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技術 マルチ画面表示装置

出願人 三菱電機株式会社
発明者 的場隆志浅村吉範
出願日 2014年11月13日 (6年1ヶ月経過) 出願番号 2014-230601
公開日 2016年5月26日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2016-095362
状態 特許登録済
技術分野 電気信号の光信号への変換 陰極線管以外の表示装置の制御 表示装置の制御、回路
主要キーワード 低電流モード 自動輝度調整 低輝度モード 輝度センサー 低下特性 光源回路 寿命判断 マルチ画面表示装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月26日)のものです。
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図面 (11)

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。

概要

背景

画面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、表示画像輝度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。

概要

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。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

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、表示画像輝度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。

0003

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。

0004

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。

先行技術

0005

特開2001−249652号公報
特開2012−150149号公報

発明が解決しようとする課題

0006

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。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

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。

発明の効果

0009

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。

0010

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。

図面の簡単な説明

0011

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。

実施例

0012

<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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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に画像光投射する投射型画像表示装置であってもよい。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

<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。

0025

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。

0026

0027

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。

0028

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。

0029

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)。

0030

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)。

0031

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。

0032

0033

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。

0034

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。

0035

0036

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)。

0037

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。

0038

0039

0040

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。

0041

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

<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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

<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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

<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。

0059

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。

0060

<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。

0061

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。

0062

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。

0063

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。

0064

0065

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。

0066

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)。

0067

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。

0068

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。

0069

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。

0070

<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。

0071

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。

0072

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。

0073

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。

0074

<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。

0075

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。

0076

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。

0077

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。

0078

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。

0079

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。

0080

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)。

0081

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)。

0082

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。

0083

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。

0084

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)。

0085

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。

0086

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。

0087

<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。

0088

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。

0089

<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。

0090

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)。

0091

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。

0092

<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。

0093

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。

0094

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。

0095

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。

0096

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。

0097

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。

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