マルチ画面表示装置
【課題】光源の温度が過度に上昇するのを抑制しつつ、輝度、色度およびホワイトバランスの均一性を維持できるマルチ画面表示装置を提供する。
【解決手段】マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１は、光源部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの各ＬＥＤ１２の温度を測定する温度センサ１３、及び、複数の単位表示装置１０１で共有される共通設定値に基づき各ＬＥＤ１２に流す電流を制御する電流制御回路１１、当該共通設定値に応じて設定される行列を用いたマトリクス演算による色調整を行う色変換回路７ａを備える。マルチ画面表示装置１００の制御処理部は、温度センサ１３が測定した各ＬＥＤ１２の温度を監視して、それらの温度が最大許容温度を超えないように共通設定値を調整する。
【解決手段】マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１は、光源部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの各ＬＥＤ１２の温度を測定する温度センサ１３、及び、複数の単位表示装置１０１で共有される共通設定値に基づき各ＬＥＤ１２に流す電流を制御する電流制御回路１１、当該共通設定値に応じて設定される行列を用いたマトリクス演算による色調整を行う色変換回路７ａを備える。マルチ画面表示装置１００の制御処理部は、温度センサ１３が測定した各ＬＥＤ１２の温度を監視して、それらの温度が最大許容温度を超えないように共通設定値を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像表示装置から構成されるマルチ画面表示装置に関し、特に光源の温度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像表示装置の画面を並べて配設して大画面を実現するマルチ画面表示装置が種々提案されている。以下、マルチ画面表示装置を構成する複数の画像表示装置のそれぞれを「単位表示装置」と称し、複数の単位表示装置の画面で構成されるマルチ画面表示装置の画面全体を「マルチ大画面」と称す。
【０００３】
投射型の単位表示装置を用いるマルチ画面表示装置では、近年、従来のランプ光源に代わり発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」という）の光源が使用されつつある。一般に、ＬＥＤはランプよりも長寿命であるが、ＬＥＤの寿命は温度に大きく影響されることが分かっている。ＬＥＤの温度は、使用環境の温度の他、ＬＥＤに流す電流や冷却条件などに依存するため、実際の寿命が公称寿命（所定条件下における寿命の期待値）とは大きく異なる可能性がある。このため、ＬＥＤ光源を使用した表示装置では、ＬＥＤ光源の温度を適切に管理することが重要である。
【０００４】
そこで、ＬＥＤ光源を用いた投射型表示装置において、ＬＥＤ光源の温度が所定値を超えないように、ＬＥＤ光源の温度に基づいてＬＥＤ光源の発光量を制御する技術が提案されている（例えば下記の特許文献１）。特許文献１では、ＬＥＤ光源の温度に応じて、ＬＥＤ光源の駆動パルスのデューティ比を変化させることで、ＬＥＤ光源の発光量および発熱量を制御している。また特許文献２には、入力される映像信号に対して３×３の行列を用いた演算（３×３マトリクス演算）による色変換を行うことで、映像の色補正を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７４８８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のようにＬＥＤ光源の発光量が温度に応じて変化する単位表示装置を用いてマルチ画面表示装置を構成すると、各単位表示装置で個別にＬＥＤ光源の発光量が制御されるため単位表示装置ごとに画面の輝度がばらつき、マルチ大画面の輝度が均一でなくなる可能性がある。また個々の単位表示装置において、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれのＬＥＤ光源の発光量が個別に制御されると、ホワイトバランスにも単位表示装置ごとのばらつきが生じる。またＬＥＤ光源は、デバイスの製造上のばらつきや流す電流によっても輝度や色度にばらつきが生じる。従って、マルチ大画面の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性が維持されず、表示品質が低下する問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、光源の温度が過度に上昇するのを抑制しつつ、輝度、色度およびホワイトバランスの均一性を維持できるマルチ画面表示装置を提供することを目的とする。
【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、映像信号に基づく画像を光源を用いて表示する複数の単位表示装置から成るマルチ画面表示装置であって、前記複数の単位表示装置の各々は、前記光源の温度を測定する温度センサと、前記複数の単位表示装置で共有される共通設定値に基づき、前記光源に流す電流を制御する電流制御回路と、前記共通設定値に基づいて決定される行列を用いたマトリクス演算により、前記映像信号の色変換を行う色変換回路とを備え、前記マルチ画面表示装置は、前記複数の単位表示装置の前記温度センサが測定した前記光源の温度を監視して、各光源の温度が所定の第１閾値を超えないように前記共通設定値を調整する制御処理部を備え、前記共通設定値は、予め定められた複数の値の一つが選択されることにより決められ、前記行列は、前記共通設定値の各値において、前記複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源の温度が所定値を超えないように制御されるため光源の寿命短縮が防止される。また各単位表示装置の光源の電流が、複数の単位表示装置で共有された共通設定値を用いて調整されるため、各単位表示装置で個別に光源の電流が調整されることを防止できる。さらに単位表示装置の各々において、色変換回路が行うマトリクス演算に用いられる行列も共通設定値に基づいて決定され、しかもその行列は、複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定される。従って本発明のマルチ画面表示装置では、高原の温度制御が行われる間、各単位表示装置で輝度、色度およびホワイトバランスが同様に変化することになり、マルチ画面表示装置の画面（マルチ大画面）の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るマルチ画面表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る単位表示装置の概略構成図である。
【図３】本発明に係る単位表示装置の光源部の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態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。
【図５】本発明の実施の形態２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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るマルチ画面表示装置１００の構成例を示す図である。当該マルチ画面表示装置１００の画面（マルチ大画面）は、複数の単位表示装置１０１の画面を並べて構成されるため、より大きな表示が得られる。
【００１２】
例えば図１に示すマルチ画面表示装置１００は、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］から構成されている。ここで、第１の単位表示装置１０１［１］は、当該マルチ画面表示装置１００全体の動作を統括するマスター単位表示装置であり、第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］は、マスター単位表示装置により制御されるスレーブ画像表示装置であるとする。
【００１３】
各単位表示装置１０１間は通信ケーブル１０２を介して接続される。図１では第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］が縦続接続した例を示している。第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］の接続構成は縦続接続に限られず、例えば第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）に対し第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）の各々が接続するスター型接続でもよいし、図１の構成に更に第１の単位表示装置１０１［１］と第４の単位表示装置１０１［４］とを接続する通信ケーブル１０２を設けるリング型接続でもよい。
【００１４】
一般に、マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１は同様の構成を有している。図２は、単位表示装置１０１の構成例を示す図である。例えば図１の第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］は、いずれも図２と同様の構成のものを用いることができる。
【００１５】
図２の単位表示装置１０１は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂ、ダイクロイックミラー部２、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）３、投写レンズ４、スクリーン５、画像信号入力部６、画像信号処理部７、制御処理部８および通信部９を備えている。
【００１６】
ダイクロイックミラー部２は、２枚のダイクロイックミラーで構成されており、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂが出力した光を反射あるいは透過して、ＤＭＤ３へと供給する。具体的には、赤色光源部１Ｒが出力する赤色光（Ｒ光）は一方のダイクロイックミラーで反射されてＤＭＤ３に入射し、青色光源部１Ｂが出力する青色光（Ｂ光）はもう一方のダイクロイックミラーで反射されてＤＭＤ３に入射し、緑色光源部１Ｇが出力する緑色光（Ｇ光）は両方のダイクロイックミラーを透過してＤＭＤ３に入射する。
【００１７】
画像信号入力部６は、外部から入力された映像信号を画像信号処理部７に供給する。画像信号処理部７は、入力された映像信号に対して画像の拡大・縮小や色度の変換（色変換）等の信号処理を行うものであり、３×３マトリクス演算による色変換処理を行う色変換回路７ａを含んでいる。また画像信号入力部６は、信号処理を施した映像信号をＤＭＤ３を駆動するためのドライブ信号に変換してＤＭＤ３に入力する。
【００１８】
画像信号処理部７の色変換回路７ａは、入力された各色の映像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉに対し、次の式（１）に示す３×３マトリクス演算による色変換を行い、色変換後の信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを出力する。
【００１９】
【数１】
【００２０】
なお、３×３マトリクス演算による色変換自体は、上記の特許文献２に開示された技術である。また画像信号処理部７は、自ら生成した色度調整用のテストパターン等の映像信号に対して、上記の３×３マトリクス演算を行うこともできる。
【００２１】
ＤＭＤ３は、画像信号処理部７からのドライブ信号に基づいて、ダイクロイックミラー部２を介して入力される光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）を強度変調して投写レンズ４へと出力する。投写レンズ４はその光を画像信号処理部７へと投射し、その結果、スクリーン（画面）５上に映像が表示される。
【００２２】
図１の第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］が図２の構成を有する場合、それぞれのスクリーン５が図１のように並べて配置されることによってマルチ大画面が構成される。
【００２３】
制御処理部８は、画像信号処理部７の色変換回路７ａが行う色変換処理を制御すると共に、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの動作を制御することにより、スクリーン５に表示される映像の輝度、色度およびホワイトバランスを調整する。通信部９は、通信ケーブル１０２を通して他の単位表示装置１０１との間で情報の送受信を行うものである。マスターの単位表示装置１０１（図１の第１の単位表示装置１０１［１］）の制御処理部８は、通信部９を用いてスレーブの単位表示装置１０１（図１の第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］）の制御処理部８を制御することができる。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの構成図である。赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂは同様に構成されており、それぞれ電流制御回路１１、ＬＥＤ１２、温度センサ１３を備えている。当然のことながら、赤色光源部１ＲのＬＥＤ１２はＲ光を生成する「赤色ＬＥＤ」であり、緑色光源部１ＧのＬＥＤ１２はＧ光を生成する「緑色ＬＥＤ」であり、青色光源部１ＢのＬＥＤ１２はＢ光を生成する「青色ＬＥＤ」である。
【００２５】
赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂのそれぞれにおいて、電流制御回路１１は、制御処理部８からの制御信号（電流制御信号）を受け、それに応じた大きさの電流をＬＥＤ１２に流す。制御処理部８は、各ＬＥＤ１２の発光量がそれを流れる電流に応じて変化することを利用して、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂがそれぞれ出力する光の強度を制御し、スクリーン５に表示する映像の輝度およびホワイトバランスを調整できる。つまり制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの各ＬＥＤ１２に流す電流ＩR，ＩG，ＩBを大きくすれば輝度を高くでき、電流ＩR，ＩG，ＩBを小さくすれば輝度を低くできる。
【００２６】
温度センサ１３は、ＬＥＤ１２の温度（あるいはＬＥＤ１２の周囲の温度）を測定し、その測定結果を示す信号（測定温度信号）を制御処理部８へと送信する。制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの各ＬＥＤ１２の温度測定値ＴR，ＴG，ＴBに基づいて、上記の電流ＩR，ＩG，ＩBを調整し、それによって各ＬＥＤ１２の発熱量を調整することもできる。ＬＥＤ１２の発熱量はそれを流れる電流に応じて変化するため、電流ＩR，ＩG，ＩBを小さくすれば温度の上昇を抑えることができる。
【００２７】
なお、温度センサ１３は、ＬＥＤ１２に内蔵されてもよいし、ＬＥＤ１２の近傍に配置されてもよい。温度センサ１３をＬＥＤ１２の近傍に配置する場合、ＬＥＤ１２と温度センサ１３との間は熱抵抗の低い材料で結合されることが望ましい。
【００２８】
単位表示装置１０１のスクリーン５の輝度、色度およびホワイトバランス（すなわち色変換回路７ａにより色変換された白色の映像を赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂそれぞれの発光量で表示したときの白色）は、個別に調整可能であるが、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、マルチ大画面の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性が維持されるように、複数の単位表示装置１０１で統一してそれらの調整が行われる。例えば図１の例では、マスターの第１の単位表示装置１０１［１］の制御処理部８が、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］の輝度、色度およびホワイトバランスの制御を統括する。
【００２９】
本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、複数の単位表示装置１０１が輝度、色度およびホワイトバランスに関する複数の設定値ｍを共有する。即ち、複数の単位表示装置１０１において設定値ｍは共通の値をとる。以下、この設定値ｍを「共通設定値」と称する。本実施の形態では、共通設定値ｍとしてＭ個の値が用意されており、１〜Ｍの整数の１つが選択可能である。また、共通設定値ｍの値が大きいほど輝度が高くなるように規定されるものとする。すなわちｍ＝１のとき最低輝度が得られ、ｍ＝Ｍのとき最高輝度が得られる。
【００３０】
共通設定値ｍの選択はユーザが行ってもよいが、周囲の環境や表示映像に応じて自動的に設定されるようにしてもよい。例えば、マルチ画面表示装置１００が光センサを有し、共通設定値ｍが周囲の明るさに応じて自動的に設定される場合、明るい環境ではｍを大きくして輝度を上げることで視認性を高め、暗い環境ではｍを小さくして輝度を下げることで消費電力を抑えるような動作が可能である。あるいは、画面に表示されるコンテンツの変化に合わせて自動的に共通設定値ｍを変化させて、コンテンツに応じて色温度が切り替わるようにしてもよい。
【００３１】
またマルチ画面表示装置１００においては、複数の単位表示装置１０１の赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１ＢそれぞれのＬＥＤ１２に流す電流ＩR，ＩG，ＩBの設定値ｉR，ｉG，ｉB、および色変換回路７ａが色変換に用いる式（１）の３×３の行列の要素である９個の係数Ｋ1〜Ｋ9の設定値ｋ1〜ｋ9が、共通設定値ｍごとに予め定められている。これら予め用意される設定値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9を「プリセット値」と称す。プリセット値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9は、例えばマルチ画面表示装置１００の設置後の初期調整時に設定される。
【００３２】
マルチ画面表示装置１００がＮ個の単位表示装置１０１で構成され、Ｍ段階の輝度（共通設定値ｍ）を設定可能な場合、プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］が定められることになる（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）。ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、単位表示装置１０１［ｎ］における共通設定値ｍに対応するプリセット値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9を表している。つまりマルチ画面表示装置１００は、Ｍ×Ｎ×１２個のプリセット値が規定される。
【００３３】
プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、マルチ画面表示装置１００自身が保持してもよいし、外部の記憶装置（例えばマルチ画面表示装置１００に接続させるコンピュータのハードディスク等）に保持させてもよい。
【００３４】
マルチ画面表示装置１００にプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を保持させる場合、マスターの単位表示装置１０１が全ての単位表示装置１０１のプリセット値を一括して保持する保持手段（メモリ等）を有してもよいし、個々の単位表示装置１０１が自己のプリセット値の保持手段を有してもよい（例えば第１の単位表示装置１０１［１］の保持手段にはプリセット値ｉR［１，ｍ］，ｉG［１，ｍ］，ｉB［１，ｍ］，ｋ1［１，ｍ］，ｋ2［１，ｍ］，ｋ3［１，ｍ］，ｋ4［１，ｍ］，ｋ5［１，ｍ］，ｋ6［１，ｍ］，ｋ7［１，ｍ］，ｋ8［１，ｍ］，ｋ9［１，ｍ］のみが保持される）。
【００３５】
図１のマルチ画面表示装置１００において、例えば第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）の制御処理部８のメモリ（保持手段）にプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）の全てが保持される場合、第１の単位表示装置１０１［１］は、通信部９および通信ケーブル１０２を介して、第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）のそれぞれへ、必要とされるプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を送信する。
【００３６】
また例えば、図１のマルチ画面表示装置１００のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を外部の記憶装置（不図示）に保持させる場合、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］のそれぞれが通信部９を用いて当該記憶装置から必要なプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を受信してもよいし、第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）が代表的に記憶装置からプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を受信し、それを単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）へと転送してもよい。
【００３７】
単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂそれぞれの電流制御回路１１を制御して、赤色光源部１ＲのＬＥＤ１２（以下「赤色ＬＥＤ」）の電流値ＩR［ｎ］、緑色光源部１ＧのＬＥＤ１２（以下「緑色ＬＥＤ」）の電流値ＩG［ｎ］、青色光源部１ＢのＬＥＤ１２（以下「青色ＬＥＤ」）の電流値ＩB［ｎ］を、それぞれ共通設定値ｍに応じたプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］に設定する。単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８はさらに、画像信号処理部７を制御して、色変換回路７ａが行う３×３マトリクス演算（式（１））に用いる９個の係数Ｋ1［ｎ］，Ｋ2［ｎ］，Ｋ3［ｎ］，Ｋ4［ｎ］，Ｋ5［ｎ］，Ｋ6［ｎ］，Ｋ7［ｎ］，Ｋ8［ｎ］，Ｋ9［ｎ］を、それぞれ共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］に設定する。
【００３８】
プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、ｍが同一のとき、全ての単位表示装置１０１において同一の輝度、色度およびホワイトバランスが得られるように予め設定されている。共通設定値ｍは全ての単位表示装置１０１で共有されるので、各単位表示装置１０１で個別に光源の電流や３×３マトリクス演算の９個の係数が調整されて輝度、色度およびホワイトバランスがばらつくことが防止できる。
【００３９】
つまり本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、共通設定値ｍの値を変更すると全ての単位表示装置１０１で同様に輝度、色度およびホワイトバランスが変更される。従って、共通設定値ｍを調整することにより、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持しながら、その輝度、色度およびホワイトバランスを瞬時に切り替えることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００は、各単位表示装置１０１の光源（ＬＥＤ）の温度を監視して、その温度が過度に上昇することを防止する機能を備えている。以下、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００の温度制御について説明する。
【００４１】
上記したように、ＬＥＤの温度は、使用環境の温度やＬＥＤの電流、冷却条件などに依存するものであり、ＬＥＤを用いて表示する画像の色度やホワイトバランスには直接関係しない。つまりＬＥＤの温度には、３×３マトリクス演算の９個の係数Ｋ1〜Ｋ9は殆ど影響しない。そのためここでは係数Ｋ1〜Ｋ9に関する記述は省略する。但し、この温度制御が行われてる間も、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］の色変換回路７ａでは共通設定値ｍおよびプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］を用いた係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］の設定が並行して行われている。係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］が共通設定値ｍに基づいて設定される限り、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００４２】
図４は、マルチ画面表示装置１００における温度制御の動作を示すフローチャートである。このマルチ画面表示装置１００の動作は、複数の単位表示装置１０１のうちのマスターの単位表示装置１０１の制御処理部８によって統括制御される。
【００４３】
前提として、マルチ画面表示装置１００はＮ個の単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］により構成されており、共通設定値ｍはＭ段階の設定が可能であるとする。さらに、マルチ画面表示装置１００（あるいは外部記憶装置）には、既に調整済みのプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）が保存されているとする。また共通設定値ｍが大きいほど、マルチ画面表示装置１００の輝度が高くなるように規定されている。すなわち、ｍの値が大きくなるほど各ＬＥＤに流れる電流は増加する。また説明の簡単のため、単位表示装置１０１［１］がマスターであり、それ以外の単位表示装置１０１［２］〜１０１［Ｎ］がスレーブであると仮定する。
【００４４】
電源投入後、共通設定値ｍは所定の初期値ＭSEL（ＭSELは、１≦ＭSEL≦Ｍの整数）に設定される（Ｓ１）。ＭSELの値は任意でよいが、ここではユーザが任意に選択した値（ユーザ設定値）であるとする。共通設定値ｍの値は、マルチ画面表示装置１００を構成する単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］の全てに通知される（Ｓ２）。
【００４５】
各単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８は、最新の共通設定値ｍに基づいて、赤色ＬＥＤの電流値ＩR［ｎ］、緑色ＬＥＤの電流値ＩG［ｎ］、青色ＬＥＤの電流値ＩB［ｎ］を、それぞれプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］に設定（更新）する（Ｓ３）。
【００４６】
マスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、各ＬＥＤの温度が安定するのに充分長さの時間だけ待ち（Ｓ４）、その後、単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］それぞれの赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］、青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］を取得する（Ｓ５）。
【００４７】
続いて、マスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］の最大値ＴR_MAX、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］の最大値ＴG_MAX、青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］の最大値ＴB_MAXを求める（Ｓ６）。そしてＴR_MAXが赤色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Rを超えていないか、ＴG_MAXが緑色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Gを超えていないか、ＴB_MAXが青色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Bを超えていないか、それぞれ判定する（Ｓ７）。
【００４８】
ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれか１つでも最大許容温度（第１閾値）を超えていた場合は（ステップＳ７において“Yes”）、共通設定値ｍを１に設定し（Ｓ８）、ステップＳ２に戻る。
【００４９】
ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがいずれも最大許容温度以下だった場合は（ステップＳ７において“No”）、続いてマスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSEL（初期値）より小さいか、またＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがそれぞれ所定の閾値Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２Bよりも低いかを判定する。この閾値Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B（第２閾値）は、それぞれ上記のＴ１R，Ｔ１G，Ｔ１Bよりも低い温度（定常状態復帰温度）である（Ｔ２R＜Ｔ１R，Ｔ２G＜Ｔ１G，Ｔ２B＜Ｔ１B）。
【００５０】
その結果、ｍがＭSELより小さく、且つ、ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがそれぞれ定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）より低ければ（ステップＳ９において“Yes”）、共通設定値ｍを１増加させて（Ｓ１０）、ステップＳ２に戻る。それ以外の場合、すなわちｍがＭSELに等しい、またはＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）を超えていれば（ステップＳ９において“No”）、何もせずにステップＳ２に戻る。以降はステップＳ２〜Ｓ１０の動作が繰り返し実行される。
【００５１】
以上の動作によれば、マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１のＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ）のいずれかの温度が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えると、共通設定値ｍは１に設定される。それにより各ＬＥＤを流れる電流は最も小さくなり、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えた状態が続くことが防止される。またその後は、ＬＥＤのいずれか１つの温度が定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）に達するか、あるいは共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに達するまで（つまり、輝度がユーザにより設定されたレベルに達するまで）、共通設定値ｍを徐々に（１ずつ）増加させる。
【００５２】
その結果、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度以下の範囲で共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに設定されるか、あるいは、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELを超えない範囲でＬＥＤの最高温度が定常状態復帰温度と最大許容温度との間になる。従って、ＬＥＤの温度が過度に上昇することが防止される。
【００５３】
またこの温度制御が行われている間、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］のそれぞれの色変換回路７ａでは、上記の温度制御の動作により決定された共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］が係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］として自動的に設定された上で、色変換処理が行われる。従って、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００５４】
定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）に近いほど、共通設定値ｍをユーザ設定値ＭSELに近い値にでき、より高い輝度を得ることができる。しかし定常状態復帰温度が最大許容温度に近すぎる場合、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えて共通設定値ｍが１に設定されてから（Ｓ８）１ずつ増加したとき（Ｓ１０）、再びＬＥＤの温度が最大許容温度を超えて共通設定値ｍが１に設定される（Ｓ８）という動作が繰り返され、輝度が不安定になる恐れがある。それを防止するために、定常状態復帰温度と最大許容温度との差は、ある程度の大きさを確保する必要があり、共通設定値ｍを１だけ変化させたときのＬＥＤの温度変化量より大きいことが好ましい。
【００５５】
なお本実施の形態では、単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］それぞれの赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］および青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］の全てを検出し、それに基づいて共通設定値ｍを調整する方式をとったが、簡易的に、いずれか１色のＬＥＤの温度測定値に基づいて共通設定値ｍを調整する方式としてもよい。
【００５６】
また本実施の形態では共通設定値ｍの初期値ＭSELを、ユーザが予め設定するものとしたが、それが未設定の場合には、例えばＭSEL＝Ｍとすればよい。この場合、マルチ画面表示装置１００の輝度は、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度を超えない範囲で最高値に調整される。
【００５７】
図１ではマルチ画面表示装置１００が４台の単位表示装置１０１により構成される例を示したが、本発明は２台以上の単位表示装置１０１で構成されるマルチ画面表示装置１００に広く適用可能である。
【００５８】
さらに、図２では単位表示装置１０１の構成として、光を強度変調するデバイスとしてＤＭＤを用いた例を示したが、例えば透過型液晶素子や反射型液晶素子など他のライトバルブデバイスを用いてもよい。また本発明の適用は３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の光源を用いたマルチ画面表示装置に限定されず、１色以上の光源を使用したマルチ画面表示装置に適用可能である。なお、１色の光源のみが用いられるマルチ画面表示装置の場合、ホワイトバランスの調整については考慮する必要がないことは言うまでもない。
【００５９】
また本発明はＬＥＤをはじめとする半導体光源を用いたマルチ画面表示装置に適用可能であるのはもちろん、半導体光源に限らず、寿命や電気的特性が温度の影響を受ける光源を用いたマルチ画面表示装置に対して広く適用可能である。
【００６０】
＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２に係るマルチ画面表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。マルチ画面表示装置１００およびそれを構成する複数の単位表示装置１０１の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６１】
本実施の形態でも、マルチ画面表示装置１００はＮ個の単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］から構成され、その輝度に対応する共通設定値ｍはＭ段階に調整可能であると仮定する。また各単位表示装置１０１のＬＥＤに流す電流のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］、画像信号処理部７の色変換回路７ａが行う３×３マトリクス演算の行列式の要素である９個の係数Ｋ1〜Ｋ9のプリセット値，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］、各ＬＥＤの最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）、定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）等も、実施の形態１と同様に予め設定されており、所定の場所（単位表示装置１０１あるいは外部の記憶装置）に保存されている。
【００６２】
なお、本実施の形態でもＬＥＤ電流のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］は、共通設定値ｍが１のとき最も小さく、ｍの値が大きくなるほど大きくなるように規定される。つまりマルチ画面表示装置１００の輝度は、共通設定値ｍが１のとき最低になり、ｍがＭのとき最高となる。
【００６３】
本実施の形態のマルチ画面表示装置１００は、実施の形態１に対して、ＬＥＤの温度制御の方法が異なり、それ以外の動作は同じである。そのため、ここでは係数Ｋ1〜Ｋ9の設定に関する記述は省略する。実施の形態１と同様に、ＬＥＤの温度制御が行われてる間も、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］の色変換回路７ａでは、共通設定値ｍおよびプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］を用いた係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］の設定が並行して行われている。係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］が共通設定値ｍに基づいて設定される限り、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという効果は継続して得られる。
【００６４】
図５に示すマルチ画面表示装置１００の動作は、実施の形態１（図４）に対して、各ＬＥＤの最高温度値（ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAX）のいずれかが最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えたケース（ステップＳ７において“Yes”）での動作が異なっている。すなわち実施の形態２では、ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが最大許容温度を超えると、共通設定値ｍが１より大きいか判定し（Ｓ１１）、ｍが１より大きければそれを１だけ小さくした上で（Ｓ１２）、ステップＳ２に戻る。
【００６５】
実施の形態１ではＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが最大許容温度を超えると共通設定値ｍは最低値の１に設定されるため、そのときの輝度の落差が大きく、表示品質を損なうことが懸念される。本実施の形態では、共通設定値ｍが１段階ずつ小さくされるので、輝度が一度に大きく低下することが防止される。
【００６６】
なお、図５のフローでもステップＳ１２が短い間隔で連続的に実行されると輝度の低下が目立つ可能性があるが、共通設定値ｍの段階数Ｍを多くしてｍが１変化したときの輝度の変化量を小さくしたり、ステップＳ４の待ち時間を長くしたりすれば、輝度の変化が緩やかになって急峻な輝度の低下を防止できる。
【００６７】
本実施の形態に係るマルチ画面表示装置１００では、複数の単位表示装置１０１のＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ）のいずれかの温度が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えた場合、それらが最大許容温度より低くなるか又は共通設定値ｍが１に達するまで、共通設定値ｍが１ずつ小さくされる。それにより各ＬＥＤを流れる電流は徐々に小さくなり、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えた状態が続くことが防止される。
【００６８】
なお各ＬＥＤの電流が小さくなった結果、全てのＬＥＤの温度が定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）以下になると、共通設定値ｍは徐々に（１ずつ）増加される（図５のステップＳ１０）。これにより、共通設定値ｍを初期値ＭSELにより近い値に設定され、より高い輝度を得ることができる。
【００６９】
またこの温度制御が行われている間、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］のそれぞれの色変換回路７ａでは、上記の温度制御の動作により決定された共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］が係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］として自動的に設定された上で、色変換処理が行われる。従って、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００７０】
従って実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度以下の範囲で共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに設定されるか、あるいは、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELを超えない範囲でＬＥＤの最高温度が定常状態復帰温度と最大許容温度との間になる。よってＬＥＤの温度が過度に上昇することが防止される。
【符号の説明】
【００７１】
１００ マルチ画面表示装置、１０１ 単位表示装置、１Ｒ 赤色光源部、１Ｇ 緑色光源部、１Ｂ 青色光源部、２ ダイクロイックミラー部、３ ＤＭＤ、４ 投写レンズ、５ スクリーン、６ 画像信号入力部、７ 画像信号処理部、７ａ 色変換回路、８ 制御処理部、９ 通信部、１１ 電流制御回路、１２ ＬＥＤ、１３ 温度センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像表示装置から構成されるマルチ画面表示装置に関し、特に光源の温度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像表示装置の画面を並べて配設して大画面を実現するマルチ画面表示装置が種々提案されている。以下、マルチ画面表示装置を構成する複数の画像表示装置のそれぞれを「単位表示装置」と称し、複数の単位表示装置の画面で構成されるマルチ画面表示装置の画面全体を「マルチ大画面」と称す。
【０００３】
投射型の単位表示装置を用いるマルチ画面表示装置では、近年、従来のランプ光源に代わり発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」という）の光源が使用されつつある。一般に、ＬＥＤはランプよりも長寿命であるが、ＬＥＤの寿命は温度に大きく影響されることが分かっている。ＬＥＤの温度は、使用環境の温度の他、ＬＥＤに流す電流や冷却条件などに依存するため、実際の寿命が公称寿命（所定条件下における寿命の期待値）とは大きく異なる可能性がある。このため、ＬＥＤ光源を使用した表示装置では、ＬＥＤ光源の温度を適切に管理することが重要である。
【０００４】
そこで、ＬＥＤ光源を用いた投射型表示装置において、ＬＥＤ光源の温度が所定値を超えないように、ＬＥＤ光源の温度に基づいてＬＥＤ光源の発光量を制御する技術が提案されている（例えば下記の特許文献１）。特許文献１では、ＬＥＤ光源の温度に応じて、ＬＥＤ光源の駆動パルスのデューティ比を変化させることで、ＬＥＤ光源の発光量および発熱量を制御している。また特許文献２には、入力される映像信号に対して３×３の行列を用いた演算（３×３マトリクス演算）による色変換を行うことで、映像の色補正を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７４８８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のようにＬＥＤ光源の発光量が温度に応じて変化する単位表示装置を用いてマルチ画面表示装置を構成すると、各単位表示装置で個別にＬＥＤ光源の発光量が制御されるため単位表示装置ごとに画面の輝度がばらつき、マルチ大画面の輝度が均一でなくなる可能性がある。また個々の単位表示装置において、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれのＬＥＤ光源の発光量が個別に制御されると、ホワイトバランスにも単位表示装置ごとのばらつきが生じる。またＬＥＤ光源は、デバイスの製造上のばらつきや流す電流によっても輝度や色度にばらつきが生じる。従って、マルチ大画面の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性が維持されず、表示品質が低下する問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、光源の温度が過度に上昇するのを抑制しつつ、輝度、色度およびホワイトバランスの均一性を維持できるマルチ画面表示装置を提供することを目的とする。
【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、映像信号に基づく画像を光源を用いて表示する複数の単位表示装置から成るマルチ画面表示装置であって、前記複数の単位表示装置の各々は、前記光源の温度を測定する温度センサと、前記複数の単位表示装置で共有される共通設定値に基づき、前記光源に流す電流を制御する電流制御回路と、前記共通設定値に基づいて決定される行列を用いたマトリクス演算により、前記映像信号の色変換を行う色変換回路とを備え、前記マルチ画面表示装置は、前記複数の単位表示装置の前記温度センサが測定した前記光源の温度を監視して、各光源の温度が所定の第１閾値を超えないように前記共通設定値を調整する制御処理部を備え、前記共通設定値は、予め定められた複数の値の一つが選択されることにより決められ、前記行列は、前記共通設定値の各値において、前記複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源の温度が所定値を超えないように制御されるため光源の寿命短縮が防止される。また各単位表示装置の光源の電流が、複数の単位表示装置で共有された共通設定値を用いて調整されるため、各単位表示装置で個別に光源の電流が調整されることを防止できる。さらに単位表示装置の各々において、色変換回路が行うマトリクス演算に用いられる行列も共通設定値に基づいて決定され、しかもその行列は、複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定される。従って本発明のマルチ画面表示装置では、高原の温度制御が行われる間、各単位表示装置で輝度、色度およびホワイトバランスが同様に変化することになり、マルチ画面表示装置の画面（マルチ大画面）の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るマルチ画面表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る単位表示装置の概略構成図である。
【図３】本発明に係る単位表示装置の光源部の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態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。
【図５】本発明の実施の形態２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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るマルチ画面表示装置１００の構成例を示す図である。当該マルチ画面表示装置１００の画面（マルチ大画面）は、複数の単位表示装置１０１の画面を並べて構成されるため、より大きな表示が得られる。
【００１２】
例えば図１に示すマルチ画面表示装置１００は、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］から構成されている。ここで、第１の単位表示装置１０１［１］は、当該マルチ画面表示装置１００全体の動作を統括するマスター単位表示装置であり、第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］は、マスター単位表示装置により制御されるスレーブ画像表示装置であるとする。
【００１３】
各単位表示装置１０１間は通信ケーブル１０２を介して接続される。図１では第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］が縦続接続した例を示している。第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］の接続構成は縦続接続に限られず、例えば第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）に対し第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）の各々が接続するスター型接続でもよいし、図１の構成に更に第１の単位表示装置１０１［１］と第４の単位表示装置１０１［４］とを接続する通信ケーブル１０２を設けるリング型接続でもよい。
【００１４】
一般に、マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１は同様の構成を有している。図２は、単位表示装置１０１の構成例を示す図である。例えば図１の第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］は、いずれも図２と同様の構成のものを用いることができる。
【００１５】
図２の単位表示装置１０１は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂ、ダイクロイックミラー部２、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）３、投写レンズ４、スクリーン５、画像信号入力部６、画像信号処理部７、制御処理部８および通信部９を備えている。
【００１６】
ダイクロイックミラー部２は、２枚のダイクロイックミラーで構成されており、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂが出力した光を反射あるいは透過して、ＤＭＤ３へと供給する。具体的には、赤色光源部１Ｒが出力する赤色光（Ｒ光）は一方のダイクロイックミラーで反射されてＤＭＤ３に入射し、青色光源部１Ｂが出力する青色光（Ｂ光）はもう一方のダイクロイックミラーで反射されてＤＭＤ３に入射し、緑色光源部１Ｇが出力する緑色光（Ｇ光）は両方のダイクロイックミラーを透過してＤＭＤ３に入射する。
【００１７】
画像信号入力部６は、外部から入力された映像信号を画像信号処理部７に供給する。画像信号処理部７は、入力された映像信号に対して画像の拡大・縮小や色度の変換（色変換）等の信号処理を行うものであり、３×３マトリクス演算による色変換処理を行う色変換回路７ａを含んでいる。また画像信号入力部６は、信号処理を施した映像信号をＤＭＤ３を駆動するためのドライブ信号に変換してＤＭＤ３に入力する。
【００１８】
画像信号処理部７の色変換回路７ａは、入力された各色の映像信号Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉに対し、次の式（１）に示す３×３マトリクス演算による色変換を行い、色変換後の信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを出力する。
【００１９】
【数１】
【００２０】
なお、３×３マトリクス演算による色変換自体は、上記の特許文献２に開示された技術である。また画像信号処理部７は、自ら生成した色度調整用のテストパターン等の映像信号に対して、上記の３×３マトリクス演算を行うこともできる。
【００２１】
ＤＭＤ３は、画像信号処理部７からのドライブ信号に基づいて、ダイクロイックミラー部２を介して入力される光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）を強度変調して投写レンズ４へと出力する。投写レンズ４はその光を画像信号処理部７へと投射し、その結果、スクリーン（画面）５上に映像が表示される。
【００２２】
図１の第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］が図２の構成を有する場合、それぞれのスクリーン５が図１のように並べて配置されることによってマルチ大画面が構成される。
【００２３】
制御処理部８は、画像信号処理部７の色変換回路７ａが行う色変換処理を制御すると共に、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの動作を制御することにより、スクリーン５に表示される映像の輝度、色度およびホワイトバランスを調整する。通信部９は、通信ケーブル１０２を通して他の単位表示装置１０１との間で情報の送受信を行うものである。マスターの単位表示装置１０１（図１の第１の単位表示装置１０１［１］）の制御処理部８は、通信部９を用いてスレーブの単位表示装置１０１（図１の第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］）の制御処理部８を制御することができる。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの構成図である。赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂは同様に構成されており、それぞれ電流制御回路１１、ＬＥＤ１２、温度センサ１３を備えている。当然のことながら、赤色光源部１ＲのＬＥＤ１２はＲ光を生成する「赤色ＬＥＤ」であり、緑色光源部１ＧのＬＥＤ１２はＧ光を生成する「緑色ＬＥＤ」であり、青色光源部１ＢのＬＥＤ１２はＢ光を生成する「青色ＬＥＤ」である。
【００２５】
赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂのそれぞれにおいて、電流制御回路１１は、制御処理部８からの制御信号（電流制御信号）を受け、それに応じた大きさの電流をＬＥＤ１２に流す。制御処理部８は、各ＬＥＤ１２の発光量がそれを流れる電流に応じて変化することを利用して、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂがそれぞれ出力する光の強度を制御し、スクリーン５に表示する映像の輝度およびホワイトバランスを調整できる。つまり制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの各ＬＥＤ１２に流す電流ＩR，ＩG，ＩBを大きくすれば輝度を高くでき、電流ＩR，ＩG，ＩBを小さくすれば輝度を低くできる。
【００２６】
温度センサ１３は、ＬＥＤ１２の温度（あるいはＬＥＤ１２の周囲の温度）を測定し、その測定結果を示す信号（測定温度信号）を制御処理部８へと送信する。制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂの各ＬＥＤ１２の温度測定値ＴR，ＴG，ＴBに基づいて、上記の電流ＩR，ＩG，ＩBを調整し、それによって各ＬＥＤ１２の発熱量を調整することもできる。ＬＥＤ１２の発熱量はそれを流れる電流に応じて変化するため、電流ＩR，ＩG，ＩBを小さくすれば温度の上昇を抑えることができる。
【００２７】
なお、温度センサ１３は、ＬＥＤ１２に内蔵されてもよいし、ＬＥＤ１２の近傍に配置されてもよい。温度センサ１３をＬＥＤ１２の近傍に配置する場合、ＬＥＤ１２と温度センサ１３との間は熱抵抗の低い材料で結合されることが望ましい。
【００２８】
単位表示装置１０１のスクリーン５の輝度、色度およびホワイトバランス（すなわち色変換回路７ａにより色変換された白色の映像を赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂそれぞれの発光量で表示したときの白色）は、個別に調整可能であるが、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、マルチ大画面の輝度、色度およびホワイトバランスの均一性が維持されるように、複数の単位表示装置１０１で統一してそれらの調整が行われる。例えば図１の例では、マスターの第１の単位表示装置１０１［１］の制御処理部８が、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］の輝度、色度およびホワイトバランスの制御を統括する。
【００２９】
本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、複数の単位表示装置１０１が輝度、色度およびホワイトバランスに関する複数の設定値ｍを共有する。即ち、複数の単位表示装置１０１において設定値ｍは共通の値をとる。以下、この設定値ｍを「共通設定値」と称する。本実施の形態では、共通設定値ｍとしてＭ個の値が用意されており、１〜Ｍの整数の１つが選択可能である。また、共通設定値ｍの値が大きいほど輝度が高くなるように規定されるものとする。すなわちｍ＝１のとき最低輝度が得られ、ｍ＝Ｍのとき最高輝度が得られる。
【００３０】
共通設定値ｍの選択はユーザが行ってもよいが、周囲の環境や表示映像に応じて自動的に設定されるようにしてもよい。例えば、マルチ画面表示装置１００が光センサを有し、共通設定値ｍが周囲の明るさに応じて自動的に設定される場合、明るい環境ではｍを大きくして輝度を上げることで視認性を高め、暗い環境ではｍを小さくして輝度を下げることで消費電力を抑えるような動作が可能である。あるいは、画面に表示されるコンテンツの変化に合わせて自動的に共通設定値ｍを変化させて、コンテンツに応じて色温度が切り替わるようにしてもよい。
【００３１】
またマルチ画面表示装置１００においては、複数の単位表示装置１０１の赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１ＢそれぞれのＬＥＤ１２に流す電流ＩR，ＩG，ＩBの設定値ｉR，ｉG，ｉB、および色変換回路７ａが色変換に用いる式（１）の３×３の行列の要素である９個の係数Ｋ1〜Ｋ9の設定値ｋ1〜ｋ9が、共通設定値ｍごとに予め定められている。これら予め用意される設定値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9を「プリセット値」と称す。プリセット値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9は、例えばマルチ画面表示装置１００の設置後の初期調整時に設定される。
【００３２】
マルチ画面表示装置１００がＮ個の単位表示装置１０１で構成され、Ｍ段階の輝度（共通設定値ｍ）を設定可能な場合、プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］が定められることになる（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）。ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、単位表示装置１０１［ｎ］における共通設定値ｍに対応するプリセット値ｉR，ｉG，ｉB，ｋ1〜ｋ9を表している。つまりマルチ画面表示装置１００は、Ｍ×Ｎ×１２個のプリセット値が規定される。
【００３３】
プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、マルチ画面表示装置１００自身が保持してもよいし、外部の記憶装置（例えばマルチ画面表示装置１００に接続させるコンピュータのハードディスク等）に保持させてもよい。
【００３４】
マルチ画面表示装置１００にプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を保持させる場合、マスターの単位表示装置１０１が全ての単位表示装置１０１のプリセット値を一括して保持する保持手段（メモリ等）を有してもよいし、個々の単位表示装置１０１が自己のプリセット値の保持手段を有してもよい（例えば第１の単位表示装置１０１［１］の保持手段にはプリセット値ｉR［１，ｍ］，ｉG［１，ｍ］，ｉB［１，ｍ］，ｋ1［１，ｍ］，ｋ2［１，ｍ］，ｋ3［１，ｍ］，ｋ4［１，ｍ］，ｋ5［１，ｍ］，ｋ6［１，ｍ］，ｋ7［１，ｍ］，ｋ8［１，ｍ］，ｋ9［１，ｍ］のみが保持される）。
【００３５】
図１のマルチ画面表示装置１００において、例えば第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）の制御処理部８のメモリ（保持手段）にプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）の全てが保持される場合、第１の単位表示装置１０１［１］は、通信部９および通信ケーブル１０２を介して、第２〜第４の単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）のそれぞれへ、必要とされるプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を送信する。
【００３６】
また例えば、図１のマルチ画面表示装置１００のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を外部の記憶装置（不図示）に保持させる場合、第１〜第４の単位表示装置１０１［１］〜１０１［４］のそれぞれが通信部９を用いて当該記憶装置から必要なプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を受信してもよいし、第１の単位表示装置１０１［１］（マスター）が代表的に記憶装置からプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］を受信し、それを単位表示装置１０１［２］〜１０１［４］（スレーブ）へと転送してもよい。
【００３７】
単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８は、赤色光源部１Ｒ、緑色光源部１Ｇ、青色光源部１Ｂそれぞれの電流制御回路１１を制御して、赤色光源部１ＲのＬＥＤ１２（以下「赤色ＬＥＤ」）の電流値ＩR［ｎ］、緑色光源部１ＧのＬＥＤ１２（以下「緑色ＬＥＤ」）の電流値ＩG［ｎ］、青色光源部１ＢのＬＥＤ１２（以下「青色ＬＥＤ」）の電流値ＩB［ｎ］を、それぞれ共通設定値ｍに応じたプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］に設定する。単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８はさらに、画像信号処理部７を制御して、色変換回路７ａが行う３×３マトリクス演算（式（１））に用いる９個の係数Ｋ1［ｎ］，Ｋ2［ｎ］，Ｋ3［ｎ］，Ｋ4［ｎ］，Ｋ5［ｎ］，Ｋ6［ｎ］，Ｋ7［ｎ］，Ｋ8［ｎ］，Ｋ9［ｎ］を、それぞれ共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］に設定する。
【００３８】
プリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］は、ｍが同一のとき、全ての単位表示装置１０１において同一の輝度、色度およびホワイトバランスが得られるように予め設定されている。共通設定値ｍは全ての単位表示装置１０１で共有されるので、各単位表示装置１０１で個別に光源の電流や３×３マトリクス演算の９個の係数が調整されて輝度、色度およびホワイトバランスがばらつくことが防止できる。
【００３９】
つまり本実施の形態のマルチ画面表示装置１００では、共通設定値ｍの値を変更すると全ての単位表示装置１０１で同様に輝度、色度およびホワイトバランスが変更される。従って、共通設定値ｍを調整することにより、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持しながら、その輝度、色度およびホワイトバランスを瞬時に切り替えることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００は、各単位表示装置１０１の光源（ＬＥＤ）の温度を監視して、その温度が過度に上昇することを防止する機能を備えている。以下、本実施の形態のマルチ画面表示装置１００の温度制御について説明する。
【００４１】
上記したように、ＬＥＤの温度は、使用環境の温度やＬＥＤの電流、冷却条件などに依存するものであり、ＬＥＤを用いて表示する画像の色度やホワイトバランスには直接関係しない。つまりＬＥＤの温度には、３×３マトリクス演算の９個の係数Ｋ1〜Ｋ9は殆ど影響しない。そのためここでは係数Ｋ1〜Ｋ9に関する記述は省略する。但し、この温度制御が行われてる間も、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］の色変換回路７ａでは共通設定値ｍおよびプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］を用いた係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］の設定が並行して行われている。係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］が共通設定値ｍに基づいて設定される限り、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００４２】
図４は、マルチ画面表示装置１００における温度制御の動作を示すフローチャートである。このマルチ画面表示装置１００の動作は、複数の単位表示装置１０１のうちのマスターの単位表示装置１０１の制御処理部８によって統括制御される。
【００４３】
前提として、マルチ画面表示装置１００はＮ個の単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］により構成されており、共通設定値ｍはＭ段階の設定が可能であるとする。さらに、マルチ画面表示装置１００（あるいは外部記憶装置）には、既に調整済みのプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｍ＝１，２，…，Ｍ）が保存されているとする。また共通設定値ｍが大きいほど、マルチ画面表示装置１００の輝度が高くなるように規定されている。すなわち、ｍの値が大きくなるほど各ＬＥＤに流れる電流は増加する。また説明の簡単のため、単位表示装置１０１［１］がマスターであり、それ以外の単位表示装置１０１［２］〜１０１［Ｎ］がスレーブであると仮定する。
【００４４】
電源投入後、共通設定値ｍは所定の初期値ＭSEL（ＭSELは、１≦ＭSEL≦Ｍの整数）に設定される（Ｓ１）。ＭSELの値は任意でよいが、ここではユーザが任意に選択した値（ユーザ設定値）であるとする。共通設定値ｍの値は、マルチ画面表示装置１００を構成する単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］の全てに通知される（Ｓ２）。
【００４５】
各単位表示装置１０１［ｎ］の制御処理部８は、最新の共通設定値ｍに基づいて、赤色ＬＥＤの電流値ＩR［ｎ］、緑色ＬＥＤの電流値ＩG［ｎ］、青色ＬＥＤの電流値ＩB［ｎ］を、それぞれプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］に設定（更新）する（Ｓ３）。
【００４６】
マスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、各ＬＥＤの温度が安定するのに充分長さの時間だけ待ち（Ｓ４）、その後、単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］それぞれの赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］、青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］を取得する（Ｓ５）。
【００４７】
続いて、マスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］の最大値ＴR_MAX、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］の最大値ＴG_MAX、青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］の最大値ＴB_MAXを求める（Ｓ６）。そしてＴR_MAXが赤色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Rを超えていないか、ＴG_MAXが緑色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Gを超えていないか、ＴB_MAXが青色ＬＥＤの最大許容温度である閾値Ｔ１Bを超えていないか、それぞれ判定する（Ｓ７）。
【００４８】
ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれか１つでも最大許容温度（第１閾値）を超えていた場合は（ステップＳ７において“Yes”）、共通設定値ｍを１に設定し（Ｓ８）、ステップＳ２に戻る。
【００４９】
ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがいずれも最大許容温度以下だった場合は（ステップＳ７において“No”）、続いてマスター単位表示装置１０１［１］の制御処理部８は、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSEL（初期値）より小さいか、またＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがそれぞれ所定の閾値Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２Bよりも低いかを判定する。この閾値Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B（第２閾値）は、それぞれ上記のＴ１R，Ｔ１G，Ｔ１Bよりも低い温度（定常状態復帰温度）である（Ｔ２R＜Ｔ１R，Ｔ２G＜Ｔ１G，Ｔ２B＜Ｔ１B）。
【００５０】
その結果、ｍがＭSELより小さく、且つ、ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXがそれぞれ定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）より低ければ（ステップＳ９において“Yes”）、共通設定値ｍを１増加させて（Ｓ１０）、ステップＳ２に戻る。それ以外の場合、すなわちｍがＭSELに等しい、またはＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）を超えていれば（ステップＳ９において“No”）、何もせずにステップＳ２に戻る。以降はステップＳ２〜Ｓ１０の動作が繰り返し実行される。
【００５１】
以上の動作によれば、マルチ画面表示装置１００を構成する複数の単位表示装置１０１のＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ）のいずれかの温度が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えると、共通設定値ｍは１に設定される。それにより各ＬＥＤを流れる電流は最も小さくなり、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えた状態が続くことが防止される。またその後は、ＬＥＤのいずれか１つの温度が定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）に達するか、あるいは共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに達するまで（つまり、輝度がユーザにより設定されたレベルに達するまで）、共通設定値ｍを徐々に（１ずつ）増加させる。
【００５２】
その結果、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度以下の範囲で共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに設定されるか、あるいは、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELを超えない範囲でＬＥＤの最高温度が定常状態復帰温度と最大許容温度との間になる。従って、ＬＥＤの温度が過度に上昇することが防止される。
【００５３】
またこの温度制御が行われている間、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］のそれぞれの色変換回路７ａでは、上記の温度制御の動作により決定された共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］が係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］として自動的に設定された上で、色変換処理が行われる。従って、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００５４】
定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）に近いほど、共通設定値ｍをユーザ設定値ＭSELに近い値にでき、より高い輝度を得ることができる。しかし定常状態復帰温度が最大許容温度に近すぎる場合、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えて共通設定値ｍが１に設定されてから（Ｓ８）１ずつ増加したとき（Ｓ１０）、再びＬＥＤの温度が最大許容温度を超えて共通設定値ｍが１に設定される（Ｓ８）という動作が繰り返され、輝度が不安定になる恐れがある。それを防止するために、定常状態復帰温度と最大許容温度との差は、ある程度の大きさを確保する必要があり、共通設定値ｍを１だけ変化させたときのＬＥＤの温度変化量より大きいことが好ましい。
【００５５】
なお本実施の形態では、単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］それぞれの赤色ＬＥＤの温度測定値ＴR［ｎ］、緑色ＬＥＤの温度測定値ＴG［ｎ］および青色ＬＥＤの温度測定値ＴB［ｎ］の全てを検出し、それに基づいて共通設定値ｍを調整する方式をとったが、簡易的に、いずれか１色のＬＥＤの温度測定値に基づいて共通設定値ｍを調整する方式としてもよい。
【００５６】
また本実施の形態では共通設定値ｍの初期値ＭSELを、ユーザが予め設定するものとしたが、それが未設定の場合には、例えばＭSEL＝Ｍとすればよい。この場合、マルチ画面表示装置１００の輝度は、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度を超えない範囲で最高値に調整される。
【００５７】
図１ではマルチ画面表示装置１００が４台の単位表示装置１０１により構成される例を示したが、本発明は２台以上の単位表示装置１０１で構成されるマルチ画面表示装置１００に広く適用可能である。
【００５８】
さらに、図２では単位表示装置１０１の構成として、光を強度変調するデバイスとしてＤＭＤを用いた例を示したが、例えば透過型液晶素子や反射型液晶素子など他のライトバルブデバイスを用いてもよい。また本発明の適用は３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の光源を用いたマルチ画面表示装置に限定されず、１色以上の光源を使用したマルチ画面表示装置に適用可能である。なお、１色の光源のみが用いられるマルチ画面表示装置の場合、ホワイトバランスの調整については考慮する必要がないことは言うまでもない。
【００５９】
また本発明はＬＥＤをはじめとする半導体光源を用いたマルチ画面表示装置に適用可能であるのはもちろん、半導体光源に限らず、寿命や電気的特性が温度の影響を受ける光源を用いたマルチ画面表示装置に対して広く適用可能である。
【００６０】
＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２に係るマルチ画面表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。マルチ画面表示装置１００およびそれを構成する複数の単位表示装置１０１の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６１】
本実施の形態でも、マルチ画面表示装置１００はＮ個の単位表示装置１０１［１］〜１０１［Ｎ］から構成され、その輝度に対応する共通設定値ｍはＭ段階に調整可能であると仮定する。また各単位表示装置１０１のＬＥＤに流す電流のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］、画像信号処理部７の色変換回路７ａが行う３×３マトリクス演算の行列式の要素である９個の係数Ｋ1〜Ｋ9のプリセット値，ｋ1［ｎ，ｍ］，ｋ2［ｎ，ｍ］，ｋ3［ｎ，ｍ］，ｋ4［ｎ，ｍ］，ｋ5［ｎ，ｍ］，ｋ6［ｎ，ｍ］，ｋ7［ｎ，ｍ］，ｋ8［ｎ，ｍ］，ｋ9［ｎ，ｍ］、各ＬＥＤの最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）、定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）等も、実施の形態１と同様に予め設定されており、所定の場所（単位表示装置１０１あるいは外部の記憶装置）に保存されている。
【００６２】
なお、本実施の形態でもＬＥＤ電流のプリセット値ｉR［ｎ，ｍ］，ｉG［ｎ，ｍ］，ｉB［ｎ，ｍ］は、共通設定値ｍが１のとき最も小さく、ｍの値が大きくなるほど大きくなるように規定される。つまりマルチ画面表示装置１００の輝度は、共通設定値ｍが１のとき最低になり、ｍがＭのとき最高となる。
【００６３】
本実施の形態のマルチ画面表示装置１００は、実施の形態１に対して、ＬＥＤの温度制御の方法が異なり、それ以外の動作は同じである。そのため、ここでは係数Ｋ1〜Ｋ9の設定に関する記述は省略する。実施の形態１と同様に、ＬＥＤの温度制御が行われてる間も、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］の色変換回路７ａでは、共通設定値ｍおよびプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］を用いた係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］の設定が並行して行われている。係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］が共通設定値ｍに基づいて設定される限り、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという効果は継続して得られる。
【００６４】
図５に示すマルチ画面表示装置１００の動作は、実施の形態１（図４）に対して、各ＬＥＤの最高温度値（ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAX）のいずれかが最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えたケース（ステップＳ７において“Yes”）での動作が異なっている。すなわち実施の形態２では、ＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが最大許容温度を超えると、共通設定値ｍが１より大きいか判定し（Ｓ１１）、ｍが１より大きければそれを１だけ小さくした上で（Ｓ１２）、ステップＳ２に戻る。
【００６５】
実施の形態１ではＴR_MAX，ＴG_MAX，ＴB_MAXのいずれかが最大許容温度を超えると共通設定値ｍは最低値の１に設定されるため、そのときの輝度の落差が大きく、表示品質を損なうことが懸念される。本実施の形態では、共通設定値ｍが１段階ずつ小さくされるので、輝度が一度に大きく低下することが防止される。
【００６６】
なお、図５のフローでもステップＳ１２が短い間隔で連続的に実行されると輝度の低下が目立つ可能性があるが、共通設定値ｍの段階数Ｍを多くしてｍが１変化したときの輝度の変化量を小さくしたり、ステップＳ４の待ち時間を長くしたりすれば、輝度の変化が緩やかになって急峻な輝度の低下を防止できる。
【００６７】
本実施の形態に係るマルチ画面表示装置１００では、複数の単位表示装置１０１のＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ）のいずれかの温度が最大許容温度（Ｔ１R，Ｔ１G，Ｔ１B）を超えた場合、それらが最大許容温度より低くなるか又は共通設定値ｍが１に達するまで、共通設定値ｍが１ずつ小さくされる。それにより各ＬＥＤを流れる電流は徐々に小さくなり、ＬＥＤの温度が最大許容温度を超えた状態が続くことが防止される。
【００６８】
なお各ＬＥＤの電流が小さくなった結果、全てのＬＥＤの温度が定常状態復帰温度（Ｔ２R，Ｔ２G，Ｔ２B）以下になると、共通設定値ｍは徐々に（１ずつ）増加される（図５のステップＳ１０）。これにより、共通設定値ｍを初期値ＭSELにより近い値に設定され、より高い輝度を得ることができる。
【００６９】
またこの温度制御が行われている間、単位表示装置１０１［１］〜１０１［ｎ］のそれぞれの色変換回路７ａでは、上記の温度制御の動作により決定された共通設定値ｍに応じたプリセット値ｋ1［ｎ，ｍ］〜ｋ9［ｎ，ｍ］が係数Ｋ1［ｎ］〜Ｋ9［ｎ］として自動的に設定された上で、色変換処理が行われる。従って、マルチ大画面全体の輝度、色度およびホワイトバランスを均一に維持できるという上記の効果は継続して得られる。
【００７０】
従って実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ＬＥＤの最高温度が最大許容温度以下の範囲で共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELに設定されるか、あるいは、共通設定値ｍがユーザ設定値ＭSELを超えない範囲でＬＥＤの最高温度が定常状態復帰温度と最大許容温度との間になる。よってＬＥＤの温度が過度に上昇することが防止される。
【符号の説明】
【００７１】
１００ マルチ画面表示装置、１０１ 単位表示装置、１Ｒ 赤色光源部、１Ｇ 緑色光源部、１Ｂ 青色光源部、２ ダイクロイックミラー部、３ ＤＭＤ、４ 投写レンズ、５ スクリーン、６ 画像信号入力部、７ 画像信号処理部、７ａ 色変換回路、８ 制御処理部、９ 通信部、１１ 電流制御回路、１２ ＬＥＤ、１３ 温度センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づく画像を光源を用いて表示する複数の単位表示装置から成るマルチ画面表示装置であって、
前記複数の単位表示装置の各々は、
前記光源の温度を測定する温度センサと、
前記複数の単位表示装置で共有される共通設定値に基づき、前記光源に流す電流を制御する電流制御回路と、
前記共通設定値に基づいて決定される行列を用いたマトリクス演算により、前記映像信号の色変換を行う色変換回路とを備え、
前記マルチ画面表示装置は、
前記複数の単位表示装置の前記温度センサが測定した前記光源の温度を監視して、各光源の温度が所定の第１閾値を超えないように前記共通設定値を調整する制御処理部を備え、
前記共通設定値は、予め定められた複数の値の一つが選択されることにより決められ、
前記行列は、前記共通設定値の各値において、前記複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定されている
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチ画面表示装置であって、
前記共通設定値の各値に対応した前記光源の電流および前記行列の各要素のプリセット値を保持する保持手段をさらに備える
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のマルチ画面表示装置であって、
前記制御処理部は、
いずれかの光源の温度が前記第１閾値を超えると前記光源の電流が最小になるように前記共通設定値を調整し、その後、前記共通設定値が特定の値に達するか又はいずれかの光源の温度が前記第１閾値より小さい第２閾値に達するまで、前記光源の電流が徐々に大きくなるように前記共通設定値を調整する
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載のマルチ画面表示装置であって、
前記制御処理部は、
いずれかの光源の温度が前記第１閾値を超えると前記光源の温度が前記第１閾値未満になるか又は前記共通設定値が特定の値に達するまで、前記光源の電流が徐々に小さくなるように前記共通設定値を調整し、その後、前記共通設定値が特定の値に達するか又はいずれかの光源の温度が前記第１閾値より小さい第２閾値に達するまで、前記光源の電流が徐々に大きくなるように前記共通設定値を調整する
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項１】
映像信号に基づく画像を光源を用いて表示する複数の単位表示装置から成るマルチ画面表示装置であって、
前記複数の単位表示装置の各々は、
前記光源の温度を測定する温度センサと、
前記複数の単位表示装置で共有される共通設定値に基づき、前記光源に流す電流を制御する電流制御回路と、
前記共通設定値に基づいて決定される行列を用いたマトリクス演算により、前記映像信号の色変換を行う色変換回路とを備え、
前記マルチ画面表示装置は、
前記複数の単位表示装置の前記温度センサが測定した前記光源の温度を監視して、各光源の温度が所定の第１閾値を超えないように前記共通設定値を調整する制御処理部を備え、
前記共通設定値は、予め定められた複数の値の一つが選択されることにより決められ、
前記行列は、前記共通設定値の各値において、前記複数の単位表示装置の輝度、色度およびホワイトバランスが同じになるように設定されている
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項２】
請求項１記載のマルチ画面表示装置であって、
前記共通設定値の各値に対応した前記光源の電流および前記行列の各要素のプリセット値を保持する保持手段をさらに備える
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のマルチ画面表示装置であって、
前記制御処理部は、
いずれかの光源の温度が前記第１閾値を超えると前記光源の電流が最小になるように前記共通設定値を調整し、その後、前記共通設定値が特定の値に達するか又はいずれかの光源の温度が前記第１閾値より小さい第２閾値に達するまで、前記光源の電流が徐々に大きくなるように前記共通設定値を調整する
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載のマルチ画面表示装置であって、
前記制御処理部は、
いずれかの光源の温度が前記第１閾値を超えると前記光源の温度が前記第１閾値未満になるか又は前記共通設定値が特定の値に達するまで、前記光源の電流が徐々に小さくなるように前記共通設定値を調整し、その後、前記共通設定値が特定の値に達するか又はいずれかの光源の温度が前記第１閾値より小さい第２閾値に達するまで、前記光源の電流が徐々に大きくなるように前記共通設定値を調整する
ことを特徴とするマルチ画面表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４２４１９（Ｐ２０１２−２４２４１９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８９９９（Ｐ２０１１−１０８９９９）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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