专利名称：多画面显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及组合多个将半导体发光元件作为光源的图像显示装置的画面来构成 更大的显示画面的多画面显示装置，特别涉及能够使设置多画面显示装置时对亮度、色度 进行调整的作业自动化的图像显示装置。
背景技术：
以往，在组合多个投影仪而作为多视野来使用的显示装置中，提出了如下的多画 面显示装置各投影仪利用亮度传感器来检测当前自身的投影仪的亮度，基准投影仪从其 他投影仪接收亮度信息，生成并发送亮度校正数据，各投影仪根据亮度校正数据进行校正， 由此，使投影仪之间的亮度均勻化(参照专利文献1)。并且，提出了如下的显示装置对用于产生在各投影仪中设定的目标亮度/色度 的校正系数进行运算，针对输入的影像信号进行亮度和色度的校正，由此，使投影仪的目标 亮度/色度保持恒定(参照专利文献2)。进而，提出了如下的显示装置检测LED的周边温度，与初始设定时预先记录的 LED的周边温度进行比较，控制对LED供给的电流，由此，使LED的发光色保持恒定(参照专 利文献3)。
专利文献1日本特开平10-90645号公报(第2页、第1图)
专利文献2日本特开2004-341282号公报(段落0008 0043、第1图)
专利文献3日本特开2007-87816号公报(段落0030 0061、第3图)在上述现有装置中，在检测投射光时，必须将亮度传感器配置在投射透镜与屏幕 之间，在调整时没有问题，但是，在实际的运用期间，亮度传感器成为影子，所以难以取得亮 度数据。因此，无法通过检测光源的经时变化，来进行自动追随该经时变化的校正。并且，在通过控制对LED供给的电流来调整亮度的情况下，存在由于各LED电流变 化而引起色度偏移的问题。进而，与灯光源的情况不同，由于温度和经时变化，R、G、B的LED 的亮度单独变化，所以，还存在色度偏移的问题。
发明内容
本发明的目的在于，解决上述这种课题，提供如下的多画面显示装置在利用使用 LED等光源的图像显示装置构成多画面的情况下，图像显示装置的规模、成本不会增大，与 光源的经时变化无关地使亮度、色度保持恒定，并且，能够自动进行调整以使各投射型影像 显示装置之间的亮度/色度的差异较少。本发明的多画面显示装置具有多个图像显示装置，其中，所述多个图像显示装置 包括一个主装置和能够与所述主装置进行通信的一个或多个从装置，各所述图像显示装置 具有光源；光阀，其对所述光源的光进行调制；屏幕，其通过所述光阀的调制输出光来投 射图像；以及亮度传感器，其在所述光阀处于遮断状态的情况下，检测来自该遮断状态的所 述光阀的光的亮度，输出亮度检测值，所述主装置具有设定部，该设定部根据与所述多个图像显示装置中的所述亮度检测值对应的值，设定在所述多个图像显示装置间统一的亮度设 定值，各所述图像显示装置还具有控制部，该控制部根据所述亮度设定值，对显示在各装置 的所述屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。根据本发明，多画面显示装置具有多个图像显示装置，其中，所述多个图像显示装 置包括一个主装置和能够与所述主装置进行通信的一个或多个从装置，各所述图像显示装 置具有光源；光阀，其对所述光源的光进行调制；屏幕，其通过所述光阀的调制输出光来 投射图像；以及亮度传感器，其在所述光阀处于遮断状态的情况下，检测来自该遮断状态的 所述光阀的光的亮度，输出亮度检测值，所述主装置具有设定部，该设定部根据与所述多个 图像显示装置中的所述亮度检测值对应的值，设定在所述多个图像显示装置间统一的亮度 设定值，各所述图像显示装置还具有控制部，该控制部根据所述亮度设定值，对显示在各装 置的所述屏幕上的图像的亮度/色度进行控制，由此，即使在光源的亮度经时变化的情况 下，也追随其来测定亮度并进行控制，所以，能够在多画面之间使亮度保持恒定。
图1是示出本发明的实施方式1的多画面显示装置的概略的图。图2是示出发明的实施方式1的图像显示装置的概略的图。图3是示出本发明的实施方式1的DMD的动作的图。图4是示出本发明的实施方式1的亮度传感器的温度特性的一例的图。图5是示出本发明的实施方式1的作为目标的颜色再现范围的一例的图。图6是说明发明的实施方式1的动作的流程图。图7是说明发明的实施方式1的动作的流程图。图8是说明发明的实施方式2的动作的流程图。标号说明1 =R-LED ；2 =G-LED ；3 =B-LED ；4 分色镜；5 =DMD ；6 投射透镜；7 =RGB 亮度传感 器；8 传感器值校正部；9 温度传感器；10 校正系数运算部；11 存储器；12 信号处理 部；13 发送接收部；14 图像输入部；15 亮度/色度校正部；16 屏幕。
具体实施例方式<A.实施方式1><A-1.结构 >图1示意地示出本发明的实施方式1的多画面显示装置的结构。图示的多画面显 示装置组合多个图像显示装置的画面来构成更大的显示画面(大画面)。例如在图1的例 子中，多画面显示装置由2台图像显示装置(主装置100、从装置101)构成。主装置100和 从装置101具有大致相同的结构。构成多画面显示装置的各图像显示装置采用图2所示的结构。如图2所示，图像 显示装置具有作为光源的R-LED 1、G-LED 2, B-LED 3;对来自这些R-LED U G-LED 2、 B-LED 3的光进行透射、反射的2个分色镜4 ；被输入经由分色镜4的光的光阀DMD (Digital Micromirror Device)50R-LED 1的光输出由一个分色镜4反射，G-LED 2的光输出直接透射过2个分色镜4，B-LED 3的光输出由另一个分色镜4反射，输入到DMD 5。并且，图像显示装置还具有投射透镜6，其在DMD 5为打开状态的情况下，被输入 在DMD 5中进行强度调制后的光；以及屏幕16，其经由投射透镜6投射基于影像信号的影像。并且，图像显示装置具有RGB亮度传感器7，其在DMD 5处于遮断状态的情况下， 经由DMD 5输入光；温度传感器9，其对RGB亮度传感器7中的温度进行计测；作为校正部 的传感器值校正部8，其根据从RGB亮度传感器7和温度传感器9得到的输出，输出温度校 正亮度值；作为运算部的校正系数运算部10，其接收温度校正亮度值，计算图像显示装置 固有的校正系数；作为存储部的存储器11，其存储亮度传感器的输出即亮度检测值以及校 正系数运算部10中的校正系数等；发送接收部13，其与校正系数运算部10连接，能够进行 多个图像显示装置之间的通信；图像输入部14，其被输入影像信号；信号处理部12，其对从 图像输入部14输入的影像信号进行处理，输出到亮度/色度校正部15 ；以及作为控制部的 亮度/色度校正部15，其根据来自校正系数运算部10和信号处理部12的输出，向DMD 5输 出使用了温度校正亮度值和单独校正系数的单独校正亮度值。<A-2.动作 >在DMD 5处于遮断状态的情况下，DMD 5不进行光的强度调制动作，向RGB亮度传 感器7的方向反射经由分色镜4输入的光。该DMD 5的遮断状态必定以影像信号的垂直同 步信号周期存在，所以，向RGB亮度传感器7输入该反射光，由此，能够定期计测R-LED 1、 G-LED 2、B-LED 3的亮度。RGB亮度传感器7由R、G、B这3种亮度传感器构成，能够针对 R、G、B的波长单独计测亮度值。实际上，例如如图3所示，R-LED 1、G-LED 2、B-LED 3以时分割方式发光并输入 到DMD 5，但是，在R、G、B的各个亮度传感器取得用的期间(图3中的传感器EN)中进行控 制，以使DMD 5处于遮断状态，所以，能够与该期间同步地利用RGB亮度传感器7来计测亮 度。即，在RGB亮度传感器7中进行控制，以使与图3的Rs的期间同步地计测R-LED 1的 亮度，同样，进行控制，以使与Gs的期间同步地计测G-LED 2的亮度，与Bs的期间同步地计 测B-LED 3的亮度。RGB亮度传感器7具有温度特性，RGB亮度传感器7的输出与实际亮度的关系依赖 于温度而偏移。例如，在R-LED 1的输出恒定的情况下，RGB亮度传感器7针对R的读取值 由于温度而如图4所示那样变化。RGB亮度传感器7的读取值的温度特性按照R、G、B而不 同，所以，优选利用温度传感器9对RGB亮度传感器7周边的温度进行计测，利用作为校正 部的传感器值校正部8，按照R、G、B单独对RGB亮度传感器7的输出进行温度校正。实际 上，设从RGB亮度传感器7输出的R、G、B的各个测定结果为亮度检测值Yr、Yg、Yb，并且，根 据温度传感器9中的测定结果，设针对R的亮度传感器的温度校正系数为Ar (T)、针对G的 亮度传感器的温度校正系数为Ag (T)、针对B的亮度传感器的温度校正系数为Ab (T)，分别 进行计算。设利用温度校正系数校正后的亮度值为温度校正亮度值Sr、Sg、Sb时，Sr = Ar(T) XYrSg = Ag(T) XYgSb = Ab(T) XYb
传感器值校正部8将温度校正亮度值Sr、Sg、Sb输出到作为运算部的校正系数运 算部10。另一方面，将经由图像输入部14从外部输入，利用信号处理部12进行扩大/缩小 等信号处理后的影像信号输入到图像显示装置的亮度/色度校正部15。在亮度/色度校正 部15中，针对从信号处理部12输出的影像信号，由校正系数运算部10进行校正后，将其转 换为用于驱动DMD 5的驱动信号，输出到DMD 5，对DMD 5进行控制。这样，能够在屏幕16 上显示基于影像信号的图像。接着，对多画面显示装置之间的亮度/色度调整方法进行说明。各图像显示装置 的R、G、B的LED光源输出和屏幕特性存在偏差，所以，需要进行多画面显示装置之间的亮度 /色度调整。图5在xy色度图上显示设置时的2台投影仪A、B的色度和色度的目标值。在图 5中，在R1、B1、G1的位置表现投影仪A的红、蓝、绿的LED光源的色度，在R2、B2、G2的位置 表现投影仪B的红、蓝、绿的LED光源的色度。如图所示，在2台投影仪A、B之间存在色度偏差的情况下，如果不进行色度调整而 排列投影仪A和投影仪B，则即使显示相同图像，看起来颜色也不相同，所以，在2台投影仪 之间发现接缝。由此，需要进行投影仪之间的亮度/色度调整。但是，在投影仪A中，改变3个颜色的光源的光的混合比，由此，能够显示以R1、B1、 Gl为顶点的三角形的内侧的色度，同样，在投影仪B中，能够显示以R2、B2、G2为顶点的三 角形的内侧的色度。因此，例如，关于图5的R0、G0、B0的色度，以这3点为顶点的三角形是 投影仪A、B所成的三角形的内侧，所以，在任何投影仪中均能够显示。在亮度/色度校正部15中，为了针对从信号处理部12输出的影像信号进行校正， 进一步针对温度校正亮度值Sr、Sg、Sb进行以下的矩阵运算，由此，改变3个颜色的光源的 光的混合比，进行亮度/色度校正。即，考虑各图像显示装置固有的特性。这里，式1的RR0、 RGO、RBO、GRO、GGO、GBO、BRO、BGO、BBO是由校正系数运算部10计算出的单独校正系数，是 将输入的RGB信号转换为图5的R0、G0、B0的色度区域的转换系数。另外，单独校正亮度值 SrO、SgO、SbO是亮度/色度校正后的RGB信号。
数式1
权利要求
1.一种具有多个图像显示装置的多画面显示装置，其中，所述多个图像显示装置包括一个主装置和能够与所述主装置进行通信的一个或多个 从装置，各所述图像显示装置具有 光源；光阀，其对所述光源的光进行调制；屏幕，其通过所述光阀的调制输出光来投射图像；以及亮度传感器，其在所述光阀处于遮断状态的情况下，检测来自该遮断状态的所述光阀 的光的亮度，输出亮度检测值，所述主装置具有设定部，该设定部根据与所述多个图像显示装置中的所述亮度检测值 对应的值，设定在所述多个图像显示装置间统一的亮度设定值，各所述图像显示装置还具有控制部，该控制部根据所述亮度设定值，对显示在各装置 的所述屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。
2.根据权利要求1所述的多画面显示装置，其中， 该多画面显示装置还具有存储部，其存储所述亮度检测值；以及计算部，其使用存储在所述存储部中的所述亮度检测值和上次存储在所述存储部中的 所述亮度检测值，计算亮度变化值作为与所述亮度检测值对应的值，所述主装置中的所述设定部根据所述多个图像显示装置中的所述亮度变化值，设定相 对于在所述多个图像显示装置间统一的目标亮度值的、作为所述亮度设定值的目标亮度变化值。
3.根据权利要求2所述的多画面显示装置，其中， 各所述图像显示装置还具有温度传感器，其检测所述亮度传感器中的温度；校正部，其使用所述温度传感器的输出来校正所述亮度检测值，输出温度校正亮度值；以及运算部，其根据所述目标亮度值，运算各所述图像显示装置固有的单独校正系数， 所述存储部存储所述温度校正亮度值和所述单独校正系数，所述计算部使用存储在所述存储部中的所述温度校正亮度值和上次存储在所述存储 部中的所述温度校正亮度值，计算亮度变化值，所述控制部根据所述目标亮度变化值来校正所述单独校正系数，根据校正后的所述单 独校正系数，对显示在各装置的所述屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。
4.根据权利要求2或3所述的多画面显示装置，其中，根据所述多个图像显示装置中最低的所述亮度检测值，设定所述目标亮度值。
5.根据权利要求3所述的多画面显示装置，其中，所述亮度变化值是存储在所述存储部中的所述温度校正亮度值与上次存储在所述存 储部中的所述温度校正亮度值的比率。
6.根据权利要求3或5所述的多画面显示装置，其中，所述控制部使用将所述目标亮度变化值、所述单独校正系数、所述亮度变化值相乘而得到的值，对显示在各装置的所述屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。
7.根据权利要求3或5所述的多画面显示装置，其中，所述设定部利用亮度/色度校正后的亮度水平，对通过所述单独校正系数而降低的亮 度量进行校正，设定所述目标亮度变化值。
8.根据权利要求7所述的多画面显示装置，其中，所述设定部使用所述亮度/色度校正后的亮度水平中最大的值，设定所述目标亮度变化值。
9.根据权利要求2、3、5中的任意一项所述的多画面显示装置，其中，在所述目标亮度变化值为规定值以下的情况下，所述控制部不对显示在各装置的所述 屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。
10.根据权利要求1 3、5中的任意一项所述的多画面显示装置，其中， 所述光源是半导体光源。
11.根据权利要求10所述的多画面显示装置，其中， 以所述半导体光源的RGB为单位具有所述亮度传感器。
12.根据权利要求11所述的多画面显示装置，其中，所述控制部能够以所述半导体光源的所述RGB为单位进行控制。
全文摘要
本发明提供多画面显示装置。其课题在于，由于多画面的光源的温度和经时变化，画面间的亮度、色度发生偏移。多画面显示装置包括一个主装置(100)和能够与主装置进行通信的一个或多个从装置(101)，各图像显示装置具有DMD(5)，其对光源的光进行调制；屏幕(16)，其通过DMD的调制输出光来投射图像；以及RGB亮度传感器(7)，其在DMD处于遮断状态的情况下，检测来自遮断状态的DMD的光的亮度，输出亮度检测值，主装置具有设定部，根据与亮度检测值对应的值，设定在多个图像显示装置间统一的亮度设定值，各图像显示装置还具有亮度/色度校正部(15)，根据亮度设定值，对屏幕上的图像的亮度/色度进行控制。
文档编号G03B21/14GK102137245SQ20111002738
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年1月27日
发明者浅村吉范, 的场隆志, 米冈勋 申请人:三菱电机株式会社