JP4204381B2

JP4204381B2 - マルチ画面表示装置

Info

Publication number: JP4204381B2
Application number: JP2003139806A
Authority: JP
Inventors: 哲史宇於崎; 勲米岡; 重教渋江; 昌彦十一家
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-05-19
Also published as: JP2004343581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチ画面表示装置に関し、特にＤＬＰマルチ画面表示装置における輝度の経時変化補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のマルチ画面表示方法として、例えば、投写レンズから発光した投写光の色度及び輝度を検出する手段、次いで前記検出した光の色度情報により所望の色度に補正する手段、前記検出した輝度情報を組み合わせ使用する他の液晶プロジェクタに送信および受信する手段、前記輝度情報により輝度を補正する手段からなる液晶表示装置、更には電源投入時またはユーザー調整開始時に、上下もしくは左右からスライドさせて投写レンズから発光する投写光を検出するセンサを具備し、前記センサからの色度及び輝度情報を投写エンジンに送信し、次いで前記検出した光の色度情報により所望の色度に補正する手段、前記輝度情報により輝度を補正する手段からなる液晶表示装置があった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−９０６４５公報（第２頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来の装置では、投写光を検出する際に、輝度センサを投写レンズとスクリーンとの間に配置しなければならず、調整時には問題ないが、実際の運用期間では輝度センサが影になるため輝度データを取得することが困難であった。従って、ランプの経時変化を検出することによって、この経時変化に自動的に追随する補正を加えることは不可能であった。
【０００５】
本発明の目的は、上述のような課題を解消し、装置の運用期間中であっても、常時、輝度情報の検出に基づく輝度の補正を可能とするマルチ画面表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるマルチ画面表示装置は、光源と、オフ光輝度検出手段と、入力した映像信号の輝度を補正した補正映像信号を出力する輝度補正手段と、光変調手段とを有する映像表示系を用いた複数のＤＬＰ表示部を組み合わせて大画面を構成するマルチ画面表示装置において、
前記映像表示系と、該映像表示系のオフ光輝度検出手段で検出されたスレーブ輝度センサー情報を通信すると共に、入力するスレーブ設定情報によって前記輝度補正手段の輝度補正量を設定するスレーブ制御手段とを含むスレーブＤＬＰ表示部と、
前記映像表示系と、該映像表示系のオフ光輝度検出手段で検出されたマスター輝度センサー情報と前記スレーブ輝度センサー情報とに基づいて、該映像表示系の輝度補正手段の輝度補正量を設定するためのマスター設定情報及び前記スレーブ設定情報を演算により算出するマスター制御手段とを含むマスターＤＬＰ表示部と
を有し、
前記光変調手段は、オンステート時に前記補正映像信号によって前記光源からの光を強度変調して投写レンズに反射し、前記映像信号の垂直同期信号周期で存在するオフステート時に前記光源からの光を前記オフ光輝度検出手段に向けて反射し、
前記マスター制御手段は、定期的に前記演算を行なって、前記マスターＤＬＰ表示部の輝度と前記スレーブＤＬＰ表示部の輝度との関係が一定に保たれるように制御し、且つ前記スレーブ輝度センサー情報及び前記マスター輝度センサー情報のうち、所定数の輝度センサー情報のレベルが所定値以下になった場合に前記制御を停止することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１のＤＬＰ（Digital Light Processing）マルチ表示装置１の構成を模式的に示す正面図である。
【０００８】
同図に示すように、ＤＬＰマルチ表示装置１は、マスターＤＬＰ表示部２、第１スレーブＤＬＰ表示部３、第２スレーブＤＬＰ表示部４、第３スレーブＤＬＰ表示部５がタイル状に配置され、２×２の４面からなるマルチ表示装置を構成している。また、各ＤＬＰ表示部間は、ＲＳ４２２などの通信ケーブル６，７，８で接続される。
【０００９】
図２は、マスターＤＬＰ表示部２の内部構成図であるが、この内部構成は、各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５においても共通した構成となっているため、代表してマスターＤＬＰ表示部２の内部構成図についてのみ以下に説明する。但し、ＣＰＵ１６の処理内容については、後述するように、各ＤＬＰ表示部で異なっている。
【００１０】
光源１０から出力される出力光は、ミラー１１によって反射され、デジタルマイクロミラー素子（以下、ＤＭＤ：ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅと称す）１２に供給される。一方、輝度補正部１３は、外部より映像信号を入力し、後述する輝度補正を行った後、この補正映像信号をＤＭＤ１２出力する。ここで、ＤＭＤ１２がオンステートの場合、ＤＭＤ１２は、入力した補正映像信号によってミラー１１からの光を強度変調し、投写レンズ１４に出力することによって映像がスクリーン（図示せず）に投写される。
【００１１】
一方、ＤＭＤ１２がオフステートの場合、ＤＭＤ１２は、ミラー１１からの光を、投写レンズ１４ではなく輝度センサー１５の方向に反射する。またこのＤＭＤ１２のオフステートは、映像信号の垂直同期信号周期で必ず存在するため、輝度センサー１５が、この反射光を入力することで、ほぼ常時、光源１０の輝度の監視を行うことができる。ＣＰＵ１６は、輝度センサー１５の検出情報を監視して輝度補正部１３を制御すると共に、他のＤＬＰ表示部、即ち第１スレーブＤＬＰ表示部３、第２スレーブＤＬＰ表示部４、第３スレーブＤＬＰ表示部５との通信を実行する。
【００１２】
尚、前記図２に示す各ＤＬＰ表示部の構成において、ＣＰＵ１６を除く部分が映像表示系に相当し、輝度センサー１５がオフ光輝度検出手段に相当し、輝度補正部１３が輝度補正手段に相当し、ＣＰＵ１６がスレーブ制御手段及びマスター制御手段に相当する。
【００１３】
図３は、本実施の形態のＤＬＰマルチ表示装置１における、輝度補正の手順を示すフローチャートである。次にこのフローチャートを参照しながら、輝度補正の具体的な方法について説明する。
【００１４】
このプログラムがスタートすると（ステップ（以下Ｓと記す）１０１）、先ず４面のＤＬＰマルチ表示装置１の輝度調整をマニュアル或いは測定器等を用いて行う設置調整が行われる（Ｓ１０２）。
【００１５】
ここで、マスターＤＬＰ表示部２の輝度センサー１５で検出される輝度センサー値をＳｍ、第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５で同様にして検出される輝度センサー値をＳ１、Ｓ２、Ｓ３とする。また、ここでの初期輝度調整が完了した時点での、マスターＤＬＰ表示部２の輝度センサー値をＳｍｉ、第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部の輝度センサー値をＳ１ｉ、Ｓ２ｉ、Ｓ３ｉとする。更に、マスターＤＬＰ表示部１の輝度補正部１３の係数をＣｍｉ、第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部で同様に設定される輝度補正部の係数をそれぞれＣ１ｉ、Ｃ２ｉ、Ｃ３ｉとしたとき、マスターＤＬＰ表示部２の実力評価値Ｅｍは次式（１）で表現できる。ここで、定数１００は輝度補正部の係数の最大値である。
Ｅｍ＝（Ｓｍ／Ｓｍｉ）・（１００／Ｃｍｉ）（１）
【００１６】
同様にして、第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５での実力評価値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３は次式（２）、（３）、（４）で表現できる。
Ｅ１＝（Ｓ１／Ｓ１ｉ）・（１００／Ｃ１ｉ）（２）
Ｅ２＝（Ｓ２／Ｓ２ｉ）・（１００／Ｃ２ｉ）（３）
Ｅ３＝（Ｓ３／Ｓ３ｉ）・（１００／Ｃ３ｉ）（４）
【００１７】
各係数Ｃｍｉ，Ｃ１ｉ、Ｃ２ｉ、Ｃ３ｉは、設置調整時に各ＤＬＰ表示部の輝度Ｙが等しくなるよう調整され、係数Ｓｍｉ、Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉ、Ｓ３ｉと共に、その後の運転中は初期状態を示す定数として保持される。また、センサー値Ｓｍ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、ＡＮＳＩルーメン等の輝度絶対値として得られるものではなく、輝度変化を評価する相対値として得られる。
【００１８】
次に、マスターＤＬＰ表示部２は、ＣＰＵ１６を介して定期的に第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５に対して実力評価値を要求し、各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５は、夫々のＣＰＵ１６を介してマスターＤＬＰ表示部２に実力評価値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を返す（Ｓ１０３）。マスターＤＬＰ表示部２では、ＣＰＵ１６において、自身の実力評価値Ｅｍ及び第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部より得られた実力評価値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の中から、最小値を求める。
【００１９】
設置時の調整完了時点ではＳｍ＝Ｓｍｉ、Ｓ１＝Ｓ１ｉ，Ｓ２＝Ｓ２ｉ，Ｓ３＝Ｓ３ｉであり、仮に初期調整状態がＣｍｉ＝９０、Ｃ１ｉ＝８０、Ｃ２ｉ＝１００、Ｃ３ｉ＝８５となっている場合、各実力評価値はＥｍ＝１．１１、Ｅ１＝１．２５、Ｅ２＝１．０、Ｅ３＝１．１８となる。ちなみにこの初期状態において、全ＤＬＰ表示部の中で実現し得る最大輝度が最も暗いのは、実力評価が最も低いＥ２＝１．０となり、最も明るいのはＥ１＝１．２５となる。
【００２０】
次に光源１０の輝度が変化した場合を考える。運転開始後の各ＤＬＰ表示部での調整は、下式（５）、（６）、（７）、（８）に基づいて、係数Ｇｍ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を変更することによって実現される。
【００２１】
Ｅ´ｍ＝Ｅｍ・Ｇｍ（５）
Ｅ´１＝Ｅ１・Ｇ１（６）
Ｅ´２＝Ｅ２・Ｇ２（７）
Ｅ´３＝Ｅ３・Ｇ３（８）
【００２２】
ここでは簡単にするため、第２スレーブＤＬＰ表示部４の輝度Ｙのみが変化したと仮定する。輝度が変化した場合、式（３）におけるＳ２が変化する。初期の輝度センサー値Ｓ２ｉは設置調整完了時に固定されるため、Ｓ２／Ｓ２ｉはそのまま輝度Ｙの変化量をあらわすことになる。ここで仮にＳ２／Ｓ２ｉ＝０．９、即ち１０％の輝度低下をした場合、Ｅ２＝０．９・１．０＝０．９となる。このとき、第２スレーブＤＬＰ表示部４の輝度のみが０．９Ｙとなり、他のＤＬＰ表示部では輝度Ｙのままとなっている。
【００２３】
マスターＤＬＰ表示部２が、通信経由で取得する、第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５の実力評価値、及び自身の実力評価値から、第２スレーブＤＬＰ表示部４の輝度０．９Ｙが最も低いことを検出し（Ｓ１０４）、補正係数を算出する（Ｓ１０５）。この例では、第２スレーブＤＬＰ表示部４以外のＤＬＰ表示部に対して輝度Ｙを０．９Ｙに変更するよう通信経由でマスターＤＬＰ表示部２が補正係数を転送し（Ｓ１０６）、マスターＤＬＰ表示部２自身、及び第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５では、この補正係数に基づいて、係数Ｇを変更する（Ｓ１０７）。また、調整後は、式（５）〜（８）により算出されるＥ´ｍ、Ｅ´１、Ｅ´２、Ｅ´３が新たな実力評価値として用いられる。
【００２４】
以上の操作により、すべてのＤＬＰ表示部の輝度値は設置調整時より１０％低下するものの同じ輝度に保つことができる。これら一連の動作を、所定時間の経過（Ｓ１０８）毎に行って、例えば１分程度の間隔で実行することによって、マスターＤＬＰ表示部２、及び第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５の各ＤＬＰ表示部間の輝度を一定に保つことが可能となる。
【００２５】
従って、本実施の形態のマルチＤＬＰ表示装置１によれば、オフ光を使って夫々のＤＬＰ表示部の輝度変化をほぼ常時測定することができると共に、マスタＤＬＰ表示部２と第１から第３の各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５間で定期的に通信を行うことにより、運用途中にランプの輝度変化があった場合でもマルチＤＬＰ表示部間の輝度バラツキを補正できる。また、設置調整完了時の輝度センサー値に対するその後のセンサー値の比に基づいて補正を行うため、輝度センサーの値については絶対値としての精度が必要なく、安価な輝度センサーを使用することができる。
【００２６】
尚、上記の実施の形態では設置調整時の輝度センサー値を保存し、現在の輝度センサー値との比で輝度変化を検出したが、この方法に限定されるものではなく、例えば精度の高い輝度センサーを使用することによって、設置調整時の輝度センサー値の保存を省略するようにしてもよい。
【００２７】
実施の形態２．
図４は、本発明による実施の形態２のＤＬＰマルチ表示装置の動作の流れの一部を示すフローチャートであり、このフローチャートを参照しながら、本実施の形態のＤＬＰマルチ表示装置の動作について、以下に説明する。
【００２８】
尚、本実施の形態２の動作を実行するＤＬＰマルチ表示装置は、構成的に前記した図１のＤＬＰマルチ表示装置１と同一で、ＣＰＵ１６による動作処理の内容が異なるものであるため、同図のＤＬＰマルチ表示装置１によって本実施の形態の動作が実行されるものとして、この図１に示すＤＬＰマルチ表示装置１を参照しながら以下に説明する。
【００２９】
一方、図５は、光源１０を構成するランプの使用時間に対する発光輝度の変化を示すランプ特性図である。同図に示すように、平均的なランプの輝度変化を示す指示線ａに対して、指示線ｂに示すように早い時間で輝度劣化が進むランプを使用する場合もありうる。このようなランプが使用されると、実施の形態１の制御ではすべてのＤＬＰ表示部が輝度劣化の早い光源を配設するＤＬＰ表示部と同じ輝度に揃ってしまう不具合を生じる。本実施の形態によるＤＬＰマルチ表示装置は、この問題を解消するものである。
【００３０】
本実施の形態によるＤＬＰマルチ表示装置は、図４のフローチャートに示すように、前記した図３のフローチャートに対して、そのステップ１０４とステップ１０５の間に、ステップ１２０を追加して制御する。従って、処理ステップが図３のフローチャートと共通する部分に関してはその部分の図及び説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００３１】
前記したように、ステップ１０４で最小輝度値の検出が行われると、この最小輝度値に該当する光源の輝度センサー値が、初期値の例えば５０％以下であるか否かを判定する。そして、５０％以下でない場合はステップ１０５に移って前記した補正係数の算出が行なわれ、５０％以下の場合、この最小輝度値を出力したスレーブＤＬＰ表示部或いはマスターＤＬＰ表示部からの輝度データを除いて（Ｓ１２０）、再度ステップ１０４で最小輝度値の検出を実行する。
【００３２】
尚、この場合、ステップ１０７（図３）において、ステップ１２０で除かれたＤＬＰ表示部の補正は実行しないようにしても良い。また、本実施の形態では、ステップ１２０において、初期値の例えば５０％を判断基準としたが、この値はこれに限定されるものではなく、状況に応じて適宜設定されるものである。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によるＤＬＰマルチ表示装置によれば、上記のように処理することで、例外的に発光輝度の劣化が５０％を越えたランプを備えたスレーブＤＬＰ表示部からの輝度に、他のスレーブＤＬＰ表示部の輝度が揃えられて、全体が揃って暗くなってしまうのを防止することができる。
【００３４】
実施の形態３．
図６は、本発明による実施の形態３のＤＬＰマルチ表示装置の動作の流れの一部を示すフローチャートであり、このフローチャートを参照しながら、本実施の形態のＤＬＰマルチ表示装置の動作について、以下に説明する。
【００３５】
尚、本実施の形態３の動作を実行するＤＬＰマルチ表示装置は、構成的に前記した図１のＤＬＰマルチ表示装置１と同一で、ＣＰＵ１６による動作処理の内容が異なるものであるため、同図のＤＬＰマルチ表示装置１によって本実施の形態の動作が実行されるものとして、この図１に示すＤＬＰマルチ表示装置１を参照しながら以下に説明する。
【００３６】
本実施の形態によるＤＬＰマルチ表示装置は、図６のフローチャートに示すように、前記した図３及び図４のフローチャートに対して、そのステップ１２０の後にステップ１２１とステップ１２２を追加して制御する。従って、処理ステップが図３及び図４のフローチャートと共通する部分に関しては、同じステップ番号を付し、或いはその部分の図を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００３７】
ステップ１２０で、その出力データが除かれる新たなスレーブＤＬＰ表示部或いはマスターＤＬＰ表示部が生ずると、このＤＬＰ表示部を含め、データを除外するＤＬＰ表示部が複数存在するか否かを判断し（Ｓ１２１）、単数即ち今回が初めての場合には、ステップ４で再度最小輝度値検出が行なわれ、複数存在する場合には、もはや正常な機能が行われないものと判断して全体の制御を停止する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によるＤＬＰマルチ表示装置によれば、上記のように処理することで、意味のない制御の続行を防ぎ、使用者にランプ交換等のメンテナンスを促すことができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のマルチ画面表示装置によれば、夫々のＤＬＰ表示部の輝度変化をほぼ常時測定することで、装置を運用中であってもシステムを停止することなく、マスターＤＬＰ表示部とスレーブＤＬＰ表示部との各間における、輝度のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施の形態１のＤＬＰマルチ表示装置１の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】マスターＤＬＰ表示部２、及び各スレーブＤＬＰ表示部３，４，５の内部構成図である。
【図３】実施の形態１のＤＬＰマルチ表示装置１における、輝度補正の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明による実施の形態２のＤＬＰマルチ表示装置の動作の流れの一部を示すフローチャートである。
【図５】光源１０を構成するランプの使用時間に対する発光輝度の変化を示すランプ特性図である。
【図６】本発明による実施の形態３のＤＬＰマルチ表示装置の動作の流れの一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＤＬＰマルチ表示装置、２マスタＤＬＰ表示部、３第１スレーブＤＬＰ表示部、４第２スレーブＤＬＰ表示部、５第３スレーブＤＬＰ表示部、６，７，８通信ケーブル、１０光源、１１ミラー、１２ＤＭＤ、１３輝度補正部、１４投写レンズ、１５輝度センサー、１６ＣＰＵ。

Claims

光源と、オフ光輝度検出手段と、入力した映像信号の輝度を補正した補正映像信号を出力する輝度補正手段と、光変調手段とを有する映像表示系を用いた複数のＤＬＰ表示部を組み合わせて大画面を構成するマルチ画面表示装置において、
前記映像表示系と、該映像表示系のオフ光輝度検出手段で検出されたスレーブ輝度センサー情報を通信すると共に、入力するスレーブ設定情報によって前記輝度補正手段の輝度補正量を設定するスレーブ制御手段とを含むスレーブＤＬＰ表示部と、
前記映像表示系と、該映像表示系のオフ光輝度検出手段で検出されたマスター輝度センサー情報と前記スレーブ輝度センサー情報とに基づいて、該映像表示系の輝度補正手段の輝度補正量を設定するためのマスター設定情報及び前記スレーブ設定情報を演算により算出するマスター制御手段とを含むマスターＤＬＰ表示部と
を有し、
前記光変調手段は、オンステート時に前記補正映像信号によって前記光源からの光を強度変調して投写レンズに反射し、前記映像信号の垂直同期信号周期で存在するオフステート時に前記光源からの光を前記オフ光輝度検出手段に向けて反射し、
前記マスター制御手段は、定期的に前記演算を行なって、前記マスターＤＬＰ表示部の輝度と前記スレーブＤＬＰ表示部の輝度との関係が一定に保たれるように制御し、且つ前記スレーブ輝度センサー情報及び前記マスター輝度センサー情報のうち、所定数の輝度センサー情報のレベルが所定値以下になった場合に前記制御を停止することを特徴とするマルチ画面表示装置。
前記スレーブＤＬＰ表示部が複数設けられたことを特徴とする請求項１記載のマルチ画面表示装置。
各輝度補正手段で補正された各々の前記補正映像信号の輝度が、最も低い補正映像信号の輝度レベルに揃うように前記各輝度補正手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ画面表示装置。
前記スレーブ輝度センサー情報及び前記マスター輝度センサー情報のうち、レベルが所定値以下になった輝度センサー情報を除いて、前記演算を行なうことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のマルチ画面表示装置。
前記演算において、設置調整時のマスター輝度センサー情報及び前記スレーブ輝度センサー情報に対する現在のマスター輝度センサー情報及び前記スレーブ輝度センサー情報の各々の比を使用することを特徴とする請求項１記載のマルチ画面表示装置。