出力振幅変換ゲインを求める回路（一実施例：符号７）と、該求めたゲインにより画像信号の振幅を変換する変換回路（一実施例：符号９）と、上記変換回路により振幅変換された画像信号に基づき上記表示デバイスを駆動する駆動回路（一実施例：符号１０）とを備えた構成とする。
【０００８】
５）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）と、上記複数のユニットプロジェクタのうち、第１のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる赤、緑、青色光の第１の輝度情報を、予め設定した赤、緑、青色光の輝度情報のそれぞれと比較し、輝度レベル差が最も大きい色の輝度情報と第２のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第２の輝度情報とに基づき、該第１、第２のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報としての第３の輝度情報を出力する比較回路と、上記第３の輝度情報に基づき画像信号もしくは上記光源を含む上記照明光学系の光量のいずれか一方、または両方を制御する制御回路とを備えた構成とする。
【０００９】
６）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、該複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）と、上記複数のユニットプロジェクタのうち、第１のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる赤、緑、青色光の第１の輝度情報と、第２のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第２の輝度情報とに基づき、該第１、第２のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報としての第３の輝度情報を出力する回路と、該第３の輝度情報に基づき画像信号もしくは上記光源を含む上記照明光学系の光量のいずれか一方、または両方を制御する制御回路とを備えた構成とする。
【００１０】
７）複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配される光源（一実施例：符号４）と、上記複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段（一実施例：符号５）と、上記検出された輝度情報から求められる上記複数のユニットプロジェクタに共通の輝度情報であって予め設定した輝度レベルとの差が最大となる輝度情報を基準輝度情報として出力する回路と、該基準輝度情報に基づき上記複数のユニットプロジェクタ内で上記表示デバイスもしくは上記光源を含む照明光学系のいずれか一方、または両方を制御する回路とを備えた構成とする。
【００１１】
８）上記１）から７）のマルチスクリーン表示装置にパーソナルコンピュータが接続されて成り、該パーソナルコンピュータからの画像信号を該マルチスクリーン表示装置に入力して画像表示可能にした構成とする。
【００１２】
９）ユニットプロジェクタでランプ等光源を含む照明光学系側からの光を表示デバイスに照射しユニットスクリーンに表示した単位画像を複数合わせ全体画像を形成するマルチスクリーン表示装置用のプロジェクタ駆動回路において、複数のそれぞれのユニットプロジェクタ内に配され上記光源からの光が上記表示デバイスに照射されるまでの間の該光の輝度を検出する検出手段と、上記複数のユニットプロジェクタのうち、第１のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第１の輝度情報と、第２のユニットプロジェクタの上記検出手段から得られる第２の輝度情報とに基づき、該第１、第２のユニットプロジェクタに共通の基準輝度情報としての第３の輝度情報を出力する比較回路と、該第３の輝度情報に基づき画像信号もしくは上記光源を含む上記照明光学系の光量のいずれか一方、または両方を制御する制御回路とを備え、上記複数のそれぞれのユニットプロジェクタを駆動する構成とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例を示す。本実施例はランプ等照明光学系の光の輝度レベルをセンサで検知し、該検知信号に基づき画像信号の振幅ゲインを変えることによって液晶パネルや反射型微小ミラー型パネルなど表示デバイスの駆動状態を制御するようにしたものである。図中、１３は、マルチスクリーン表示装置を形成するための複数のユニットプロジェクタのうちの１つを示し、内部に光学装置１１と信号処理装置１２を備えている。該光学装置１１は、ランプ４、集光用レンズ（図示を省略）、表示デバイス３、投射レンズ２などを備えて構成される。このうち、ランプ４等の光源と集光用レンズ等は、上記表示デバイス３に光を照射するための照明光学系を形成する。１は、上記表示デバイス３側からの光が上記投射レンズ２で投射されて単位画像が表示されるユニットスクリーン、５はランプ４の輝度を検知するための輝度センサである。また、信号処理装置１２中には、該輝度センサ５から得られる輝度情報１０１と隣接ユニットプロジェクタ等の外部ユニットプロジェクタからの輝度情報１０２とを比較する比較回路６、該比較回路６から得られた情報１０３により表示画像信号１０６の出力振幅レベルを変換する情報を形成するための演算回路７、入力画像信号１０５を拡大もしくは縮小、またはスキャンコンバート等の処理を行う画像処理部８、上記演算回路７から得られた制御信号１０４により表示画像信号１０６の振幅等を変えるゲイン変換回路９、上記表示デバイスを駆動するための駆動回路１０を備える。
【００１４】
また、図５は、複数のユニットプロジェクタ間の接続例を示す。それぞれのユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉは、比較回路６から出力される輝度情報をユニットプロジェクタ間で相互にやり取り（授受）可能にしたものである。つまり、輝度情報を複数のユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉ間で閉ループ状態で授受し、基準輝度情報を得るようにしている。本接続例は、９面のユニットスクリーン面から成るマルチスクリーン面のマルチスクリーン表示装置（９個のユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉ及び９個のユニットスクリーンを用いた構成から成る）の構成例である。
【００１５】
以下、第１の実施例の動作につき説明する。先ず、入力端子の入力１に入力画像信号１０５を入力する。入力画像信号１０５は、画像処理部８で周波数変換やスケーリング処理等を行われ、表示画像信号１０６に変換される。出力信号１０６は振幅ゲイン変換回路に入力される。一方、光学装置１１の輝度センサ５から得られた輝度情報１０１が比較回路６に入力される。輝度センサ５はランプ４の輝度を直接的に検知するようになっている。比較回路６では、外部輝度情報（接続された別のユニットプロジェクタ側からの情報）（第２の輝度情報）１０２と内部輝度情報（第１の輝度情報）１０１の比較を行い、輝度の低い方の情報を輝度情報（ユニットプロジェクタ間授受用輝度情報）１０９として別の接続されたユニットプロジェクタ側に出力する。該別のユニットプロジェクタ内でもその比較回路６において上記と同様の比較・出力の各動作が行われる。順次この動作を全ユニットプロジェクタについて閉ループで行い、各ユニットプロジェクタの比較回路から出力される輝度情報（ユニットプロジェクタ間授受用輝度情報）１０９が全ユニットプロジェクタで等しくなったとき、すなわち、使用されているランプ４の最低輝度レベルが決まったとき、そのときの比較回路からの輝度情報１０３（第３の輝度情報）（最低輝度レベルのユニットプロジェクタ間授受用輝度情報１０９と同じ）に基づいて演算回路７は表示画像信号１０６の振幅ゲイン値を決定する。ランプ４の輝度情報１０１をＸ、比較回路６で求まった最低輝度レベル値をＹとしたとき、演算回路７では、表示画像信号１０６の振幅をＹ／Ｘ倍するようにゲイン値を決める。ただし、液晶パネルなどの表示デバイスでは表示できる輝度が画像信号の振幅レベルと一致しない場合もあり、この場合は、予め補正した輝度情報を用いてゲイン値を決めるようにしてもよい。ゲイン調整された表示画像信号１０７は駆動回路１０に入力され、該駆動回路１０により表示デバイス３が駆動され、各ユニットスクリーンの輝度レベルが等しくなるようにされる。ユニットスクリーン間の情報のやり取りで求める上記全ユニットスクリーンに共通の基準輝度情報（第３の輝度情報１０３と同じ）は、初期調整時の輝度情報等に対する差分や比率に基づき求めた輝度情報であってもよく、例えば、初期輝度情報Ｚを比較回路６のメモリ部に記憶した初期輝度情報Ｚに対する検知したランプの輝度情報Ｘの比Ｘ／Ｚが最小となるものでもかまわない。
【００１６】
以上のように、経時変化するユニットプロジェクタ内のランプの輝度レベルに応じて表示画像信号の振幅を補正することにより、マルチスクリーン全体の輝度レベルを、例えば図６に示した１０１’の輝度レベルに統一することが可能となり、むらを抑えた画像を維持できる。
【００１７】
図２は、本発明の第２の実施例を示す。本第２の実施例では、輝度センサ５をランプ４に対し集光用レンズや偏光板（いずれも図示を省略）などの光学部品１４を介して配し、該部の輝度を検知するようにした構成例である。他の部分の構成は、上記第１の実施例の場合とほぼ同様である。つまり、比較回路６では、外部輝度情報（第２の輝度情報）１０２と内部輝度情報（第１の輝度情報）１０１の比較を行い、輝度の低い方の情報を輝度情報（ユニットプロジェクタ間授受用輝度情報）１０９として別のユニットプロジェクタ側に出力する。該接続された別のユニットプロジェクタ内でも比較回路６で上記のような比較・出力の各動作が行われる。順次この動作が全ユニットプロジェクタについて閉ループで行われ、各ユニットプロジェクタ内の各比較回路６から出力される輝度情報（ユニットプロジェクタ間授受用輝度情報）１０９が全ユニットプロジェクタで等しくなったとき、すなわち、使用されているランプ４の最低輝度レベルが決まったとき、そのときの比較回路からの輝度情報１０３（第３の輝度情報）（最低輝度レベルのユニットプロジェクタ間授受用輝度情報１０９と同じ）に基づいて演算回路７は表示画像信号１０６の振幅ゲイン値を決定する。ランプ４の輝度情報１０１をＸ、比較回路６で求まった最低輝度レベル値をＹとした場合、演算回路７では、表示画像信号１０６の振幅をＹ／Ｘ倍するようにゲイン値を決める。表示できる輝度が画像信号の振幅レベルと一致しない表示デバイスの場合は、予め補正した輝度情報を用いてゲイン値を決めるようにする。ゲイン調整された表示画像信号１０７は駆動回路１０に入力され、該駆動回路１０により表示デバイス３が駆動され、各ユニットスクリーンの画像の輝度レベルが等しくなるようにされる。ユニットスクリーン間の情報のやり取りで求める上記全ユニットスクリーンに共通の基準輝度情報（第２の実施例の場合も第３の輝度情報１０３）は、初期調整時の輝度情報等に対する差分や比率に基づき求めた輝度情報であってもよいことも、上記第１の実施例の場合と同様である。
また、上記第２の実施例の構成においては、輝度センサ５が偏光板等の光学部品１４の経時変化も含めた輝度レベルを検知できるため、前記第１の実施例に比べ、より一層高精度に輝度むらを抑えられる。
【００１８】
図９は、上記第１、第２の実施例における表示画像の輝度制御の動作を説明する図である。本第１、第２の実施例では、本図９に示すように、ランプの輝度を検知することによってランプ故障も判断できるようになっている。例えば、比較回路６は、ユニットプロジェクタ内の比較輝度情報（第１の輝度情報、第２の輝度情報の少なくともいずれか）が異常のときにこれを判断し正常な比較結果情報としての第３の輝度情報を出力しない構成にしてある。この場合、マルチスクリーン全体の画面はランプ故障によって極端には暗くならないようにしてある。
本第１、第２の実施例のような構成によれば、図６に示すように各ユニットスクリーン間で輝度レベルがばらばらに変化する場合も、表示画像の輝度レベルを１０１’のようなレベルに補正できるので、ユニットスクリーン間で輝度差をほとんどなくすことができる。
【００１９】
図３は、本発明の第３の実施例を示す。図中、１３はユニットプロジェクタであり、該ユニットプロジェクタ１３は光学装置１１と信号処理装置１２とを備えて成る。光学装置１１は、赤、緑、青の３原色光それぞれに液晶パネル等の表示デバイスを設けた、いわゆる３板式の構成例であって、１はスクリーン、２はレンズ、３ｒ、３ｇ、３ｂは赤、緑、青色光用の表示デバイス、４はランプ、１５Ａは青色光を透過するダイクロイックミラー、１５Ｂは赤色光を透過するダイクロイックミラー、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃはミラー、１６ｒ、１６ｇ、１６ｂは分光された光を偏光する偏光板などの光学部品、５ｒ、５ｇ、５ｂは該ランプの輝度を検知する輝度センサ、６は、輝度センサ５ｒ、５ｇ、５ｂから得られる輝度情報１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂと外部輝度情報１０２を比較する比較回路、７は比較回路６から得られた情報１０３により表示画像信号１０６の振幅レベルを変換するゲイン値等を決める演算回路、９は該演算回路７から得られた制御信号１０４により画像振幅を変える振幅レベル変換回路、８は入力画像信号１０５を拡大・縮小、スキャンコンバートなどで処理する画像処理部、１０は表示デバイス３ｒ、３ｇ、３ｂを駆動するための駆動回路、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは光を反射するミラー、１５Ａ、１５Ｂは特定波長域の光を反射するダイクロイックミラー、１６ｒ、１６ｇ、１６ｂは偏光板などの光学フィルタ、１７は各原色光の画像を合成するためのプリズムである。
【００２０】
以下、上記第３の実施例の動作について説明する。本第３の実施例においても、上記第１、第２の実施例の場合と同様、入力画像信号１０５を画像処理部８が出力信号フォーマット１０６に変換して、振幅ゲイン変換回路９に入力する。一方、ユニットプロジェクタの光学部分１１では、ランプ４から発する光を１５Ａで青色光を分離（分光）し、１５Ｂで赤色光と緑色光を分離（分光）する。また、これら分光された光がそれぞれ表示デバイス３ｒ、３ｇ、３ｂに入射し、該デバイスを通過した光をプリズム１７で合成し画像を表示する。ここで、表示デバイス３ｒ、３ｇ、３ｂに入射するそれぞれの光から、輝度センサ５ｒ、５ｇ、５ｂにより輝度を検知して輝度情報１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂを得、これを比較回路６に入力する。比較回路６では初期調整状態の赤、緑、青色光の輝度情報を記憶し、検知した赤、緑、青、の輝度情報１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂのうち初期状態に対して最低の輝度レベルｍを出力する。また、該比較回路６は、最低レベルの輝度情報ｍと外部輝度情報１０２とを比較し、低レベルの方の輝度情報を外部輝度情報１０９として出力する。該出力された外部輝度情報１０９は、上記第１、第２の実施例でも示したように、例えば、複数のユニット部（ユニットプロジェクタ）が連鎖状に接続された状態で該ユニット部間を伝送される。この輝度情報１０９の値がすべて同じ値になったとき、輝度情報の最小値Ｍが決められる。演算回路７では、この輝度情報の最小値Ｍと、表示デバイス３ｒ、３ｇ、３ｂに入射する赤、緑、青色光の輝度情報Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂとに基づき表示画像信号１０６の振幅ゲインを決める。例えば、表示デバイスの輝度特性が線形に変わるものとすれば、赤、緑、青それぞれに対応する信号の振幅ゲインはＭ／Ｃｒ倍、Ｍ／Ｃｇ倍、Ｍ／Ｃｂ倍となる。また、表示デバイスの輝度特性が非線形に変化するものであれば、上記振幅ゲインは上記値を補正した値となる。
【００２１】
このように演算回路７の設定値に基づき、振幅ゲイン変換回路９で表示画像信号１０６の振幅を赤、緑、青それぞれで個別に振幅変換し、出力画像信号１０７を得る。この結果、図７の１０１”のように補正される。
以上のように、赤、緑、青それぞれの輝度情報を監視し、かつ、ユニットスクリーン間で輝度変化が最大のものに全スクリーンの輝度を合わせることで、色調変化と画面間の輝度むらを抑えることができる。
【００２２】
また、マルチスクリーンの輝度情報の最低レベル値を求める方法ついては、１箇所に集中して輝度が最低レベルになるものを選択してもよい。また、上記第３の実施例では、輝度が最低レベルとなった色の輝度情報を基に全ての色信号につき輝度補正したが、この他、比較回路で赤、緑、青、それぞれの最低輝度レベルを求め、各色別に輝度補正するようにしてもよい。この場合、スクリーン全体の色調は初期状態と異なることになるが、ユニットスクリーン画面間の輝度むら、色むらは抑えられる。
【００２３】
図１０は、第３の実施例における制御のフローチャートを示す。第３の実施例では、赤、緑、青色光の各輝度レベルが大幅変化した場合は光学系の不良として認識できるようになっている。これにより、第１、第２の実施例の場合と同様、画面が極端に暗くなることを防ぐことが可能となる。
【００２４】
図４は、ユニットプロジェクタ間の他の接続例を示す図である。本構成では各ユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉが、ランプの輝度情報１０１を共通の比較回路６’に伝送し、該比較回路６’において一括して情報を処理するようになっている。該比較回路６’は、各ユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉから出力された輝度情報１０１から最低レベルの輝度情報Ｍを出力し、該輝度情報Ｍを全てのユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉに伝送する。各ユニットプロジェクタ１３Ａ〜１３Ｉでは、該輝度情報Ｍと内部で得られるランプの輝度情報１０１の値Ｃとを、例えば上記第１、第２、第３の実施例で述べたような演算回路７に入力する。該演算回路７では、表示画像信号１０６の振幅変換データ（変換ゲイン）Ｍ／Ｃ倍を形成するか、または、表示デバイス３の特性に合わせた変換データ（変換ゲイン）を形成する。ゲイン変換部９では、該変換データ（変換ゲイン）に基づき表示画像信号１０６の振幅変換を行う。また、上記第３の実施例に示すように、赤、緑、青色光の輝度情報１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂを比較回路６’に伝送し、該輝度情報の中から輝度レベルの最も低いもの、あるいは、輝度レベルの下がり幅の最も大きいものを基準輝度情報として出力するようにしてもよい。このようにして、輝度情報を一箇所に集中させそこで比較する構成によれば、輝度情報を一元的に管理でき、かつ、全スクリーンの輝度制御条件の変更も容易に可能となる。
以上、上記各実施例の構成によれば、マルチスクリーンにおいて輝度むら、色むらを抑えた画像表示を達成できる。
【００２５】
なお、上記各実施例では基準輝度情報に基づき表示デバイスを制御する構成としたが、この他、ランプ電源等照明光学系、または表示デバイスとランプ電源等照明光学系の両方を制御するようにしてもよい。また、輝度情報の検知は、レンズ（投射レンズ）２の出射側で行ってもよいし、ランプ等光源の電源部等で電流等から検知するようにしてもよい。画像信号も、振幅ゲインの他のパラメータを変えて制御してもよい。また、基準輝度情報も、最低レベルや最小比レベルのものに限定されない。
また、比較回路は、複数のユニットプロジェクタのうち第１のユニットプロジェクタから得られる赤、緑、青色光の第１の輝度情報を、予め設定した赤、緑、青色光の輝度情報のそれぞれと比較し、輝度レベル差が最も少ない色の輝度情報と第２のユニットプロジェクタの第２の輝度情報とに基づき第３の輝度情報として出力する構成であってもよいし、または、複数のユニットプロジェクタに共通の輝度情報であって予め設定した輝度レベルとの差が最大となる輝度情報を基準輝度情報として出力するものであってもよい。
さらに、上記各構成のマルチスクリーン表示装置にパーソナルコンピュータを接続し、該パーソナルコンピュータからの画像信号を該マルチスクリーン表示装置に入力して表示可能にした表示システム構成も本発明の実施例範囲内である。さらにまた、本発明は、上記各構成と実質的に同じ範囲の技術思想または構成要件の発明一切をその範囲内に含む。
【００２６】
【発明の効果】
本発によれば、ランプ、光学系部品等の経時的変化によるユニットスクリーン間の輝度むらまたは色むらを抑えた画像表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】ユニットプロジェクタ間の接続例を示す図である。
【図５】ユニットプロジェクタ間の接続例を示す図である。
【図６】ユニットスクリーンのランプにおける輝度の経時変化例を示す図である。
【図７】ユニットスクリーンのランプにおける色別輝度の経時変化例を示す図である。
【図８】ランプの経時変化による色度変化例を示す図である。
【図９】第１、第２の実施例における動作フローチャートを示す図である。
【図１０】第３の実施例における動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１…ユニットスクリーン、２…投射レンズ、
３、３ｒ、３ｇ、３ｂ…表示デバイス、
４…ランプ、５…輝度センサ、６、６’…比較回路、７…演算回路、
８…画像処理部、９…ゲイン変換部、１０…駆動回路、
１１…光学装置、
１２…信号処理装置、１３、１３Ａ〜１３Ｉ…ユニットプロジェクタ、
１４…光学部品、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ…ミラー、
１５Ａ、１５Ｂ…ダイクロイックミラー、１６ｒ…赤色光用光学部品、
１６ｇ…緑色光用光学部品、１６ｂ…青色光用光学部品、
１７…プリズム、
１０１…第１の輝度情報、
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…各ユニットスクリーン用のランプの輝度情報、
１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂ…ランプの色別輝度情報、
１０２…第２の輝度情報、１０３…第３の輝度情報、
１０４…ゲイン制御信号、１０５…入力画像信号、
１０６…表示画像信号、
１０７…ゲイン調整された表示画像信号、１０８…表示デバイス駆動信号、
１０９…ユニットプロジェクタ間授受用輝度情報。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
A multi-screen display device that provides a single screen with a plurality of screens and a display system that uses a plurality of displays, especially liquid crystal panels and reflective micromirror devices (eg DMD (Digital Micromirror Device) (registered by Texas Instruments) In a display device using a display device such as a trademark)), the present invention relates to a technique for compensating the image quality of a display screen with respect to luminance change and color change due to a change with time of a light source such as a lamp and optical system components.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a display technique of this type, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-319926, when the overall brightness of the multi-screen becomes brighter, the overall brightness is lowered, and the overall brightness of the screen becomes darker. Sometimes, the black level of the image signal is raised or lowered according to the amplitude level of the image signal as described in the so-called system ABL (Automatic Brightness Limiter) control, which increases the overall luminance, or as described in JP-A-11-305734. There is a method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the multi-screen display technology using a display device such as a liquid crystal panel or a reflective micromirror panel, the optical characteristics of light source components such as lamps and optical components used in each display vary with time. There is an effect on the display screen. For example, as shown in FIG. 6, in general, each lamp of each unit projector corresponding to each unit screen of a multi-screen display device has considerably different luminance change characteristics (variation). For this reason, the luminance varies among the unit screens as time passes. For each color, as shown in FIG. 7, the luminance varies with time, and the chromaticity of the lamp itself changes as shown in FIG. For this reason, the hue of the display image (video) changes and color unevenness occurs between the unit screens. Such luminance difference and color tone difference between unit screens appear as deterioration of image quality of the entire multi-screen. In addition, variations in deterioration over time of optical components such as polarizing plates and ultraviolet filters cause image quality deterioration. The prior art is a technology that simply changes the brightness and black level of the entire multi-screen so that the brightness difference and color tone difference between unit screens are not noticeable, as in the technology described in the above publication. It does not control to eliminate the brightness difference or color tone difference between adjacent unit screens. In the prior art, it is conceivable to periodically perform separate brightness adjustment and color tone adjustment for each unit. However, in such a case, it takes time and effort to do so, and it is an economical burden.
The object of the present invention is to improve the image quality of the entire screen by improving the disadvantages of the prior art, suppressing the color tone difference between the unit screens due to the time-dependent changes in the characteristics of the light source such as the lamp and the optical components, and the luminance difference. It is to provide a display technique for obtaining an image.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
1) Unit screen (one embodiment: reference numeral 1) using light emitted from the display device (one embodiment: reference numerals 3, 3r, 3g, 3b) of the unit projector (one embodiment: reference numerals 13, 13A to 13I) In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed in A light source (one embodiment: reference numeral 4) disposed in each of the plurality of unit projectors and a period until light from the light source is irradiated on the display device. Detecting means for detecting the luminance of the light (one embodiment: reference numeral 5), Inside the unit projector of Display device or the above Either or both of the illumination optics including the light source, The above obtained from the detected luminance information Control based on reference luminance information common to multiple unit projectors , The configuration is such that luminance unevenness or color unevenness between a plurality of unit screens is suppressed.
[0005]
2) A light source (one embodiment: reference numeral 4) disposed in each of the plurality of unit projectors, and the light source disposed between the plurality of unit projectors until light from the light source is irradiated onto the display device. Detecting means for detecting the luminance of light (one embodiment: reference numeral 5), and detecting the above Brightness information the above Compare between multiple unit projectors and based on the comparison results Common luminance information among the plurality of unit projectors is obtained, and the above-mentioned common luminance information Display device or the above Control one or both of the illumination optics including the light source , The configuration is such that luminance unevenness or color unevenness between a plurality of unit screens is suppressed.
[0006]
3) A light source (one embodiment: reference numeral 4) arranged in each of the plurality of unit projectors and a period of time until light from the light sources arranged in the plurality of unit projectors is irradiated on the display device. A detecting means for detecting the luminance of the light (one embodiment: reference numeral 5); Of the plurality of unit projectors, the first unit projector (one embodiment: reference numeral 13) The above detection means First luminance information (one embodiment: reference numeral 101) obtained from the second unit projector The above detection means Is compared with the second luminance information (one embodiment: reference numeral 102) obtained from Common to the first and second unit projectors Based on a comparison circuit (one embodiment: reference numeral 6) for outputting third luminance information (one embodiment: reference numeral 103) as reference luminance information, and the third luminance information. , Image signal or the above A control circuit for controlling one or both of the light amounts of the illumination optical system including the light source (one embodiment: reference numerals 7, 9, 10) When The Prepared The configuration.
[0007]
4) A light source (one embodiment: reference numeral 4) arranged in each of the plurality of unit projectors and a period of time until light from the light sources arranged in the plurality of unit projectors is irradiated on the display device. A detecting means for detecting the luminance of the light (one embodiment: reference numeral 5); Among multiple unit projectors , First unit projector (one embodiment: reference numeral 13) The above detection means First luminance information (one embodiment: reference numeral 101) obtained from the second unit projector The above detection means Is compared with the second luminance information (one embodiment: reference numeral 102) obtained from Common to the first and second unit projectors A comparison circuit (one embodiment: reference numeral 6) for outputting third luminance information (one embodiment: reference numeral 103) as reference luminance information; the above Based on the third luminance information and the first luminance information Image signal A circuit (one embodiment: reference numeral 7) for obtaining an output amplitude conversion gain of (one embodiment: reference numeral 106), a conversion circuit (one embodiment: reference numeral 9) for converting the amplitude of the image signal by the obtained gain, By the conversion circuit A drive circuit for driving the display device based on the amplitude-converted image signal (one embodiment: reference numeral 10) When The Prepared The configuration.
[0008]
5) A light source (one embodiment: reference numeral 4) arranged in each of the plurality of unit projectors and a period of time until light from the light sources arranged in the plurality of unit projectors is irradiated on the display device. A detecting means for detecting the luminance of the light (one embodiment: reference numeral 5); Among multiple unit projectors , First unit projector The above detection means The first luminance information of red, green, and blue light obtained from the above is compared with each of preset luminance information of red, green, and blue light, and the luminance information of the color having the largest luminance level difference and the second unit projector Obtained from the above detection means Based on the second luminance information , Common to the first and second unit projectors As reference luminance information of A comparison circuit that outputs third luminance information; and an image signal or a signal based on the third luminance information. the above A control circuit for controlling one or both of the light amounts of the illumination optical system including the light source When The Prepared The configuration.
[0009]
6) A light source (one embodiment: reference numeral 4) arranged in each of the plurality of unit projectors and a period of time until light from the light sources arranged in the plurality of unit projectors is irradiated on the display device. A detecting means for detecting the luminance of the light (one embodiment: reference numeral 5); Among multiple unit projectors , First unit projector The above detection means First luminance information of red, green and blue light obtained from the second unit projector The above detection means Based on the second luminance information obtained from , Common to the first and second unit projectors A circuit for outputting third luminance information as reference luminance information, and an image signal or the like based on the third luminance information the above A control circuit for controlling one or both of the light amounts of the illumination optical system including the light source When The Prepared The configuration.
[0010]
7) A light source (one embodiment: reference numeral 4) arranged in each of the plurality of unit projectors and a period of time until light from the light source arranged in each of the plurality of unit projectors is irradiated on the display device. Detection means (one embodiment: reference numeral 5) for detecting the luminance of the light, and the above-mentioned obtained from the detected luminance information A circuit that outputs brightness information that is common to a plurality of unit projectors and that has a maximum difference from a preset brightness level, as reference brightness information, and based on the reference brightness information Above The above display device or multiple unit projectors the above Either or both of the illumination optics including the light source The The circuit to control Prepared The configuration.
[0011]
8) A multi-screen display device according to 1) to 7) is connected to a personal computer, and an image signal from the personal computer is input to the multi-screen display device so that an image can be displayed.
[0012]
9) In a projector driving circuit for a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on a unit screen by irradiating light from the illumination optical system including a light source such as a lamp to a display device with a unit projector. Detecting means arranged in each of a plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device; Of the plurality of unit projectors , First unit projector The above detection means First luminance information obtained from the second unit projector The above detection means Based on the second luminance information obtained from , Common to the first and second unit projectors A comparison circuit that outputs third luminance information as reference luminance information; and an image signal or a signal based on the third luminance information Including the above light source Control circuit for controlling one or both of the light amounts of the illumination optical system When With the above Multiple each The unit projector is driven.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the brightness level of the illumination optical system such as a lamp is detected by a sensor, and the drive state of a display device such as a liquid crystal panel or a reflective micromirror panel is changed by changing the amplitude gain of the image signal based on the detection signal. It is intended to be controlled. In the figure, reference numeral 13 denotes one of a plurality of unit projectors for forming a multi-screen display device, and includes an optical device 11 and a signal processing device 12 therein. The optical device 11 includes a lamp 4, a condensing lens (not shown), a display device 3, a projection lens 2, and the like. Among these, the light source such as the lamp 4 and the condenser lens form an illumination optical system for irradiating the display device 3 with light. Reference numeral 1 denotes a unit screen on which unit images are displayed when light from the display device 3 is projected by the projection lens 2, and 5 denotes a luminance sensor for detecting the luminance of the lamp 4. Further, in the signal processing device 12, the luminance information 101 obtained from the luminance sensor 5 and the luminance information 102 from an external unit projector such as an adjacent unit projector are compared, and obtained from the comparison circuit 6. An arithmetic circuit 7 for forming information for converting the output amplitude level of the display image signal 106 by the information 103, an image processing unit 8 for performing processing such as enlargement or reduction of the input image signal 105, or scan conversion, and the arithmetic circuit 7 A gain conversion circuit 9 that changes the amplitude of the display image signal 106 by the control signal 104 obtained from the above, and a drive circuit 10 for driving the display device.
[0014]
FIG. 5 shows a connection example between a plurality of unit projectors. Each of the unit projectors 13A to 13I is configured such that the luminance information output from the comparison circuit 6 can be exchanged (transferred) between the unit projectors. That is, the luminance information is exchanged between the plurality of unit projectors 13A to 13I in a closed loop state, and the reference luminance information is obtained. This connection example is a configuration example of a multi-screen display device (consisting of a configuration using nine unit projectors 13A to 13I and nine unit screens) composed of nine unit screen surfaces.
[0015]
The operation of the first embodiment will be described below. First, the input image signal 105 is input to the input 1 of the input terminal. The input image signal 105 is subjected to frequency conversion, scaling processing, and the like in the image processing unit 8, and converted into a display image signal 106. The output signal 106 is input to the amplitude gain conversion circuit. On the other hand, luminance information 101 obtained from the luminance sensor 5 of the optical device 11 is input to the comparison circuit 6. The brightness sensor 5 directly detects the brightness of the lamp 4. The comparison circuit 6 compares the external luminance information (information from another connected unit projector side) (second luminance information) 102 with the internal luminance information (first luminance information) 101, and the one with the lower luminance Is output as brightness information (brightness information for exchange between unit projectors) 109 to another connected unit projector side. In the other unit projector, the comparison circuit 6 performs the same comparison and output operations as described above. This operation is sequentially performed for all unit projectors in a closed loop, and when the luminance information (brightness information for inter-unit projector transfer) 109 output from the comparison circuit of each unit projector becomes equal in all unit projectors, that is, it is used. When the minimum luminance level of the lamp 4 is determined, the arithmetic circuit 7 is based on the luminance information 103 (third luminance information) from the comparison circuit at that time (same as the luminance information 109 between unit projectors at the lowest luminance level). Determines the amplitude gain value of the display image signal 106. When the luminance information 101 of the lamp 4 is X and the minimum luminance level value obtained by the comparison circuit 6 is Y, the arithmetic circuit 7 determines the gain value so that the amplitude of the display image signal 106 is multiplied by Y / X. However, the brightness that can be displayed on a display device such as a liquid crystal panel may not match the amplitude level of the image signal. In this case, the gain value may be determined using previously corrected brightness information. The gain-adjusted display image signal 107 is input to the drive circuit 10 and the display circuit 3 is driven by the drive circuit 10 so that the luminance levels of the unit screens are equal. The reference luminance information common to all the unit screens obtained by exchanging information between unit screens (same as the third luminance information 103) is luminance information obtained based on a difference or ratio with respect to the luminance information at the time of initial adjustment. For example, the ratio X / Z of the detected luminance information X of the lamp to the initial luminance information Z stored in the memory unit of the comparison circuit 6 may be minimized.
[0016]
As described above, by correcting the amplitude of the display image signal in accordance with the luminance level of the lamp in the unit projector that changes with time, the luminance level of the entire multi-screen is set to, for example, the luminance level 101 ′ shown in FIG. It is possible to unify and maintain an image with reduced unevenness.
[0017]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the luminance sensor 5 is arranged with respect to the lamp 4 via an optical component 14 such as a condensing lens and a polarizing plate (both are not shown) to detect the luminance of the portion. This is a configuration example. The structure of the other parts is almost the same as in the case of the first embodiment. That is, the comparison circuit 6 compares the external luminance information (second luminance information) 102 with the internal luminance information (first luminance information) 101, and uses the information with the lower luminance as luminance information (for transfer between unit projectors). (Luminance information) 109 is output to another unit projector side. The comparison and output operations as described above are performed by the comparison circuit 6 in the other connected unit projectors. This operation is sequentially performed in a closed loop for all unit projectors, and when the luminance information (luminance information for inter-unit projector transfer) 109 output from each comparison circuit 6 in each unit projector becomes equal for all unit projectors, that is, When the minimum luminance level of the lamp 4 being used is determined, based on the luminance information 103 (third luminance information) from the comparison circuit at that time (same as the luminance information 109 between unit projectors at the lowest luminance level). Then, the arithmetic circuit 7 determines the amplitude gain value of the display image signal 106. When the luminance information 101 of the lamp 4 is X and the minimum luminance level value obtained by the comparison circuit 6 is Y, the arithmetic circuit 7 determines the gain value so that the amplitude of the display image signal 106 is multiplied by Y / X. In the case of a display device whose displayable luminance does not match the amplitude level of the image signal, the gain value is determined using previously corrected luminance information. The gain-adjusted display image signal 107 is input to the drive circuit 10, and the display device 3 is driven by the drive circuit 10 so that the luminance levels of the images on the unit screens are equal. The reference luminance information common to all the unit screens obtained by exchanging information between unit screens (third luminance information 103 in the case of the second embodiment) is based on the difference or ratio with respect to the luminance information at the time of initial adjustment. The obtained luminance information may be the same as in the case of the first embodiment.
Further, in the configuration of the second embodiment, the brightness sensor 5 can detect the brightness level including the change over time of the optical component 14 such as a polarizing plate, so that the accuracy is higher than that of the first embodiment. It is possible to suppress uneven brightness.
[0018]
FIG. 9 is a diagram for explaining the brightness control operation of the display image in the first and second embodiments. In the first and second embodiments, as shown in FIG. 9, lamp failure can be determined by detecting the brightness of the lamp. For example, the comparison circuit 6 determines this when the comparison luminance information (at least one of the first luminance information and the second luminance information) in the unit projector is abnormal and determines the third comparison information as normal comparison result information. The luminance information is not output. In this case, the entire screen of the multi-screen is prevented from becoming extremely dark due to a lamp failure.
According to the configuration of the first and second embodiments, even when the luminance level varies between the unit screens as shown in FIG. 6, the luminance level of the display image is a level such as 101 ′. Therefore, the difference in brightness between unit screens can be almost eliminated.
[0019]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 13 denotes a unit projector. The unit projector 13 includes an optical device 11 and a signal processing device 12. The optical device 11 is a so-called three-plate configuration example in which a display device such as a liquid crystal panel is provided for each of the three primary color lights of red, green, and blue, where 1 is a screen, 2 is a lens, 3r, 3g, 3b are Display devices for red, green, and blue light, 4 is a lamp, 15A is a dichroic mirror that transmits blue light, 15B is a dichroic mirror that transmits red light, 14A, 14B, and 14C are mirrors, 16r, 16g, and 16b are spectroscopic devices Optical components such as polarizing plates that polarize the emitted light, 5r, 5g, and 5b are luminance sensors that detect the luminance of the lamp, and 6 is luminance information 101r, 101g, and 101b obtained from the luminance sensors 5r, 5g, and 5b. A comparison circuit for comparing the external luminance information 102, and a gain value for converting the amplitude level of the display image signal 106 are determined by the information 103 obtained from the comparison circuit 6. 9 is an amplitude level conversion circuit that changes the image amplitude by the control signal 104 obtained from the arithmetic circuit 7, 8 is an image processing unit that processes the input image signal 105 by enlargement / reduction, scan conversion, etc. Drive circuits for driving the display devices 3r, 3g, and 3b, 14A, 14B, and 14C are mirrors that reflect light, 15A and 15B are dichroic mirrors that reflect light in a specific wavelength region, and 16r, 16g, and 16b are polarizing plates An optical filter such as 17 is a prism for synthesizing the images of the respective primary colors.
[0020]
The operation of the third embodiment will be described below. Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the image processing unit 8 converts the input image signal 105 into the output signal format 106 and inputs it to the amplitude gain conversion circuit 9. . On the other hand, in the optical part 11 of the unit projector, the light emitted from the lamp 4 is separated (spectral) by 15A and the blue light is separated (spectral) by 15B. Further, the split light enters the display devices 3r, 3g, and 3b, respectively, and the light that has passed through the devices is combined by the prism 17 to display an image. Here, luminance information 101r, 101g, and 101b is obtained from the respective light incident on the display devices 3r, 3g, and 3b by the luminance sensors 5r, 5g, and 5b, and is input to the comparison circuit 6. The comparison circuit 6 stores the luminance information of the red, green, and blue light in the initial adjustment state, and sets the lowest luminance level m for the initial state among the detected red, green, and blue luminance information 101r, 101g, and 101b. Output. The comparison circuit 6 compares the lowest level luminance information m with the external luminance information 102 and outputs the lower level luminance information as the external luminance information 109. As shown in the first and second embodiments, for example, the output external luminance information 109 is transmitted between the unit units in a state where a plurality of unit units (unit projectors) are connected in a chain. Is done. When all the values of the luminance information 109 become the same value, the minimum value M of the luminance information is determined. The arithmetic circuit 7 determines the amplitude gain of the display image signal 106 based on the minimum value M of the luminance information and the luminance information Cr, Cg, and Cb of red, green, and blue light incident on the display devices 3r, 3g, and 3b. . For example, if the luminance characteristic of the display device changes linearly, the amplitude gains of signals corresponding to red, green, and blue are M / Cr times, M / Cg times, and M / Cb times, respectively. If the luminance characteristic of the display device changes nonlinearly, the amplitude gain is a value obtained by correcting the value.
[0021]
In this way, based on the set value of the arithmetic circuit 7, the amplitude of the display image signal 106 is individually converted for each of red, green, and blue by the amplitude gain conversion circuit 9 to obtain the output image signal 107. As a result, it is corrected as indicated by 101 ″ in FIG.
As described above, the luminance information for each of red, green, and blue is monitored, and the luminance of all the screens is adjusted to the one with the largest luminance variation between unit screens, thereby suppressing color variation and luminance unevenness between screens. be able to.
[0022]
As a method for obtaining the minimum level value of the luminance information of the multi-screen, a method that concentrates at one place and has the lowest luminance level may be selected. In the third embodiment, the luminance is corrected for all the color signals on the basis of the luminance information of the color having the lowest luminance. However, in addition to this, the lowest luminance of each of red, green and blue is compared by the comparison circuit. The level may be obtained and the luminance correction may be performed for each color. In this case, the color tone of the entire screen is different from the initial state, but uneven brightness and uneven color between unit screens can be suppressed.
[0023]
FIG. 10 shows a flowchart of control in the third embodiment. In the third embodiment, when the luminance levels of red, green, and blue light change significantly, it can be recognized as a defective optical system. As a result, as in the first and second embodiments, it is possible to prevent the screen from becoming extremely dark.
[0024]
FIG. 4 is a diagram showing another example of connection between unit projectors. In this configuration, the unit projectors 13A to 13I transmit the lamp luminance information 101 to the common comparison circuit 6 ′, and the comparison circuit 6 ′ processes the information collectively. The comparison circuit 6 ′ outputs the lowest level luminance information M from the luminance information 101 output from each of the unit projectors 13A to 13I, and transmits the luminance information M to all the unit projectors 13A to 13I. In each of the unit projectors 13A to 13I, the luminance information M and the value C of the lamp luminance information 101 obtained internally are transferred to the arithmetic circuit 7 as described in the first, second, and third embodiments, for example. input. In the arithmetic circuit 7, amplitude conversion data (conversion gain) M / C times of the display image signal 106 is formed, or conversion data (conversion gain) matching the characteristics of the display device 3 is formed. The gain converter 9 performs amplitude conversion of the display image signal 106 based on the conversion data (conversion gain). Further, as shown in the third embodiment, the luminance information 101r, 101g, 101b of red, green, and blue light is transmitted to the comparison circuit 6 ′, and the luminance information having the lowest luminance level among the luminance information, or Alternatively, the luminance level with the largest decrease width may be output as the reference luminance information. In this way, according to the configuration in which the luminance information is concentrated in one place and compared there, the luminance information can be managed centrally, and the luminance control conditions for all screens can be easily changed.
As described above, according to the configuration of each of the above embodiments, it is possible to achieve image display in which luminance unevenness and color unevenness are suppressed in a multi-screen.
[0025]
In each of the above embodiments, the display device is controlled based on the reference luminance information. In addition, the illumination optical system such as the lamp power source, or both the display device and the illumination optical system such as the lamp power source are controlled. Also good. Further, the luminance information may be detected on the emission side of the lens (projection lens) 2 or may be detected from a current or the like by a power source unit of a light source such as a lamp. The image signal may also be controlled by changing other parameters of the amplitude gain. Further, the reference luminance information is not limited to the lowest level or the lowest ratio level.
The comparison circuit compares the first luminance information of red, green, and blue light obtained from the first unit projector among the plurality of unit projectors with each of the predetermined luminance information of red, green, and blue light. However, it may be configured to output as the third luminance information based on the luminance information of the color having the smallest luminance level difference and the second luminance information of the second unit projector, or to a plurality of unit projectors. Luminance information that is common luminance information and has a maximum difference from a preset luminance level may be output as reference luminance information.
Further, a display system configuration in which a personal computer is connected to the multi-screen display device having the above-described configurations and an image signal from the personal computer is input to the multi-screen display device and can be displayed is also within the scope of the embodiments of the present invention. is there. Furthermore, the present invention includes all inventions having technical ideas or structural requirements substantially in the same range as the above-described configurations.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to display an image in which luminance unevenness or color unevenness between unit screens due to a temporal change of a lamp, an optical system component, or the like is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of connection between unit projectors.
FIG. 5 is a diagram illustrating a connection example between unit projectors.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a change over time of luminance in a lamp of a unit screen.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a temporal change in luminance by color in a lamp of a unit screen.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of chromaticity change due to a lamp change with time.
FIG. 9 is a diagram showing an operation flowchart in the first and second embodiments.
FIG. 10 is a diagram showing an operation flowchart in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... unit screen, 2 ... projection lens,
3, 3r, 3g, 3b ... display device,
4 ... lamp, 5 ... luminance sensor, 6, 6 '... comparison circuit, 7 ... arithmetic circuit,
8 ... Image processing unit, 9 ... Gain conversion unit, 10 ... Drive circuit,
11: Optical device,
12 ... Signal processing device 13, 13A-13I ... Unit projector,
14 ... optical components, 14A, 14B, 14C ... mirrors,
15A, 15B ... Dichroic mirror, 16r ... Optical component for red light,
16g: optical component for green light, 16b: optical component for blue light,
17 ... Prism,
101... First luminance information,
101A, 101B, 101C ... Luminance information of lamps for each unit screen,
101r, 101g, 101b ... luminance information for each lamp color,
102: second luminance information, 103: third luminance information,
104: Gain control signal, 105: Input image signal,
106 ... display image signal,
107: Gain-adjusted display image signal, 108: Display device drive signal,
109 ... Brightness information for transmission / reception between unit projectors.

Claims

In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on a unit screen using light emitted from a display device of a unit projector,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
With
Either one of the illumination optical system including a plurality of display devices or the light source in each unit projector, or both, is controlled based on a common reference luminance information to the plurality of units projectors obtained from the luminance information the detected A multi-screen display device.

In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on a unit screen using light emitted from a display device of a unit projector,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
With
The luminance information the detected compared among the plurality of units projectors, the comparison result to determine the common luminance information between the plurality of unit projectors based lighting comprising the display device or the light source by the luminance information of the common multiscreen display and controls one or both of the optical system.

In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on the unit screen by irradiating the display device with light from the illumination optical system side in the unit projector,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
Among the plurality of units projectors, compares the first luminance information obtained from the detection means of the first unit projector, and a second luminance information obtained from the detection means of the second unit projector, the 1, a comparator circuit for outputting a third luminance information as a common reference luminance information to the second unit projectors,
A control circuit for controlling either one or both of an image signal and a light quantity of the illumination optical system including the light source based on the third luminance information;
Multiscreen display device characterized by comprising a.

In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on the unit screen by irradiating the display device with light from the illumination optical system side in the unit projector,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
Among the plurality of units projectors, compares the first luminance information obtained from the detection means of the first unit projector, and a second luminance information obtained from the detection means of the second unit projector, the 1, a comparator circuit for outputting a third luminance information as a common reference luminance information to the second unit projectors,
A circuit for obtaining an output amplitude conversion gain of the image signal based on the third luminance information and the first luminance information,
A conversion circuit for converting the amplitude of the image signal by the gain obtained above ;
A drive circuit for driving the display device based on the image signal amplitude-converted by the conversion circuit ;
Multiscreen display device characterized by comprising a.

5. The multi-screen display device according to claim 3, wherein the comparison circuit is configured to output luminance information at the lowest level as the third luminance information by the plurality of unit projectors. 6.

The comparison result information of the first and second luminance information is exchanged between a plurality of unit projectors in a closed loop state, and the third luminance information is obtained as reference luminance information for the entire screen. The multi-screen display device according to any one of the above.

The multi-screen display device according to claim 3, wherein the comparison circuit is configured to store the third luminance information.

The light from the illumination optical system side in the unit projectors red, green, in the multi-screen display device is irradiated on the display device for blue light to form a plurality alignment entire image unit image displayed on the unit screen,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
Among the plurality of units projectors, compared red obtained from the detection means of the first unit projector, green, the first luminance information of the blue light, red preset, green, and each of the luminance information of the blue light As the reference luminance information common to the first and second unit projectors, based on the luminance information of the color having the largest luminance level difference and the second luminance information obtained from the detection unit of the second unit projector. A comparison circuit for outputting the third luminance information of
A control circuit for controlling either one or both of an image signal and a light amount of the illumination optical system including the light source based on the third luminance information;
Multiscreen display device characterized by comprising a.

In a multi-screen display device that forms a whole image by merging a plurality of unit images displayed on a unit screen by irradiating each of the display devices for red, green, and blue light with light from the light source side in the unit projector.
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
Among the plurality of units projectors, red obtained from the detection means of the first unit projector, green, and first luminance information of the blue light, a second luminance obtained from the detection means of the second unit projector A circuit for outputting third luminance information as reference luminance information common to the first and second unit projectors based on the information;
A control circuit for controlling either one or both of an image signal and a light amount of the illumination optical system including the light source based on the third luminance information;
Multiscreen display device characterized by comprising a.

The comparison circuit, the first or the second luminance information to determine this, abnormal, multi-screen display according to claim 3 9 of a configuration that does not output the third luminance information apparatus.

In a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on a unit screen using light emitted from a display device of a unit projector,
A light source arranged in each of a plurality of unit projectors,
Detecting means arranged in each of the plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
A circuit that outputs luminance information that is common to the plurality of unit projectors obtained from the detected luminance information and that has a maximum difference from a preset luminance level as reference luminance information;
A circuit for controlling one or both of the illumination optical system including the display device or the light source in the plurality of units projectors based on the reference luminance information,
A multi-screen display device comprising:

Made by the personal computer is connected to the multi-screen display device according to any one of claims 1 to 11, an image signal from the personal computer, characterized in that to enable the display to input to the multi-screen display device Display system.

In a projector driving circuit for a multi-screen display device that forms a whole image by combining a plurality of unit images displayed on a unit screen by irradiating light from the illumination optical system side with a unit projector.
Detecting means arranged in each of a plurality of unit projectors to detect the luminance of the light until the light from the light source is irradiated on the display device;
Among the plurality of units projectors, based on the first luminance information obtained from the detection means of the first unit projector, the second luminance information obtained from the detection means of the second unit projectors, said 1, a comparator circuit for outputting a third luminance information as a common reference luminance information to the second unit projectors,
A control circuit for controlling either one or both of an image signal and a light amount of the illumination optical system including the light source based on the third luminance information;
A projector driving circuit for driving each of the plurality of unit projectors.