マルチディスプレイシステム
【課題】
各ディスプレイ間の位置関係に応じた制御を行って各ディスプレイに画像を表示させることで、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができるマルチディスプレイシステムを提供する。
【解決手段】
複数のディスプレイ１０を備えるマルチディスプレイシステム１において、調整後輝度補正割合候補算出部１４３および調整後輝度補正割合決定部１４４に、ディスプレイ１０ごとに、他のディスプレイ１０との位置関係に対応して予め設定される各距離影響値に基づいて、各入力画像に対する各補正割合を調整させ、輝度補正処理部１８に、調整後の各補正割合に基づいて各入力画像を補正させて各補正後入力画像を生成させる。
各ディスプレイ間の位置関係に応じた制御を行って各ディスプレイに画像を表示させることで、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができるマルチディスプレイシステムを提供する。
【解決手段】
複数のディスプレイ１０を備えるマルチディスプレイシステム１において、調整後輝度補正割合候補算出部１４３および調整後輝度補正割合決定部１４４に、ディスプレイ１０ごとに、他のディスプレイ１０との位置関係に対応して予め設定される各距離影響値に基づいて、各入力画像に対する各補正割合を調整させ、輝度補正処理部１８に、調整後の各補正割合に基づいて各入力画像を補正させて各補正後入力画像を生成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のディスプレイから構成されるマルチディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイの分野では、入力画像をそのまま表示するのではなく、入力画像に基づいて様々な制御を行って、画質を最適にする工夫がなされている。たとえば、特許文献１に記載のディスプレイは、比較的明るい階調の画像を表示するときには画像の輝度を下げるように制御し、比較的暗い階調の画像を表示するときには画像の輝度を上げるように制御する輝度補正処理を行って、画像を見易くしている。
【０００３】
これとは別に、ディスプレイの分野では、複数のディスプレイを隣接させて接続するマルチディスプレイシステムが知られている。マルチディスプレイシステムは、各ディスプレイの画面に、それぞれ異なる画像を表示させることもできるし、各ディスプレイの画面に、１つの画像の一部分をそれぞれ表示することで、複数の画面全体に亘って、この１つの画像を表示することもできる。たとえば、特許文献２〜４は、このようなマルチディスプレイシステムを開示している。
【０００４】
特許文献２に記載のマルチディスプレイシステムは、複数の液晶ディスプレイ間において、画面の明るさを統一する制御を行っている。たとえば、一の液晶ディスプレイと他の液晶ディスプレイとにおいて、同一の画像データを用いて画像を表示させた場合に、一の液晶ディスプレイの画面よりも他の液晶ディスプレイの画面が暗いときには、他の液晶ディスプレイのバックライトユニットの発光量が多くなるように制御して、２つの液晶ディスプレイ間における画面の明るさを統一している。
【０００５】
特許文献３に記載のマルチディスプレイシステムは、基準となるディスプレイの周囲の環境の明るさに応じて、基準となるディスプレイの画像の輝度を制御するとともに、他のディスプレイの画像の輝度を、基準となるディスプレイの画像の輝度に統一する制御を行っている。
【０００６】
特許文献４に記載のマルチディスプレイシステムは、１つの画像を拡大して、複数のディスプレイの画面に亘って表示するときにおいて、拡大前の画像の平均輝度値に基づいて、各ディスプレイの画像の輝度を統一する制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４９４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９１９６号公報
【特許文献３】特開２００９−２１６８０８号公報
【特許文献４】特開２００３−１５６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マルチディスプレイシステムを構成する場合においても、特許文献１に記載のように、画像の階調値に応じて画像の輝度を制御し、画像を見易くすることが求められる。しかしながら、マルチディスプレイシステムの各ディスプレイが、それぞれ個別に画像の輝度を制御すると、各画像の輝度の補正割合がばらばらになり、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感が失われてしまう。
【０００９】
たとえば、１つの画像を複数のディスプレイの画面に亘って拡大して表示する場合に、隣接するディスプレイの画面に表示される画像の繋ぎ目部分において、輝度が大きく異なっていると、違和感を生じてしまう。また、たとえば、隣接するディスプレイの画面に同一の画像を表示させる場合に、２つの画像において輝度が大きく異なっていると、違和感を生じてしまう。
【００１０】
特許文献２〜４に記載のマルチディスプレイシステムは、上述したように、複数のディスプレイの画面の明るさを統一する制御を行っている。よって、特許文献１に記載の技術と特許文献２〜４に記載の技術とを組み合わせれば、統一感の問題は解決される。
【００１１】
たとえば、一のディスプレイの画面に明るい階調の画像を表示し、そのディスプレイに隣接される他のディスプレイの画面に暗い階調の画像を表示しようとする場合に、一のディスプレイの画面が眩しくならないように一のディスプレイに表示させる画像の階調を下げるとともに、同じ下げ幅で、他のディスプレイに表示させる画像の階調を下げれば、この２つのディスプレイ間において、画像の統一感は失われない。しかしながら、統一感が失われない代わりに、暗い階調の画像はより暗くなってしまい、画像を見易くするという輝度補正処理の目的とは逆の結果になってしまう。
【００１２】
このような問題が生じるのは、マルチディスプレイシステムにおける各ディスプレイの位置関係を考慮せずに、１つの明るさに統一しようとするからである。たとえば、隣接するディスプレイ間で明るさや色合いが異なっていれば違和感を生じ易いが、遠く離れたディスプレイ間で明るさや色合いが多少異なっていても違和感を生じ難い。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、各ディスプレイ間の位置関係に応じた制御を行って各ディスプレイに画像を表示させることで、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができるマルチディスプレイシステム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】
【００１４】
本発明は、並べて配置される複数のディスプレイと、
各ディスプレイに表示すべき入力画像の階調値から入力画像ごとに代表階調値を算出する代表階調値算出部、各代表階調値と各ディスプレイにおいて共通して予め設定される基準階調値とに基づいて各入力画像に対応する補正割合をそれぞれ算出する補正割合算出部、および、算出された補正割合に基づいて入力画像を補正して補正後入力画像をそれぞれ生成する補正後入力画像生成部を含み、各ディスプレイに各補正後入力画像を表示させる制御部とを備えるマルチディスプレイシステムにおいて、
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合に基づいて前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とするマルチディスプレイシステムである。
【００１５】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で、前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、補正後入力画像生成部は、補正割合算出部によって算出された各補正割合を、他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて調整し、調整後の各補正割合に基づいて補正後入力画像を生成する。したがって、入力画像だけではなく、各ディスプレイの位置関係も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００１９】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、補正割合算出部によって算出された各補正割合を、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように調整し、調整後の各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で補正後入力画像を生成する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００２０】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、各補正割合を調整する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離、さらには各ディスプレイの画面の角度も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００２１】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、各補正割合を調整する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、各ディスプレイが様々な角度で配置されているときに、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離、さらには各ディスプレイの画面の角度も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】マルチディスプレイシステム１の外観を模式的に示す図である。
【図２】ディスプレイ１０の電気的構成を模式的に示す図である。
【図３】基準階調値および距離影響テーブルの設定の手順を示すフローチャートである。
【図４】距離影響テーブルの設定手順を示すフローチャートである。
【図５】輝度補正処理を示すフローチャートである。
【図６】マルチディスプレイシステム１が、部屋のコーナーに配置された様子を示す図である。
【図７】ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃを上から見たときの図である。
【図８】制御デバイス３を含むマルチディスプレイシステム１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、本発明の実施形態であるマルチディスプレイシステム１について説明する。図１は、マルチディスプレイシステム１の外観を模式的に示す図である。マルチディスプレイシステム１は、複数のディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌと、制御部とを含む。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、画面１１１Ａ〜１１１Ｌに画像をそれぞれ表示するデバイスであり、図１は、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌが３行４列で隣接して配置される例を示している。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、液晶ディスプレイであっても、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイであっても、プラズマディスプレイであってもよい。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは同一に構成され、特に区別する必要が無い場合には、ディスプレイ１０と総称する。
【００２４】
制御部は、各ディスプレイ１０に対応する入力画像を、各入力画像および各ディスプレイ１０の位置関係に応じて補正し、補正後入力画像として画面１１１に表示させるデバイスである。制御部は、ディスプレイ１０の一部であってもよく、ディスプレイ１０とは別のデバイスであってもよい。本実施形態では、各ディスプレイ１０の中央処理部１４および輝度補正処理部１８が、制御部として機能する。
【００２５】
図２に、ディスプレイ１０の電気的構成を模式的に示す。ディスプレイ１０は、画面１１１を含む表示部１１と、表示処理部１２と、表示メモリ１３と、中央処理部１４と、内部記憶部１５と、映像入力端子１６１および映像出力端子１６２を備える映像通信処理部１６と、上流側端子１７１および下流側端子１７２を備えるシリアル通信処理部１７と、輝度補正処理部１８とから構成される。なお、各ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌの各部には、対応する添え字Ａ〜Ｌを付すこととする。
【００２６】
ディスプレイ１０Ａの下流側端子１７２Ａとディスプレイ１０Ｂの上流側端子１７１Ｂとが通信ケーブル２で接続され、ディスプレイ１０Ｂの下流側端子１７２Ｂとディスプレイ１０Ｃの上流側端子１７１Ｃとが通信ケーブル２で接続され、以下同様にして、ディスプレイ１０Ａからディスプレイ１０Ｌまでがデイジーチェイン接続される。１つの通信ケーブル２に接続される２つのディスプレイ１０のうち、この通信ケーブル２が下流側端子１７２に接続されるディスプレイ１０を、上流側のディスプレイ１０と称し、この通信ケーブル２が上流側端子１７１に接続されるディスプレイ１０を、下流側のディスプレイ１０と称する。したがって、ディスプレイ１０Ａは最も上流側のディスプレイ１０であり、ディスプレイ１０Ｌは最も下流側のディスプレイ１０となる。
【００２７】
各ディスプレイ１０には、上流側から順に、「１」〜「１２」のディスプレイＩＤが割り振られる。上流側のディスプレイ１０と下流側のディスプレイ１０とは、通信ケーブル２を介して、後述する代表階調値の送受信を行う。
【００２８】
あるディスプレイ１０の映像出力端子１６２に対して、そのディスプレイ１０よりも１つ下流側のディスプレイ１０の映像入力端子１６１が、図示しない映像通信ケーブルで接続される。最上流のディスプレイ１０Ａの映像入力端子１６１Ａは、ＰＣ（Personal Computer）などの図示しない画像出力装置に接続される。たとえば、各ディスプレイ１０に対応する入力画像は、ディスプレイＩＤとセットになったデータとして、画像出力装置からディスプレイ１０Ａに入力され、このデータのうち、ディスプレイ１０Ａは、自身のディスプレイＩＤ「１」とセットになっている入力画像のみ表示メモリ１３Ａに記憶し、それ以外のデータを、映像通信ケーブルを介して下流側のディスプレイ１０Ｂへ送信する。下流側のディスプレイ１０Ｂは、自身のディスプレイＩＤ「２」とセットになっている入力画像のみ表示メモリ１３Ｂに記憶し、それ以外のデータを、映像通信ケーブルを介して下流側のディスプレイ１０Ｃへ送信する。以下同様にして、各ディスプレイ１０は、対応する入力画像を表示メモリ１３に記憶する。
【００２９】
本実施形態では、入力画像は、画像出力装置から１フレームごとに、６０ｆｐｓの速度で入力される動画像であるとする。そして、通信ケーブル２を介した通信の速度は、入力画像のフレーム周期よりも充分に早いとする。充分に早い通信規格としては、ＲＳ２３２Ｃや、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩなどが挙げられる。映像通信ケーブルを介した通信や通信ケーブル２を介した通信の制御は、中央処理部１４が行ってもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの通信専用の集積回路が行ってもよい。
【００３０】
上記のようにして表示メモリ１３に記憶された入力画像は、本発明に係る制御部として機能する中央処理部１４および輝度補正処理部１８によって輝度補正処理が行われ、補正後入力画像に補正される。そして、表示処理部１２は、表示部１１の画面１１１に補正後入力画像を表示させる。
【００３１】
中央処理部１４は、より詳細には、後述する平均輝度値算出部１４１、調整前輝度補正割合算出部１４２、調整後輝度補正割合候補算出部１４３、および調整後輝度補正割合決定部１４４として機能する。このうち、平均輝度値算出部１４１は、本発明に係る代表階調値算出部として機能し、調整前輝度補正割合算出部１４２は、本発明に係る補正割合算出部として機能し、調整後輝度補正割合候補算出部１４３、調整後輝度補正割合決定部１４４、および輝度補正処理部１８は、本発明に係る補正後入力画像生成部として機能する。
【００３２】
中央処理部１４および輝度補正処理部１８を制御部として機能させるために、内部記憶部１５には、基準階調値と、距離影響テーブルとが設定される。図３は、基準階調値および距離影響テーブルの設定の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、各ディスプレイ１０は、基準階調値が設定された後（ステップＡ１）、距離影響テーブルが設定される（ステップＡ２）。
【００３３】
基準階調値は、輝度補正処理の基準となる値であり、本実施形態では、０以上１００以下の基準輝度値である。この基準輝度値は、各ディスプレイ１０に共通する値であるので、マルチディスプレイシステム１としてディスプレイ１０を組み立てる前に、各ディスプレイ１０に設定される。ただし、マルチディスプレイシステム１の組立後に設定することも可能である。
【００３４】
距離影響テーブルは、ディスプレイ１０ごとに、他のディスプレイとの位置関係に対応して設定される。本実施形態では、距離影響テーブルは、他のディスプレイ１０に対する距離比率と距離調整係数Ｋとの積である距離影響値を、１つにまとめたテーブルである。距離比率は、各ディスプレイ間の相対的な距離であり、たとえば、図１において、ディスプレイ１０の縦の長さを１としたときの、２つのディスプレイ１０間における画面１１１同士の距離である。たとえば、ディスプレイ１０の縦の長さを１とするとき、ディスプレイ１０の横の長さは２であり、ディスプレイ１０Ａとディスプレイ１０Ｇとの間の距離比率は、√（１２＋４２）＝√１７≒４．１である。距離調整係数Ｋは、ディスプレイ１０の大きさ、配置数、配置の仕方によって定められる値であり、距離調整係数Ｋが大きくなるほどディスプレイ１０同士は遠く離れているとみなすことができる。本実施形態では、初期設定での距離調整係数Ｋは１であるとし、１〜２０の間で適宜変更できるとする。
【００３５】
図４は、距離影響テーブルの設定手順を示すフローチャートである。図４に示すように、距離比率が設定された後（ステップＢ１）、距離調整係数Ｋが設定され（ステップＢ２）、これによって、距離影響テーブルが設定される。表１に、ディスプレイ１０Ａに設定される距離影響テーブルを示す。なお、本実施形態では、表１に示すように、ディスプレイ１０Ａには、ディスプレイ１０Ａ自身との距離である「０」も記憶されている。
【００３６】
【表１】
【００３７】
このような距離影響テーブルは、ディスプレイ１０の大きさだけではなく、配置数や配置の仕方にもよるので、マルチディスプレイシステム１の組立後に設定される。ただし、距離影響値をすべて手動で設定する必要は無く、たとえば、３行４列のマルチディスプレイシステムのディスプレイＩＤ「１」〜「１２」用のテーブルや、３行３列のマルチディスプレイシステムのディスプレイＩＤ「１」〜「９」用のテーブルなど、予想されるマルチディスプレイの組立態様に合わせて、様々な距離影響テーブルを予め記憶させておき、「３行４列」や「３行３列」などのマルチディスプレイシステムの構成をディスプレイ１０自体が判断し、自身のディスプレイＩＤに対応する距離影響テーブルを選択して設定するようにしてもよい。また、マルチディスプレイシステムを組み立てる者が、「３行４列」や「３行３列」などを選択することで、ディスプレイ１０自体が自身のディスプレイＩＤに対応する距離影響テーブルを選択して設定するようにしてもよい。
【００３８】
以上のようにして、基準輝度値および距離影響テーブルが設定された後、各ディスプレイ１０に各入力画像が記憶されると、各入力画像に対して輝度補正処理が行われる。以下では、ディスプレイ１０Ａに入力画像ＤＡが記憶され、ディスプレイ１０Ｂに入力画像ＤＢが記憶され、以下同様にして、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに入力画像ＤＡ〜ＤＬが記憶されたものとする。このときの輝度補正処理を、図５のフローチャートで示す。
【００３９】
ステップＣ１では、ディスプレイ１０Ａは、入力画像ＤＡから代表階調値を算出する。ここで、ある画像の代表階調値とは、その画像の各画素の階調値から所定の規則に従って算出される、その画像を代表する値であり、平均輝度値や、最大平均階調値、最小平均階調値などである。
【００４０】
たとえば、ある画像における、ある画素の階調値が２５５階調で表され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ｒ１，ｇ１，ｂ１）であるとき、その画素の輝度値は、輝度値Ｙ＝（０．２１２６ｒ１＋０．７１５２ｇ１＋０．０７２２ｂ１）×１００／２５５（輝度値Ｙの最小値は０、最大値は１００）として算出することができ、ある画像について、すべての画素の輝度値Ｙの算術平均値を、平均輝度値として算出することができる。
【００４１】
また、たとえば、ある画像における、ある画素の階調値が２５５階調で表され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ｒ２，ｇ２，ｂ２）であるとき、その画素の平均階調値は、平均階調値Ｍ＝０．３３３ｒ１＋０．３３３ｇ１＋０．３３３ｂ１（平均階調値Ｍの最小値は０、最大値は２５５）として算出することができ、ある画像について、すべての画素の平均階調値Ｍのうちの最大値を、最大平均階調値として算出することができ、また、ある画像について、すべての画素の平均階調値Ｍのうちの最小値を、最小平均階調値として算出することができる。
【００４２】
このようにして算出される代表階調値は、画像が明るいほど大きく、暗いほど小さくなる値である。以下では、各ディスプレイ１０が算出する代表階調値は、上記平均輝度値であるとする。
【００４３】
すなわち、ステップＣ１では、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、平均輝度値算出部１４１Ａとして機能し、入力画像ＤＡの平均輝度値を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、平均輝度値算出部１４１Ｂ〜１４１Ｌとして機能し、入力画像ＤＢ〜ＤＬの平均輝度値を算出する。
【００４４】
次に、ステップＣ２において、ディスプレイ１０Ａは、算出した平均輝度値を、通信ケーブル２を介して、ディスプレイＩＤ「１」とともに、他のすべてのディスプレイ１０に対して送信する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌは、算出した平均輝度値を、通信ケーブル２を介して、自身のディスプレイＩＤとともに、他のすべてのディスプレイ１０に対して送信する。
【００４５】
次に、ステップＣ３において、ディスプレイ１０Ａは、他のすべてのディスプレイ１０から平均輝度値およびディスプレイＩＤを受信する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌは、他のすべてのディスプレイ１０から平均輝度値およびディスプレイＩＤを受信する。
【００４６】
次に、ステップＣ４において、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整前輝度補正割合算出部１４２Ａとして機能し、各ディスプレイ１０に対応する平均輝度値と予め設定されている基準輝度値とから、各入力画像ＤＡ〜ＤＬに対応する調整前輝度補正割合を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整前輝度補正割合算出部１４２Ｂ〜１４２Ｌとして機能し、各入力画像ＤＡ〜ＤＬに対応する調整前輝度補正割合を算出する。
【００４７】
ここで、調整前輝度補正割合とは、各ディスプレイ１０が、マルチディスプレイシステム１としてではなく、それぞれ独立して輝度補正処理を行う場合において、入力画像の各画素の階調値に掛ける係数であり、たとえば、基準輝度値／平均輝度値×１００［％］で計算される値である。ただし、平均輝度値が基準輝度値以下である場合には、調整前輝度補正割合を１００［％］として計算してもよい。すなわち、従来では、各ディスプレイ１０が独立して輝度補正処理を行う場合において、少なくとも入力画像の平均輝度値が基準輝度値よりも大きいときには、入力画像の各画素の階調値に調整前輝度補正割合を乗算することで入力画像の輝度を落として、画面１１１が眩しくならないようにしていた。しかしながら、各ディスプレイ１０がマルチディスプレイシステム１の一部である場合には、入力画像ごとに算出される調整前輝度補正割合によって入力画像の輝度を落とすと、マルチディスプレイシステム１全体における画像の統一感が失われてしまう。この問題に対して、各ディスプレイ１０によって算出された調整前輝度補正割合のうちで最も低い調整前輝度補正割合に統一して各入力画像の輝度を落とすことも考えられるが、そのようにすると、平均輝度値が基準輝度値よりも小さい、比較的暗い入力画像がより暗くなり、見え難くなってしまう。そこで、本発明では、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて調整前輝度補正割合を調整する。
【００４８】
具体的には、ステップＣ４の後、ステップＣ５において、ディスプレイ１０Ａは、各調整前輝度補正割合に、対応する距離影響値を加算し、調整後輝度補正割合候補とする。たとえば、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合にディスプレイ１０Ａ自身との間の距離影響値「０」を加算して、調整後輝度補正割合候補とする。また、たとえば、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ｂの調整前輝度補正割合にディスプレイ１０Ａとディスプレイ１０Ｂとの間の距離影響値「２Ｋ」を加算して、調整後輝度補正割合候補とする。
【００４９】
このように、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整後輝度補正割合候補算出部１４３Ａとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整後輝度補正割合候補算出部１４３Ｂ〜１４３Ｌとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。各ディスプレイ１０が算出した１２個の調整後輝度補正割合候補は、各ディスプレイ１０からの距離に応じて算出された値の組であるので、それぞれ異なる組となる。
【００５０】
なお、調整後輝度補正割合候補のうち、１００を超える値のものは、１００としてもよい。また、本実施形態では、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合に、ディスプレイ１０Ａ自身との間の距離影響値「０」を加えているが、この処理は他の調整前輝度補正割合に対する処理と統一するために行っているだけであり、「０」を加算する必要は無いので、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合そのものを、ディスプレイ１０Ａに対応する調整後輝度補正割合候補としてもよい。
【００５１】
次に、ステップＣ６では、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整後輝度補正割合決定部１４４Ａとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値を、調整後輝度補正割合に決定する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整後輝度補正割合決定部１４４Ｂ〜１４４Ｌとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値を、調整後輝度補正割合に決定する。
【００５２】
次に、ステップＣ７では、ディスプレイ１０Ａの輝度補正処理部１８Ａは、決定された調整後輝度補正割合を入力画像ＤＡの各画素の階調値に乗算して、補正後入力画像を生成し、表示処理部１２Ａは、補正後入力画像を表示部１１Ａの画面１１１Ａに表示させる。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの輝度補正処理部１８Ｂ〜１８Ｌは、決定された調整後輝度補正割合を入力画像ＤＢ〜ＤＬの各画素の階調値に乗算して、補正後入力画像を生成し、表示処理部１２Ｂ〜１２Ｌは、補正後入力画像を表示部１１Ｂ〜１１Ｌの画面１１１Ｌに表示させる。
【００５３】
以下に、ステップＣ４〜ステップＣ７の処理の具体例を挙げる。具体例では、入力画像ＤＡ〜ＤＬの平均輝度値は、以下の表２のとおりであるとする。
【００５４】
【表２】
【００５５】
また、基準輝度値は８０であり、距離調整係数Ｋ＝１とする。さらに、図１に示すディスプレイ１０の配置に対応して、表３〜表１４のように、各ディスプレイ１０に、距離影響テーブルが設定されているものとする。
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】
【００５８】
【表５】
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
【表８】
【００６２】
【表９】
【００６３】
【表１０】
【００６４】
【表１１】
【００６５】
【表１２】
【００６６】
【表１３】
【００６７】
【表１４】
【００６８】
このように設定されるとき、ステップＣ４において、ディスプレイ１０Ａは、基準輝度値（８０）／平均輝度値×１００［％］を計算して、調整前輝度補正割合を算出する。算出される調整前輝度補正割合は、表１５のとおりであり、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌも、表１５と同じ調整前輝度補正割合を算出する。
【００６９】
【表１５】
【００７０】
ステップＣ５では、ディスプレイ１０Ａは、各調整前輝度補正割合に、対応する距離影響値を加算し、１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌも、同様に、１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。各ディスプレイ１０は、表１６〜表２７のように、各ディスプレイ１０に対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。
【００７１】
【表１６】
【００７２】
【表１７】
【００７３】
【表１８】
【００７４】
【表１９】
【００７５】
【表２０】
【００７６】
【表２１】
【００７７】
【表２２】
【００７８】
【表２３】
【００７９】
【表２４】
【００８０】
【表２５】
【００８１】
【表２６】
【００８２】
【表２７】
【００８３】
ステップＣ６では、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、表１６〜表２７の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値をそれぞれ選択し、調整後輝度補正割合に決定する。そして、ステップＣ７では、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、決定した調整後輝度補正割合で入力画像ＤＡ〜ＤＬを補正して補正後入力画像とする。表２８に、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌが決定した調整後輝度補正割合を示す。
【００８４】
【表２８】
【００８５】
表２８に示すように、調整後輝度補正割合は、最大値がディスプレイ１０Ａの８４．５であり、最小値がディスプレイ１０Ｋの８０であるので、最大で４．５の差が生じている。これは、各ディスプレイ１０が、対応する入力画像の平均輝度値に応じて調整後輝度補正割合を決定したからである。しかしながら、隣接するディスプレイ１０間での調整後輝度補正割合の差は、すべて２．０以下であり、隣接するディスプレイ１０間において、調整後輝度補正割合の差は小さく抑えられている。これは、各ディスプレイ１０が、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて調整後輝度補正割合を決定したからである。すなわち、本発明に係るマルチディスプレイシステム１は、入力画像の平均輝度値だけではなく、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて、輝度の補正の割合を決定することで、マルチディスプレイシステム１全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイ１０の画質を向上させ、各ディスプレイ１０に見易い画像を表示させることができる。
【００８６】
たとえば、表２に示すように、ディスプレイ１０Ｂに対応する入力画像ＤＢは、平均輝度値が１０の比較的暗い画像であり、ディスプレイ１０Ｇに対応する入力画像ＤＧは、平均輝度値が６０の比較的明るい画像であり、ディスプレイ１０Ｋに対応する入力画像ＤＫは、平均輝度値が１００の最も明るい画像である。このとき、従来のように、各ディスプレイ１０が独立して輝度補正処理を行うと、表１５に示したように、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇの輝度の補正の割合は、ともに１００となり、ディスプレイ１０Ｋの輝度の補正の割合は８０となる。そうすると、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇでは１００％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｋでは８０％の輝度に落として画像が表示されるので、各画像は見易いかもしれないが、隣接しているディスプレイ１０Ｇとディスプレイ１０Ｋとの間で輝度の補正の割合が大きく異なってしまい、画像の統一感が失われてしまう。また、ディスプレイ１０Ｋに合わせて、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇの輝度を８０％に落とすと、ディスプレイ１０Ｂの画像が暗くなり過ぎて見え辛くなってしまう。これに対して、本発明に係るマルチディスプレイシステム１によれば、ディスプレイ１０Ｂでは８２．８％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｇでは８１％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｋでは８０％の輝度で画像が表示されるので、隣接しているディスプレイ１０Ｇとディスプレイ１０Ｋとの間で輝度の補正の割合が大きく異ならないように制御しながら、ディスプレイ１０Ｋから遠くに離れたディスプレイ１０Ｂの輝度を向上することができる。よって、本発明では、画像の統一感を失わずに、各画像を見易く表示することができる。
【００８７】
なお、マルチディスプレイシステム１は、上記のように輝度を落とす補正を行うことで、各ディスプレイ１０の消費電力を抑え、発熱量を少なくすることもできる。
【００８８】
本実施形態では、上述したように、通信ケーブル２を介した平均輝度値の送受信に掛かる時間は、入力画像のフレーム周期よりも充分に早いので、１フレームごとに、調整後輝度補正割合による輝度の補正を行うことができる。ただし、１フレームごとに輝度補正処理を行うのではなく、フレームを数回間引いた上で、間引いた分の時間を利用して、平均輝度値の送受信および調整後輝度補正割合による輝度の補正を行ってもよい。
【００８９】
また、本実施形態では、平均輝度値がどのような値であるかにかかわらず、他のディスプレイ１０へ平均輝度値を送信しているが、平均輝度値が基準輝度値よりも高い場合にのみ、他のディスプレイ１０へ平均輝度値を送信するようにしてもよい。そして、他のディスプレイ１０は、所定時間待っても平均輝度値が送信されてこないディスプレイ１０に対しては、そのディスプレイ１０に対応する調整前輝度補正割合を１００とみなすようにしてもよい。
【００９０】
本実施形態では、各ディスプレイ１０に補正後入力画像を表示した状態で、１〜２０の間で距離調整係数Ｋを適宜変更することができ、変更に伴って補正後入力画像が変更される。したがって、マルチディスプレイシステム１の組立後に、各ディスプレイ１０に補正後入力画像を表示させて、距離調整係数Ｋを適切な値に設定することができる。また、距離調整係数Ｋは、距離比率に掛ける共通の係数としたが、共通の係数でなくてもよい。たとえば、２つのディスプレイ１０の画面１１１同士が非平行である場合には、距離調整係数Ｋを異なる係数とする。
【００９１】
図６に、ディスプレイ１０の画面１１１同士が非平行な場合を示す。図６は、マルチディスプレイシステム１が、部屋のコーナーに配置された様子を示している。図６に示すように、ディスプレイ１０Ａの画面１１１Ａとディスプレイ１０Ｂの画面１１１Ｂとは、互いに平行となっているが、ディスプレイ１０Ｂの画面１１１Ｂとディスプレイ１０Ｃの画面１１１Ｃとは、互いに非平行となっている。このような場合、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の距離は、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋが設定される。
【００９２】
たとえば、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の相対的な角度θは３０°であるとし、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの中心間距離）は２であり、距離調整係数Ｋは１であるとする。このとき、角度θは３０°であるので、ディスプレイ１０Ｃに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの中心間距離）は１．９３と算出され、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率よりも実際には小さい。しかしながら、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の距離は、実際の距離よりも遠い距離であるとみなして、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）よりも、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）が大きくなるように、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋが設定される。たとえば、ディスプレイ１０Ｂには、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋ＝３．１１が設定される。これにより、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は２となり、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は６となる。したがって、ディスプレイ１０Ｂは、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値を２とし、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値を６として、調整後輝度補正割合候補を算出し、調整後輝度補正割合を決定することになる。
【００９３】
このように、画面１１１同士が非平行な場合に、ディスプレイ１０間の距離を実際の距離よりも遠い距離とみなすのは、画面１１１同士が非平行な場合、そのディスプレイ１０間において輝度の補正の割合が多少異なっていても違和感を生じ難いからである。各ディスプレイ１０は、各ディスプレイ１０の画面１１１の正面から見たときに最も画像が見易いように視野角が設定されているので、２つのディスプレイ１０において画面１１１同士が非平行な場合、いずれかのディスプレイ１０の視野角の中心から外れることになる。視野角の中心から外れると目に入る光量が低下するので、その２つのディスプレイ１０において輝度の補正の割合が多少異なっていても違和感を生じ難くなり、画像の統一感は失われない。したがって、画面１１１同士が非平行な場合には、画面１１１同士が遠く離れているとみなして、輝度を向上させることができる。
【００９４】
さらに、画面１１１同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋを設定することが好ましい。図７は、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃを上から見たときの図であり、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの間の相対的な角度θ１は４０°であるとし、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の相対的な角度θ２は２０°であるとし、各ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃの長さの距離比率は２であるとする。このとき、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの中心間距離）は１．８８と算出され、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ｃに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの中心間距離）は１．９７と算出される。したがって、実際には、ディスプレイ１０Ｂに対しては、ディスプレイ１０Ｃよりもディスプレイ１０Ａの方が近いのであるが、ディスプレイ１０Ａの方が画面１１１同士の相対的な角度が大きく、その結果、視野角の重なる範囲が小さくなるので、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋを設定することが好ましい。
【００９５】
たとえば、ディスプレイ１０Ｂには、ディスプレイ１０Ａに対する距離調整係数Ｋ＝３．３が設定され、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋ＝２．９が設定される。これにより、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は６．２となり、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は５．７となる。したがって、ディスプレイ１０Ｂは、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値を６．２とし、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値を５．７として、調整後輝度補正割合候補を算出し、調整後輝度補正割合を決定することになる。これにより、画像の統一感を失うことなく、各画像の輝度をより向上させることができる。
【００９６】
なお、上記のように、画面１１１同士の相対的な角度θに応じた距離調整係数Ｋは、マルチディスプレイシステム１を組み立てる者が手動で設定してもよいし、相対的な角度θの値ごとに所定の係数α（θ）を記憶させておき、角度θが入力されることで、ディスプレイ１０自身が、画面１１１同士が平行な場合の距離調整係数Ｋに係数α（θ）を乗算して、角度θに応じた距離調整係数Ｋを設定するようにしてもよい。たとえば、画面１１１同士が平行な場合の距離調整係数Ｋ＝１の場合において、係数α（３０°）＝３．１１をディスプレイ１０に記憶させておけば、このディスプレイ１０は、角度θ＝３０°で傾斜した他のディスプレイ１０に対する距離調整係数Ｋを、Ｋ＝１×３．１１＝３．１１に設定する。
【００９７】
上述した実施形態では、各ディスプレイ１０の中央処理部１４および輝度補正処理部１８が全体として、本発明に係る制御部として機能していたが、本発明に係る制御部として機能するデバイスを、ディスプレイ１０とは別に用意し、ディスプレイ１０に接続してマルチディスプレイシステムを構成してもよい。
【００９８】
図８に、本発明に係る制御部として機能する制御デバイス３を含むマルチディスプレイシステム１を示す。制御デバイス３は、ＰＣなどから実現され、基準輝度値および各ディスプレイ１０に対応する距離影響テーブルが記憶されている。
【００９９】
制御デバイス３は、各ディスプレイ１０に対応から平均輝度値が送信されると、各平均輝度値および基準輝度値から、各調整前輝度補正割合を算出する。次に、各調整前輝度補正割合および各距離影響テーブルから、各調整後輝度補正割合候補の組を算出し、算出した各組の中から、それぞれ最小値を選択して、各ディスプレイ１０に対応する調整後輝度補正割合に決定する。最後に、決定した各調整後輝度補正割合を、対応する各ディスプレイ１０に送信し、各ディスプレイ１０の輝度補正処理部１８は、受信した調整後輝度補正割合で入力画像を補正して補正後入力画像を表示する。
【０１００】
このように、各ディスプレイ１０とは別のデバイスとして制御部を設けることで、各ディスプレイ１０の構成を簡単にすることができる。なお、図８では、ディスプレイ１０Ｌの下流側に制御デバイス３を設けているが、ディスプレイ１０Ａの上流側に制御デバイス３を設けてもよい。また、制御デバイス３と各ディスプレイ１０との間で、平均輝度値や調整後輝度補正割合の送受信を行っているが、制御デバイス３が、入力画像から平均輝度値を算出するとともに、調整後輝度補正割合から補正後入力画像の生成を行うようにしてもよい。この場合、各ディスプレイ１０としては、従来公知のディスプレイを用いることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ マルチディスプレイシステム
２ 通信ケーブル
３ 制御デバイス
１０，１０Ａ〜１０Ｌ ディスプレイ
１４，１４Ａ〜１４Ｌ 中央処理部
１８，１８Ａ〜１８Ｌ 輝度補正処理部
１４１，１４１Ａ〜１４１Ｌ 平均輝度値算出部
１４２，１４２Ａ〜１４２Ｌ 調整前輝度補正割合算出部
１４３，１４３Ａ〜１４３Ｌ 調整後輝度補正割合候補算出部
１４４，１４４Ａ〜１４４Ｌ 調整後輝度補正割合決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のディスプレイから構成されるマルチディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイの分野では、入力画像をそのまま表示するのではなく、入力画像に基づいて様々な制御を行って、画質を最適にする工夫がなされている。たとえば、特許文献１に記載のディスプレイは、比較的明るい階調の画像を表示するときには画像の輝度を下げるように制御し、比較的暗い階調の画像を表示するときには画像の輝度を上げるように制御する輝度補正処理を行って、画像を見易くしている。
【０００３】
これとは別に、ディスプレイの分野では、複数のディスプレイを隣接させて接続するマルチディスプレイシステムが知られている。マルチディスプレイシステムは、各ディスプレイの画面に、それぞれ異なる画像を表示させることもできるし、各ディスプレイの画面に、１つの画像の一部分をそれぞれ表示することで、複数の画面全体に亘って、この１つの画像を表示することもできる。たとえば、特許文献２〜４は、このようなマルチディスプレイシステムを開示している。
【０００４】
特許文献２に記載のマルチディスプレイシステムは、複数の液晶ディスプレイ間において、画面の明るさを統一する制御を行っている。たとえば、一の液晶ディスプレイと他の液晶ディスプレイとにおいて、同一の画像データを用いて画像を表示させた場合に、一の液晶ディスプレイの画面よりも他の液晶ディスプレイの画面が暗いときには、他の液晶ディスプレイのバックライトユニットの発光量が多くなるように制御して、２つの液晶ディスプレイ間における画面の明るさを統一している。
【０００５】
特許文献３に記載のマルチディスプレイシステムは、基準となるディスプレイの周囲の環境の明るさに応じて、基準となるディスプレイの画像の輝度を制御するとともに、他のディスプレイの画像の輝度を、基準となるディスプレイの画像の輝度に統一する制御を行っている。
【０００６】
特許文献４に記載のマルチディスプレイシステムは、１つの画像を拡大して、複数のディスプレイの画面に亘って表示するときにおいて、拡大前の画像の平均輝度値に基づいて、各ディスプレイの画像の輝度を統一する制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４９４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９１９６号公報
【特許文献３】特開２００９−２１６８０８号公報
【特許文献４】特開２００３−１５６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マルチディスプレイシステムを構成する場合においても、特許文献１に記載のように、画像の階調値に応じて画像の輝度を制御し、画像を見易くすることが求められる。しかしながら、マルチディスプレイシステムの各ディスプレイが、それぞれ個別に画像の輝度を制御すると、各画像の輝度の補正割合がばらばらになり、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感が失われてしまう。
【０００９】
たとえば、１つの画像を複数のディスプレイの画面に亘って拡大して表示する場合に、隣接するディスプレイの画面に表示される画像の繋ぎ目部分において、輝度が大きく異なっていると、違和感を生じてしまう。また、たとえば、隣接するディスプレイの画面に同一の画像を表示させる場合に、２つの画像において輝度が大きく異なっていると、違和感を生じてしまう。
【００１０】
特許文献２〜４に記載のマルチディスプレイシステムは、上述したように、複数のディスプレイの画面の明るさを統一する制御を行っている。よって、特許文献１に記載の技術と特許文献２〜４に記載の技術とを組み合わせれば、統一感の問題は解決される。
【００１１】
たとえば、一のディスプレイの画面に明るい階調の画像を表示し、そのディスプレイに隣接される他のディスプレイの画面に暗い階調の画像を表示しようとする場合に、一のディスプレイの画面が眩しくならないように一のディスプレイに表示させる画像の階調を下げるとともに、同じ下げ幅で、他のディスプレイに表示させる画像の階調を下げれば、この２つのディスプレイ間において、画像の統一感は失われない。しかしながら、統一感が失われない代わりに、暗い階調の画像はより暗くなってしまい、画像を見易くするという輝度補正処理の目的とは逆の結果になってしまう。
【００１２】
このような問題が生じるのは、マルチディスプレイシステムにおける各ディスプレイの位置関係を考慮せずに、１つの明るさに統一しようとするからである。たとえば、隣接するディスプレイ間で明るさや色合いが異なっていれば違和感を生じ易いが、遠く離れたディスプレイ間で明るさや色合いが多少異なっていても違和感を生じ難い。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、各ディスプレイ間の位置関係に応じた制御を行って各ディスプレイに画像を表示させることで、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができるマルチディスプレイシステム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】
【００１４】
本発明は、並べて配置される複数のディスプレイと、
各ディスプレイに表示すべき入力画像の階調値から入力画像ごとに代表階調値を算出する代表階調値算出部、各代表階調値と各ディスプレイにおいて共通して予め設定される基準階調値とに基づいて各入力画像に対応する補正割合をそれぞれ算出する補正割合算出部、および、算出された補正割合に基づいて入力画像を補正して補正後入力画像をそれぞれ生成する補正後入力画像生成部を含み、各ディスプレイに各補正後入力画像を表示させる制御部とを備えるマルチディスプレイシステムにおいて、
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合に基づいて前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とするマルチディスプレイシステムである。
【００１５】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で、前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、補正後入力画像生成部は、補正割合算出部によって算出された各補正割合を、他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて調整し、調整後の各補正割合に基づいて補正後入力画像を生成する。したがって、入力画像だけではなく、各ディスプレイの位置関係も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００１９】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、補正割合算出部によって算出された各補正割合を、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように調整し、調整後の各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で補正後入力画像を生成する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００２０】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、各補正割合を調整する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離、さらには各ディスプレイの画面の角度も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【００２１】
また本発明によれば、補正後入力画像生成部は、画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、各影響値を用いて、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、各補正割合を調整する。したがって、補正後入力画像の明るさを抑える輝度補正処理を行う場合において、各ディスプレイが様々な角度で配置されているときに、入力画像だけではなく、各ディスプレイ間の距離、さらには各ディスプレイの画面の角度も考慮して、補正後入力画像を生成することができるので、マルチディスプレイシステム全体における画像の輝度の統一感を失うことなく、各ディスプレイに見易い画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】マルチディスプレイシステム１の外観を模式的に示す図である。
【図２】ディスプレイ１０の電気的構成を模式的に示す図である。
【図３】基準階調値および距離影響テーブルの設定の手順を示すフローチャートである。
【図４】距離影響テーブルの設定手順を示すフローチャートである。
【図５】輝度補正処理を示すフローチャートである。
【図６】マルチディスプレイシステム１が、部屋のコーナーに配置された様子を示す図である。
【図７】ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃを上から見たときの図である。
【図８】制御デバイス３を含むマルチディスプレイシステム１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、本発明の実施形態であるマルチディスプレイシステム１について説明する。図１は、マルチディスプレイシステム１の外観を模式的に示す図である。マルチディスプレイシステム１は、複数のディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌと、制御部とを含む。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、画面１１１Ａ〜１１１Ｌに画像をそれぞれ表示するデバイスであり、図１は、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌが３行４列で隣接して配置される例を示している。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、液晶ディスプレイであっても、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイであっても、プラズマディスプレイであってもよい。ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは同一に構成され、特に区別する必要が無い場合には、ディスプレイ１０と総称する。
【００２４】
制御部は、各ディスプレイ１０に対応する入力画像を、各入力画像および各ディスプレイ１０の位置関係に応じて補正し、補正後入力画像として画面１１１に表示させるデバイスである。制御部は、ディスプレイ１０の一部であってもよく、ディスプレイ１０とは別のデバイスであってもよい。本実施形態では、各ディスプレイ１０の中央処理部１４および輝度補正処理部１８が、制御部として機能する。
【００２５】
図２に、ディスプレイ１０の電気的構成を模式的に示す。ディスプレイ１０は、画面１１１を含む表示部１１と、表示処理部１２と、表示メモリ１３と、中央処理部１４と、内部記憶部１５と、映像入力端子１６１および映像出力端子１６２を備える映像通信処理部１６と、上流側端子１７１および下流側端子１７２を備えるシリアル通信処理部１７と、輝度補正処理部１８とから構成される。なお、各ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌの各部には、対応する添え字Ａ〜Ｌを付すこととする。
【００２６】
ディスプレイ１０Ａの下流側端子１７２Ａとディスプレイ１０Ｂの上流側端子１７１Ｂとが通信ケーブル２で接続され、ディスプレイ１０Ｂの下流側端子１７２Ｂとディスプレイ１０Ｃの上流側端子１７１Ｃとが通信ケーブル２で接続され、以下同様にして、ディスプレイ１０Ａからディスプレイ１０Ｌまでがデイジーチェイン接続される。１つの通信ケーブル２に接続される２つのディスプレイ１０のうち、この通信ケーブル２が下流側端子１７２に接続されるディスプレイ１０を、上流側のディスプレイ１０と称し、この通信ケーブル２が上流側端子１７１に接続されるディスプレイ１０を、下流側のディスプレイ１０と称する。したがって、ディスプレイ１０Ａは最も上流側のディスプレイ１０であり、ディスプレイ１０Ｌは最も下流側のディスプレイ１０となる。
【００２７】
各ディスプレイ１０には、上流側から順に、「１」〜「１２」のディスプレイＩＤが割り振られる。上流側のディスプレイ１０と下流側のディスプレイ１０とは、通信ケーブル２を介して、後述する代表階調値の送受信を行う。
【００２８】
あるディスプレイ１０の映像出力端子１６２に対して、そのディスプレイ１０よりも１つ下流側のディスプレイ１０の映像入力端子１６１が、図示しない映像通信ケーブルで接続される。最上流のディスプレイ１０Ａの映像入力端子１６１Ａは、ＰＣ（Personal Computer）などの図示しない画像出力装置に接続される。たとえば、各ディスプレイ１０に対応する入力画像は、ディスプレイＩＤとセットになったデータとして、画像出力装置からディスプレイ１０Ａに入力され、このデータのうち、ディスプレイ１０Ａは、自身のディスプレイＩＤ「１」とセットになっている入力画像のみ表示メモリ１３Ａに記憶し、それ以外のデータを、映像通信ケーブルを介して下流側のディスプレイ１０Ｂへ送信する。下流側のディスプレイ１０Ｂは、自身のディスプレイＩＤ「２」とセットになっている入力画像のみ表示メモリ１３Ｂに記憶し、それ以外のデータを、映像通信ケーブルを介して下流側のディスプレイ１０Ｃへ送信する。以下同様にして、各ディスプレイ１０は、対応する入力画像を表示メモリ１３に記憶する。
【００２９】
本実施形態では、入力画像は、画像出力装置から１フレームごとに、６０ｆｐｓの速度で入力される動画像であるとする。そして、通信ケーブル２を介した通信の速度は、入力画像のフレーム周期よりも充分に早いとする。充分に早い通信規格としては、ＲＳ２３２Ｃや、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩなどが挙げられる。映像通信ケーブルを介した通信や通信ケーブル２を介した通信の制御は、中央処理部１４が行ってもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの通信専用の集積回路が行ってもよい。
【００３０】
上記のようにして表示メモリ１３に記憶された入力画像は、本発明に係る制御部として機能する中央処理部１４および輝度補正処理部１８によって輝度補正処理が行われ、補正後入力画像に補正される。そして、表示処理部１２は、表示部１１の画面１１１に補正後入力画像を表示させる。
【００３１】
中央処理部１４は、より詳細には、後述する平均輝度値算出部１４１、調整前輝度補正割合算出部１４２、調整後輝度補正割合候補算出部１４３、および調整後輝度補正割合決定部１４４として機能する。このうち、平均輝度値算出部１４１は、本発明に係る代表階調値算出部として機能し、調整前輝度補正割合算出部１４２は、本発明に係る補正割合算出部として機能し、調整後輝度補正割合候補算出部１４３、調整後輝度補正割合決定部１４４、および輝度補正処理部１８は、本発明に係る補正後入力画像生成部として機能する。
【００３２】
中央処理部１４および輝度補正処理部１８を制御部として機能させるために、内部記憶部１５には、基準階調値と、距離影響テーブルとが設定される。図３は、基準階調値および距離影響テーブルの設定の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、各ディスプレイ１０は、基準階調値が設定された後（ステップＡ１）、距離影響テーブルが設定される（ステップＡ２）。
【００３３】
基準階調値は、輝度補正処理の基準となる値であり、本実施形態では、０以上１００以下の基準輝度値である。この基準輝度値は、各ディスプレイ１０に共通する値であるので、マルチディスプレイシステム１としてディスプレイ１０を組み立てる前に、各ディスプレイ１０に設定される。ただし、マルチディスプレイシステム１の組立後に設定することも可能である。
【００３４】
距離影響テーブルは、ディスプレイ１０ごとに、他のディスプレイとの位置関係に対応して設定される。本実施形態では、距離影響テーブルは、他のディスプレイ１０に対する距離比率と距離調整係数Ｋとの積である距離影響値を、１つにまとめたテーブルである。距離比率は、各ディスプレイ間の相対的な距離であり、たとえば、図１において、ディスプレイ１０の縦の長さを１としたときの、２つのディスプレイ１０間における画面１１１同士の距離である。たとえば、ディスプレイ１０の縦の長さを１とするとき、ディスプレイ１０の横の長さは２であり、ディスプレイ１０Ａとディスプレイ１０Ｇとの間の距離比率は、√（１２＋４２）＝√１７≒４．１である。距離調整係数Ｋは、ディスプレイ１０の大きさ、配置数、配置の仕方によって定められる値であり、距離調整係数Ｋが大きくなるほどディスプレイ１０同士は遠く離れているとみなすことができる。本実施形態では、初期設定での距離調整係数Ｋは１であるとし、１〜２０の間で適宜変更できるとする。
【００３５】
図４は、距離影響テーブルの設定手順を示すフローチャートである。図４に示すように、距離比率が設定された後（ステップＢ１）、距離調整係数Ｋが設定され（ステップＢ２）、これによって、距離影響テーブルが設定される。表１に、ディスプレイ１０Ａに設定される距離影響テーブルを示す。なお、本実施形態では、表１に示すように、ディスプレイ１０Ａには、ディスプレイ１０Ａ自身との距離である「０」も記憶されている。
【００３６】
【表１】
【００３７】
このような距離影響テーブルは、ディスプレイ１０の大きさだけではなく、配置数や配置の仕方にもよるので、マルチディスプレイシステム１の組立後に設定される。ただし、距離影響値をすべて手動で設定する必要は無く、たとえば、３行４列のマルチディスプレイシステムのディスプレイＩＤ「１」〜「１２」用のテーブルや、３行３列のマルチディスプレイシステムのディスプレイＩＤ「１」〜「９」用のテーブルなど、予想されるマルチディスプレイの組立態様に合わせて、様々な距離影響テーブルを予め記憶させておき、「３行４列」や「３行３列」などのマルチディスプレイシステムの構成をディスプレイ１０自体が判断し、自身のディスプレイＩＤに対応する距離影響テーブルを選択して設定するようにしてもよい。また、マルチディスプレイシステムを組み立てる者が、「３行４列」や「３行３列」などを選択することで、ディスプレイ１０自体が自身のディスプレイＩＤに対応する距離影響テーブルを選択して設定するようにしてもよい。
【００３８】
以上のようにして、基準輝度値および距離影響テーブルが設定された後、各ディスプレイ１０に各入力画像が記憶されると、各入力画像に対して輝度補正処理が行われる。以下では、ディスプレイ１０Ａに入力画像ＤＡが記憶され、ディスプレイ１０Ｂに入力画像ＤＢが記憶され、以下同様にして、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに入力画像ＤＡ〜ＤＬが記憶されたものとする。このときの輝度補正処理を、図５のフローチャートで示す。
【００３９】
ステップＣ１では、ディスプレイ１０Ａは、入力画像ＤＡから代表階調値を算出する。ここで、ある画像の代表階調値とは、その画像の各画素の階調値から所定の規則に従って算出される、その画像を代表する値であり、平均輝度値や、最大平均階調値、最小平均階調値などである。
【００４０】
たとえば、ある画像における、ある画素の階調値が２５５階調で表され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ｒ１，ｇ１，ｂ１）であるとき、その画素の輝度値は、輝度値Ｙ＝（０．２１２６ｒ１＋０．７１５２ｇ１＋０．０７２２ｂ１）×１００／２５５（輝度値Ｙの最小値は０、最大値は１００）として算出することができ、ある画像について、すべての画素の輝度値Ｙの算術平均値を、平均輝度値として算出することができる。
【００４１】
また、たとえば、ある画像における、ある画素の階調値が２５５階調で表され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（ｒ２，ｇ２，ｂ２）であるとき、その画素の平均階調値は、平均階調値Ｍ＝０．３３３ｒ１＋０．３３３ｇ１＋０．３３３ｂ１（平均階調値Ｍの最小値は０、最大値は２５５）として算出することができ、ある画像について、すべての画素の平均階調値Ｍのうちの最大値を、最大平均階調値として算出することができ、また、ある画像について、すべての画素の平均階調値Ｍのうちの最小値を、最小平均階調値として算出することができる。
【００４２】
このようにして算出される代表階調値は、画像が明るいほど大きく、暗いほど小さくなる値である。以下では、各ディスプレイ１０が算出する代表階調値は、上記平均輝度値であるとする。
【００４３】
すなわち、ステップＣ１では、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、平均輝度値算出部１４１Ａとして機能し、入力画像ＤＡの平均輝度値を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、平均輝度値算出部１４１Ｂ〜１４１Ｌとして機能し、入力画像ＤＢ〜ＤＬの平均輝度値を算出する。
【００４４】
次に、ステップＣ２において、ディスプレイ１０Ａは、算出した平均輝度値を、通信ケーブル２を介して、ディスプレイＩＤ「１」とともに、他のすべてのディスプレイ１０に対して送信する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌは、算出した平均輝度値を、通信ケーブル２を介して、自身のディスプレイＩＤとともに、他のすべてのディスプレイ１０に対して送信する。
【００４５】
次に、ステップＣ３において、ディスプレイ１０Ａは、他のすべてのディスプレイ１０から平均輝度値およびディスプレイＩＤを受信する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌは、他のすべてのディスプレイ１０から平均輝度値およびディスプレイＩＤを受信する。
【００４６】
次に、ステップＣ４において、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整前輝度補正割合算出部１４２Ａとして機能し、各ディスプレイ１０に対応する平均輝度値と予め設定されている基準輝度値とから、各入力画像ＤＡ〜ＤＬに対応する調整前輝度補正割合を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整前輝度補正割合算出部１４２Ｂ〜１４２Ｌとして機能し、各入力画像ＤＡ〜ＤＬに対応する調整前輝度補正割合を算出する。
【００４７】
ここで、調整前輝度補正割合とは、各ディスプレイ１０が、マルチディスプレイシステム１としてではなく、それぞれ独立して輝度補正処理を行う場合において、入力画像の各画素の階調値に掛ける係数であり、たとえば、基準輝度値／平均輝度値×１００［％］で計算される値である。ただし、平均輝度値が基準輝度値以下である場合には、調整前輝度補正割合を１００［％］として計算してもよい。すなわち、従来では、各ディスプレイ１０が独立して輝度補正処理を行う場合において、少なくとも入力画像の平均輝度値が基準輝度値よりも大きいときには、入力画像の各画素の階調値に調整前輝度補正割合を乗算することで入力画像の輝度を落として、画面１１１が眩しくならないようにしていた。しかしながら、各ディスプレイ１０がマルチディスプレイシステム１の一部である場合には、入力画像ごとに算出される調整前輝度補正割合によって入力画像の輝度を落とすと、マルチディスプレイシステム１全体における画像の統一感が失われてしまう。この問題に対して、各ディスプレイ１０によって算出された調整前輝度補正割合のうちで最も低い調整前輝度補正割合に統一して各入力画像の輝度を落とすことも考えられるが、そのようにすると、平均輝度値が基準輝度値よりも小さい、比較的暗い入力画像がより暗くなり、見え難くなってしまう。そこで、本発明では、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて調整前輝度補正割合を調整する。
【００４８】
具体的には、ステップＣ４の後、ステップＣ５において、ディスプレイ１０Ａは、各調整前輝度補正割合に、対応する距離影響値を加算し、調整後輝度補正割合候補とする。たとえば、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合にディスプレイ１０Ａ自身との間の距離影響値「０」を加算して、調整後輝度補正割合候補とする。また、たとえば、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ｂの調整前輝度補正割合にディスプレイ１０Ａとディスプレイ１０Ｂとの間の距離影響値「２Ｋ」を加算して、調整後輝度補正割合候補とする。
【００４９】
このように、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整後輝度補正割合候補算出部１４３Ａとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整後輝度補正割合候補算出部１４３Ｂ〜１４３Ｌとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。各ディスプレイ１０が算出した１２個の調整後輝度補正割合候補は、各ディスプレイ１０からの距離に応じて算出された値の組であるので、それぞれ異なる組となる。
【００５０】
なお、調整後輝度補正割合候補のうち、１００を超える値のものは、１００としてもよい。また、本実施形態では、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合に、ディスプレイ１０Ａ自身との間の距離影響値「０」を加えているが、この処理は他の調整前輝度補正割合に対する処理と統一するために行っているだけであり、「０」を加算する必要は無いので、ディスプレイ１０Ａは、ディスプレイ１０Ａの調整前輝度補正割合そのものを、ディスプレイ１０Ａに対応する調整後輝度補正割合候補としてもよい。
【００５１】
次に、ステップＣ６では、ディスプレイ１０Ａの中央処理部１４Ａは、調整後輝度補正割合決定部１４４Ａとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値を、調整後輝度補正割合に決定する。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの中央処理部１４Ｂ〜１４Ｌは、調整後輝度補正割合決定部１４４Ｂ〜１４４Ｌとして機能し、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌに対応する１２個の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値を、調整後輝度補正割合に決定する。
【００５２】
次に、ステップＣ７では、ディスプレイ１０Ａの輝度補正処理部１８Ａは、決定された調整後輝度補正割合を入力画像ＤＡの各画素の階調値に乗算して、補正後入力画像を生成し、表示処理部１２Ａは、補正後入力画像を表示部１１Ａの画面１１１Ａに表示させる。同様に、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌの輝度補正処理部１８Ｂ〜１８Ｌは、決定された調整後輝度補正割合を入力画像ＤＢ〜ＤＬの各画素の階調値に乗算して、補正後入力画像を生成し、表示処理部１２Ｂ〜１２Ｌは、補正後入力画像を表示部１１Ｂ〜１１Ｌの画面１１１Ｌに表示させる。
【００５３】
以下に、ステップＣ４〜ステップＣ７の処理の具体例を挙げる。具体例では、入力画像ＤＡ〜ＤＬの平均輝度値は、以下の表２のとおりであるとする。
【００５４】
【表２】
【００５５】
また、基準輝度値は８０であり、距離調整係数Ｋ＝１とする。さらに、図１に示すディスプレイ１０の配置に対応して、表３〜表１４のように、各ディスプレイ１０に、距離影響テーブルが設定されているものとする。
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】
【００５８】
【表５】
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
【表８】
【００６２】
【表９】
【００６３】
【表１０】
【００６４】
【表１１】
【００６５】
【表１２】
【００６６】
【表１３】
【００６７】
【表１４】
【００６８】
このように設定されるとき、ステップＣ４において、ディスプレイ１０Ａは、基準輝度値（８０）／平均輝度値×１００［％］を計算して、調整前輝度補正割合を算出する。算出される調整前輝度補正割合は、表１５のとおりであり、ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌも、表１５と同じ調整前輝度補正割合を算出する。
【００６９】
【表１５】
【００７０】
ステップＣ５では、ディスプレイ１０Ａは、各調整前輝度補正割合に、対応する距離影響値を加算し、１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。ディスプレイ１０Ｂ〜１０Ｌも、同様に、１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。各ディスプレイ１０は、表１６〜表２７のように、各ディスプレイ１０に対応する１２個の調整後輝度補正割合候補を算出する。
【００７１】
【表１６】
【００７２】
【表１７】
【００７３】
【表１８】
【００７４】
【表１９】
【００７５】
【表２０】
【００７６】
【表２１】
【００７７】
【表２２】
【００７８】
【表２３】
【００７９】
【表２４】
【００８０】
【表２５】
【００８１】
【表２６】
【００８２】
【表２７】
【００８３】
ステップＣ６では、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、表１６〜表２７の調整後輝度補正割合候補のうちの最小値をそれぞれ選択し、調整後輝度補正割合に決定する。そして、ステップＣ７では、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌは、決定した調整後輝度補正割合で入力画像ＤＡ〜ＤＬを補正して補正後入力画像とする。表２８に、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｌが決定した調整後輝度補正割合を示す。
【００８４】
【表２８】
【００８５】
表２８に示すように、調整後輝度補正割合は、最大値がディスプレイ１０Ａの８４．５であり、最小値がディスプレイ１０Ｋの８０であるので、最大で４．５の差が生じている。これは、各ディスプレイ１０が、対応する入力画像の平均輝度値に応じて調整後輝度補正割合を決定したからである。しかしながら、隣接するディスプレイ１０間での調整後輝度補正割合の差は、すべて２．０以下であり、隣接するディスプレイ１０間において、調整後輝度補正割合の差は小さく抑えられている。これは、各ディスプレイ１０が、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて調整後輝度補正割合を決定したからである。すなわち、本発明に係るマルチディスプレイシステム１は、入力画像の平均輝度値だけではなく、ディスプレイ１０間の位置関係に応じて、輝度の補正の割合を決定することで、マルチディスプレイシステム１全体における画像の統一感を失うことなく、各ディスプレイ１０の画質を向上させ、各ディスプレイ１０に見易い画像を表示させることができる。
【００８６】
たとえば、表２に示すように、ディスプレイ１０Ｂに対応する入力画像ＤＢは、平均輝度値が１０の比較的暗い画像であり、ディスプレイ１０Ｇに対応する入力画像ＤＧは、平均輝度値が６０の比較的明るい画像であり、ディスプレイ１０Ｋに対応する入力画像ＤＫは、平均輝度値が１００の最も明るい画像である。このとき、従来のように、各ディスプレイ１０が独立して輝度補正処理を行うと、表１５に示したように、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇの輝度の補正の割合は、ともに１００となり、ディスプレイ１０Ｋの輝度の補正の割合は８０となる。そうすると、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇでは１００％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｋでは８０％の輝度に落として画像が表示されるので、各画像は見易いかもしれないが、隣接しているディスプレイ１０Ｇとディスプレイ１０Ｋとの間で輝度の補正の割合が大きく異なってしまい、画像の統一感が失われてしまう。また、ディスプレイ１０Ｋに合わせて、ディスプレイ１０Ｂ，１０Ｇの輝度を８０％に落とすと、ディスプレイ１０Ｂの画像が暗くなり過ぎて見え辛くなってしまう。これに対して、本発明に係るマルチディスプレイシステム１によれば、ディスプレイ１０Ｂでは８２．８％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｇでは８１％の輝度で画像が表示され、ディスプレイ１０Ｋでは８０％の輝度で画像が表示されるので、隣接しているディスプレイ１０Ｇとディスプレイ１０Ｋとの間で輝度の補正の割合が大きく異ならないように制御しながら、ディスプレイ１０Ｋから遠くに離れたディスプレイ１０Ｂの輝度を向上することができる。よって、本発明では、画像の統一感を失わずに、各画像を見易く表示することができる。
【００８７】
なお、マルチディスプレイシステム１は、上記のように輝度を落とす補正を行うことで、各ディスプレイ１０の消費電力を抑え、発熱量を少なくすることもできる。
【００８８】
本実施形態では、上述したように、通信ケーブル２を介した平均輝度値の送受信に掛かる時間は、入力画像のフレーム周期よりも充分に早いので、１フレームごとに、調整後輝度補正割合による輝度の補正を行うことができる。ただし、１フレームごとに輝度補正処理を行うのではなく、フレームを数回間引いた上で、間引いた分の時間を利用して、平均輝度値の送受信および調整後輝度補正割合による輝度の補正を行ってもよい。
【００８９】
また、本実施形態では、平均輝度値がどのような値であるかにかかわらず、他のディスプレイ１０へ平均輝度値を送信しているが、平均輝度値が基準輝度値よりも高い場合にのみ、他のディスプレイ１０へ平均輝度値を送信するようにしてもよい。そして、他のディスプレイ１０は、所定時間待っても平均輝度値が送信されてこないディスプレイ１０に対しては、そのディスプレイ１０に対応する調整前輝度補正割合を１００とみなすようにしてもよい。
【００９０】
本実施形態では、各ディスプレイ１０に補正後入力画像を表示した状態で、１〜２０の間で距離調整係数Ｋを適宜変更することができ、変更に伴って補正後入力画像が変更される。したがって、マルチディスプレイシステム１の組立後に、各ディスプレイ１０に補正後入力画像を表示させて、距離調整係数Ｋを適切な値に設定することができる。また、距離調整係数Ｋは、距離比率に掛ける共通の係数としたが、共通の係数でなくてもよい。たとえば、２つのディスプレイ１０の画面１１１同士が非平行である場合には、距離調整係数Ｋを異なる係数とする。
【００９１】
図６に、ディスプレイ１０の画面１１１同士が非平行な場合を示す。図６は、マルチディスプレイシステム１が、部屋のコーナーに配置された様子を示している。図６に示すように、ディスプレイ１０Ａの画面１１１Ａとディスプレイ１０Ｂの画面１１１Ｂとは、互いに平行となっているが、ディスプレイ１０Ｂの画面１１１Ｂとディスプレイ１０Ｃの画面１１１Ｃとは、互いに非平行となっている。このような場合、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の距離は、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋが設定される。
【００９２】
たとえば、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の相対的な角度θは３０°であるとし、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの中心間距離）は２であり、距離調整係数Ｋは１であるとする。このとき、角度θは３０°であるので、ディスプレイ１０Ｃに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの中心間距離）は１．９３と算出され、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率よりも実際には小さい。しかしながら、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の距離は、実際の距離よりも遠い距離であるとみなして、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）よりも、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）が大きくなるように、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋが設定される。たとえば、ディスプレイ１０Ｂには、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋ＝３．１１が設定される。これにより、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は２となり、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は６となる。したがって、ディスプレイ１０Ｂは、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値を２とし、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値を６として、調整後輝度補正割合候補を算出し、調整後輝度補正割合を決定することになる。
【００９３】
このように、画面１１１同士が非平行な場合に、ディスプレイ１０間の距離を実際の距離よりも遠い距離とみなすのは、画面１１１同士が非平行な場合、そのディスプレイ１０間において輝度の補正の割合が多少異なっていても違和感を生じ難いからである。各ディスプレイ１０は、各ディスプレイ１０の画面１１１の正面から見たときに最も画像が見易いように視野角が設定されているので、２つのディスプレイ１０において画面１１１同士が非平行な場合、いずれかのディスプレイ１０の視野角の中心から外れることになる。視野角の中心から外れると目に入る光量が低下するので、その２つのディスプレイ１０において輝度の補正の割合が多少異なっていても違和感を生じ難くなり、画像の統一感は失われない。したがって、画面１１１同士が非平行な場合には、画面１１１同士が遠く離れているとみなして、輝度を向上させることができる。
【００９４】
さらに、画面１１１同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋを設定することが好ましい。図７は、ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃを上から見たときの図であり、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの間の相対的な角度θ１は４０°であるとし、ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの間の相対的な角度θ２は２０°であるとし、各ディスプレイ１０Ａ〜１０Ｃの長さの距離比率は２であるとする。このとき、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ａとの中心間距離）は１．８８と算出され、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ｃに対する距離比率（ディスプレイ１０Ｂとディスプレイ１０Ｃとの中心間距離）は１．９７と算出される。したがって、実際には、ディスプレイ１０Ｂに対しては、ディスプレイ１０Ｃよりもディスプレイ１０Ａの方が近いのであるが、ディスプレイ１０Ａの方が画面１１１同士の相対的な角度が大きく、その結果、視野角の重なる範囲が小さくなるので、実際の距離よりも遠い距離とみなして、距離調整係数Ｋを設定することが好ましい。
【００９５】
たとえば、ディスプレイ１０Ｂには、ディスプレイ１０Ａに対する距離調整係数Ｋ＝３．３が設定され、ディスプレイ１０Ｃに対する距離調整係数Ｋ＝２．９が設定される。これにより、ディスプレイ１０Ｂに設定される、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は６．２となり、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値（距離比率×距離調整係数Ｋ）は５．７となる。したがって、ディスプレイ１０Ｂは、ディスプレイ１０Ａに対する距離影響値を６．２とし、ディスプレイ１０Ｃに対する距離影響値を５．７として、調整後輝度補正割合候補を算出し、調整後輝度補正割合を決定することになる。これにより、画像の統一感を失うことなく、各画像の輝度をより向上させることができる。
【００９６】
なお、上記のように、画面１１１同士の相対的な角度θに応じた距離調整係数Ｋは、マルチディスプレイシステム１を組み立てる者が手動で設定してもよいし、相対的な角度θの値ごとに所定の係数α（θ）を記憶させておき、角度θが入力されることで、ディスプレイ１０自身が、画面１１１同士が平行な場合の距離調整係数Ｋに係数α（θ）を乗算して、角度θに応じた距離調整係数Ｋを設定するようにしてもよい。たとえば、画面１１１同士が平行な場合の距離調整係数Ｋ＝１の場合において、係数α（３０°）＝３．１１をディスプレイ１０に記憶させておけば、このディスプレイ１０は、角度θ＝３０°で傾斜した他のディスプレイ１０に対する距離調整係数Ｋを、Ｋ＝１×３．１１＝３．１１に設定する。
【００９７】
上述した実施形態では、各ディスプレイ１０の中央処理部１４および輝度補正処理部１８が全体として、本発明に係る制御部として機能していたが、本発明に係る制御部として機能するデバイスを、ディスプレイ１０とは別に用意し、ディスプレイ１０に接続してマルチディスプレイシステムを構成してもよい。
【００９８】
図８に、本発明に係る制御部として機能する制御デバイス３を含むマルチディスプレイシステム１を示す。制御デバイス３は、ＰＣなどから実現され、基準輝度値および各ディスプレイ１０に対応する距離影響テーブルが記憶されている。
【００９９】
制御デバイス３は、各ディスプレイ１０に対応から平均輝度値が送信されると、各平均輝度値および基準輝度値から、各調整前輝度補正割合を算出する。次に、各調整前輝度補正割合および各距離影響テーブルから、各調整後輝度補正割合候補の組を算出し、算出した各組の中から、それぞれ最小値を選択して、各ディスプレイ１０に対応する調整後輝度補正割合に決定する。最後に、決定した各調整後輝度補正割合を、対応する各ディスプレイ１０に送信し、各ディスプレイ１０の輝度補正処理部１８は、受信した調整後輝度補正割合で入力画像を補正して補正後入力画像を表示する。
【０１００】
このように、各ディスプレイ１０とは別のデバイスとして制御部を設けることで、各ディスプレイ１０の構成を簡単にすることができる。なお、図８では、ディスプレイ１０Ｌの下流側に制御デバイス３を設けているが、ディスプレイ１０Ａの上流側に制御デバイス３を設けてもよい。また、制御デバイス３と各ディスプレイ１０との間で、平均輝度値や調整後輝度補正割合の送受信を行っているが、制御デバイス３が、入力画像から平均輝度値を算出するとともに、調整後輝度補正割合から補正後入力画像の生成を行うようにしてもよい。この場合、各ディスプレイ１０としては、従来公知のディスプレイを用いることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ マルチディスプレイシステム
２ 通信ケーブル
３ 制御デバイス
１０，１０Ａ〜１０Ｌ ディスプレイ
１４，１４Ａ〜１４Ｌ 中央処理部
１８，１８Ａ〜１８Ｌ 輝度補正処理部
１４１，１４１Ａ〜１４１Ｌ 平均輝度値算出部
１４２，１４２Ａ〜１４２Ｌ 調整前輝度補正割合算出部
１４３，１４３Ａ〜１４３Ｌ 調整後輝度補正割合候補算出部
１４４，１４４Ａ〜１４４Ｌ 調整後輝度補正割合決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並べて配置される複数のディスプレイと、
各ディスプレイに表示すべき入力画像の階調値から入力画像ごとに代表階調値を算出する代表階調値算出部、各代表階調値と各ディスプレイにおいて共通して予め設定される基準階調値とに基づいて各入力画像に対応する補正割合をそれぞれ算出する補正割合算出部、および、算出された補正割合に基づいて入力画像を補正して補正後入力画像をそれぞれ生成する補正後入力画像生成部を含み、各ディスプレイに各補正後入力画像を表示させる制御部とを備えるマルチディスプレイシステムにおいて、
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合に基づいて前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とするマルチディスプレイシステム。
【請求項２】
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で、前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のマルチディスプレイシステム。
【請求項３】
前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする請求項２に記載のマルチディスプレイシステム。
【請求項４】
前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする請求項３に記載のマルチディスプレイシステム。
【請求項１】
並べて配置される複数のディスプレイと、
各ディスプレイに表示すべき入力画像の階調値から入力画像ごとに代表階調値を算出する代表階調値算出部、各代表階調値と各ディスプレイにおいて共通して予め設定される基準階調値とに基づいて各入力画像に対応する補正割合をそれぞれ算出する補正割合算出部、および、算出された補正割合に基づいて入力画像を補正して補正後入力画像をそれぞれ生成する補正後入力画像生成部を含み、各ディスプレイに各補正後入力画像を表示させる制御部とを備えるマルチディスプレイシステムにおいて、
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
他のディスプレイとの位置関係に対応して予め設定される各影響値に基づいて前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合に基づいて前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とするマルチディスプレイシステム。
【請求項２】
前記補正後入力画像生成部は、ディスプレイごとに、
前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整し、
調整後の前記各補正割合のうち、補正後入力画像の明るさを最も小さくする補正割合で、前記入力画像を補正して前記補正後入力画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のマルチディスプレイシステム。
【請求項３】
前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする請求項２に記載のマルチディスプレイシステム。
【請求項４】
前記補正後入力画像生成部は、
画面同士が互いに非平行となるように配置される２つのディスプレイが存在する場合には、その２つのディスプレイ間の距離については、画面同士の相対的な角度が大きいほど、実際の距離よりも遠い距離とみなした上で、前記各影響値によって、ディスプレイ間の距離が遠いほど調整の度合いが大きく、近いほど調整の度合いが小さくなるように、前記各補正割合を調整することを特徴とする請求項３に記載のマルチディスプレイシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９７２０５（Ｐ２０１３−９７２０５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０６５８（Ｐ２０１１−２４０６５８）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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