マルチ画面表示装置
【課題】本発明は、バックライトに故障が生じてもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことが可能なマルチ画面表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明によるマルチ画面表示装置において、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、グラデーション補正部５によって補正されたエリアの輝度を故障前の輝度まで高めるように、あるいはそれができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段を備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置から受信したバックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする。
【解決手段】本発明によるマルチ画面表示装置において、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、グラデーション補正部５によって補正されたエリアの輝度を故障前の輝度まで高めるように、あるいはそれができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段を備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置から受信したバックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液晶表示装置を配列して一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】
複数の液晶表示装置を組み合わせて大画面を構成するマルチ画面表示装置において、液晶表示装置の液晶パネルを照明するバックライトとして、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を配列して構成されたＬＥＤバックライトを用いるものがある。
【０００３】
従来のＬＥＤバックライトを用いた液晶表示装置には、表示エリアを複数のサブエリアに分割し、当該サブエリアごとに対応するＬＥＤバックライトの発光輝度を制御することによって、液晶表示装置全体の輝度むらを低減するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１６０３号公報（第３〜１２頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の液晶表示装置を用いてマルチ画面表示装置を構成した場合において、マルチ画面を構成する各液晶表示装置のバックライトを構成する複数のＬＥＤのうちの一部のＬＥＤが故障等によって不点灯となると、液晶表示装置に映像を出力して表示し続けることは可能であるが、不点灯のＬＥＤが存在するエリアの輝度が低下するため、表示画面の一部分に輝度低下が生じてマルチ画面全体としての輝度の均一性が損なわれてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、バックライトに故障が生じてもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことが可能な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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明によるマルチ画面表示装置は、マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成したマルチ画面表示装置であって、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、各バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、各バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、故障検出手段によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、デジタル信号輝度補正手段によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段とを備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置からバックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、各バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、各バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、故障検出手段によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、デジタル信号輝度補正手段によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段とを備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置からバックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせるため、バックライトに故障が生じてもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１によるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１による電圧監視部の配置の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による液晶表示装置（スレーブ機）の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１による液晶表示装置（マスター機）の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１によるグラデーション補正部による補正の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の水平方向の輝度のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の垂直方向の輝度のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の水平方向のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置における映像の入力信号に対する出力輝度の特性の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による電圧監視部の配置の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１１】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、マルチ画面表示装置は、４つの液晶表示装置１００〜１０３を備えており、当該４つの液晶表示装置１００〜１０３によってマルチ画面（一画面）を構成している。また、液晶表示装置１００〜１０３のうち、液晶表示装置１００（マスター液晶表示装置）はマスターの液晶表示装置であり（図１のマスターセット）、液晶表示装置１０１〜１０３（スレーブ液晶表示装置）は液晶表示装置１００と通信可能に接続されたスレーブの液晶表示装置である（図１のスレーブセット１〜３）。すなわち、本実施の形態１によるマルチ画面表示装置は、マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成している。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、各液晶表示装置１００〜１０３は、セット間通信端末ＩＮ１およびセット間通信端末ＯＵＴ２を介して互いにデータ通信し、外部制御端子８を介して外部のＰＣ等から制御することも可能である。また、液晶表示装置１００〜１０３は、ＬＣＤパネル３０と、ＬＣＤパネル３０に光を照射するバックライト２１〜２９と、各バックライト２１〜２９を制御するバックライト制御部１１〜１９と、映像入力部４と、グラデーション補正部５（デジタル信号輝度補正手段）と、装置全体輝度制御部６と、ＬＣＤ制御部７とを備えている。なお、各構成要素の詳細は、後述の通りである。
【００１３】
バックライト２１〜２９は、例えば図３に示すエリア１〜９のそれぞれに対応しており、ｍ個（ｍは２以上の整数）のＬＥＤによって構成されている。すなわち、バックライト２１〜２９は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当している。
【００１４】
バックライト制御部１１〜１９（バックライト制御手段）は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって、各バックライト２１〜２９の輝度制御（点灯制御）を行う。バックライト制御部１１〜１９では、ＣＰＵ３から入力された輝度制御パラメータＤをバックライトパルス幅に変換し、変換したパルス幅に従ってバックライト２１〜２９の点灯制御を行うことによって輝度制御を行う。すなわち、輝度制御パラメータＤの値が大きくなると、バックライト制御部１１〜１９から出力されるバックライトパルス幅が大きくなるため、バックライト２１〜２９の点灯時間が長くなり輝度が上がる。
【００１５】
バックライト制御部１１〜１９は、各バックライト２１〜２９を構成するｍ個（ｍは２以上の整数）のＬＥＤの状態を監視する電圧監視部５０（故障検出手段）を有し、電圧監視部５０による監視結果はＣＰＵ３に出力される。実際には、例えば図４に示すように、ｍ個のＬＥＤは直列に接続されており、電圧監視部５０はＬＥＤの終端部分の電圧を監視している。例えば、図４に示される１個のＬＥＤが故障した場合において、故障したＬＥＤがショートされ、電圧監視部５０にて検出される電圧はＬＥＤ１個分高くなるため、故障したＬＥＤの個数を検出することができる。すなわち、電圧監視部５０を備えることによって、バックライトを構成するＬＥＤの故障を検出することができる。具体的には、ｍ＝４０個のＬＥＤに１３０Ｖの電圧が印加されてＬＥＤ１個当たりの電圧降下が３．２Ｖの場合において、すべてのＬＥＤが正常に動作しているときは電圧監視部５０にて２Ｖの電圧が検出されるが、１個のＬＥＤが故障したときは電圧監視部５０にて５．２Ｖの電圧が検出される。
【００１６】
ＣＰＵ３では、バックライト２１〜２９に対する電圧の監視結果に基づいて、各バックライト２１〜２９にて故障したＬＥＤの個数を検出する。ＬＥＤが故障したバックライトが対応する（担当する）エリアは、周辺のエリア（ＬＥＤが故障していないエリア）と比較して輝度が低下する。そのため、ＣＰＵ３は、液晶表示装置の画面全体の輝度を均一に保つために、エリア１〜９ごとにグラデーション補正を行うようグラデーション補正部５を制御する。次に、バックライトを構成する一部のＬＥＤが故障した液晶表示装置に対して、グラデーション補正によって低下した輝度を元の（故障前の）輝度レベルで維持できるように制御パラメータＤを変更（操作）し、変更した制御パラメータＤでバックライト２１〜２９の輝度を補正するようバックライト制御部１１〜１９を制御する。
【００１７】
また、各液晶表示装置１００〜１０３は、他の液晶表装置内のＬＥＤが故障することによって生じた輝度低下の情報をセット間通信端末ＩＮ１を介して受信し、受信した輝度低下の情報に従った輝度の制御（補正）が装置全体輝度制御部６にて行われる。その後、ＬＣＤ制御部７がＬＣＤパネル３０を制御することによってバックライト２１〜２９から出力された光が偏光され、装置全体輝度制御部６にて輝度補正された映像が表示される。
【００１８】
以下、液晶表示装置１００〜１０３の動作について図５，６を用いて説明する。
【００１９】
図５は、液晶表示装置１０１〜１０３（以下、スレーブ機とも称する）の動作を示すフローチャートである。また、図６は、液晶表示装置１００（以下、マスター機とも称する）の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、ユーザーは、初期設定時に各液晶表示装置１００〜１０３の輝度調整を行う。このとき、マルチ画面全体の輝度が均一になるように、ＣＰＵ３を介して装置全体輝度制御部６における輝度の初期設定の調整を行う。各液晶表示装置１００〜１０３は、装置全体輝度制御部６にて設定された初期輝度調整値Ｓｎ０を記憶する（ステップＳ５０１，６０１）。
【００２１】
次に、ＣＰＵ３の制御によって、電圧監視部５０にて行われたバックライト２１〜２９の電圧の監視結果から、ＬＥＤの故障の有無を検出する（ステップＳ５０２，６０２）。
【００２２】
ＬＥＤの故障が検出されない場合は（ステップＳ５０２，６０２のＮｏ）、スレーブ機ではステップＳ５１０に移行し、マスター機ではステップＳ６０９に移行する。一方、ＬＥＤの故障が検出される場合は（ステップＳ５０２，６０２のＹｅｓ）、スレーブ機ではステップＳ５０３に移行し、マスター機ではステップＳ６０３に移行し、グラデーション補正部５は、ＣＰＵ３の制御によってＬＥＤが故障したエリアの輝度の低下が目立たなくなるようにデジタル信号処理によってグラデーション補正を行う（ステップＳ５０３，６０３）。ステップＳ５０３，６０３の後、グラデーション補正部５は、グラデーション補正を行うことによって低下した映像表示全体（画面全体）の輝度低下情報として輝度低下率ｐｓを算出する（ステップＳ５０４，６０４）。ここで、輝度低下率ｐｓとは、画面全体の輝度が、故障前とグラデーション補正後とでどの程度低下したのかを示したものである。
【００２３】
例えば、液晶表示装置１００のエリア５（図３参照）において、ＬＥＤの故障によってエリア５全体の輝度が５％低下した場合、グラデーション補正部５は、エリア５の輝度のダイナミックレンジを１００％とし、他のエリア１〜４，６〜９の輝度のダイナミックレンジを９５％として、デジタル信号処理によって画面全体の輝度が均一になるようにエリア単位の輝度補正を行う。すなわち、グラデーション補正部５（デジタル信号輝度補正手段）は、映像入力部４から入力された映像信号に対してデジタル信号処理を施すことによって、電圧監視部５０によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間で輝度補正を行う。
【００２４】
実際には、故障エリアを含む水平方向に対しては、図８に示すような輝度のダイナミックレンジの変化（故障エリア５の１００％から隣接エリア４，６の９５％）となるように信号処理される。また、故障エリアを含む垂直方向に対しては、図９に示すような輝度のダイナミックレンジの変化（故障エリア５の１００％から隣接エリア２，８の９５％）となるように信号処理される。すなわち、グラデーション補正部５は、故障エリアと、当該故障エリアに隣接して配置されたエリア（隣接エリア）との間において、故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、隣接エリアの輝度のダイナミックレンジとが滑らかに変化するようにデジタル信号処理を行う。
【００２５】
次に、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、グラデーション補正によって画面全体で低下した輝度を、元の輝度（故障前の画面全体の輝度）まで高めることを目標として輝度制御パラメータＤを操作（変更）し、変更した輝度制御パラメータＤに基づいてバックライト２１〜２９の輝度を補正するようにバックライト制御部１１〜１９を制御する。本実施の形態１では、図７〜９に示すように、画面全体の輝度が９５％になるようにデジタル信号処理によってグラデーション補正を行っているため、ＣＰＵ３は、バックライト２１〜２９の輝度がグラデーション補正前の１０５％の輝度となるように補正を行い、画面全体の輝度が故障前の輝度を維持するようにバックライト制御部１１〜１９を制御する。
【００２６】
ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）による輝度パラメータＤの操作（変更）について説明する。輝度パラメータＤは、バックライト２１〜２９の輝度を制御する調光パラメータであり、例えば１００％から１０％までのバックライトの輝度制御を行うことができる。
【００２７】
本実施の形態１による輝度パラメータＤは、グラデーション補正部５にて行われたデジタル信号処理によるグラデーション補正によって低下した画面全体の輝度を、故障前の輝度となるような制御を行うために用いられる。例えば、バックライト２１〜２９の輝度が１００％のときの輝度パラメータＤをＤｍ、バックライト２１〜２９の輝度を補正する前の輝度パラメータＤをＤｂ、バックライト２１〜２９の輝度を補正した後の輝度パラメータＤをＤｃとすると、Ｄｃ≦Ｄｍの場合において、輝度パラメータＤは以下の式（１）によって算出される。
【００２８】
Ｄ＝Ｄｂ×（１＋ｐｓ）・・・（１）
バックライト制御部１１〜１９は、ＣＰＵ３にて式（１）に基づいて操作（変更）された輝度パラメータＤを用いてバックライト２１〜２９の輝度の制御を行う。すなわち、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、故障前の輝度となるようにバックライト２１〜２９の輝度の補正が可能か否かを判断し（ステップＳ５０５，６０５）、可能である場合は（ステップＳ５０５，６０５のＹｅｓ）、バックライト制御部１１〜１９によってバックライト２１〜２９の輝度が故障前の輝度となるように上記の式（１）に基づいて制御を行う（ステップＳ５０６，６０６）。ステップＳ５０６，６０６の後、スレーブ機ではステップＳ５１０に移行し、マスター機ではステップＳ６０９に移行する。このように、バックライトの故障が発生した液晶表示装置１００〜１０３において、画面全体の輝度を故障前の輝度に補正できた場合は、輝度補正の処理を終了する。また、マスター機である液晶表示装置１００は、自身の画面全体の輝度を故障前の輝度に補正できた場合は、他のスレーブ機である液晶表示装置に対する制御を行わずに輝度補正の処理を終了する。
【００２９】
一方、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、故障前の輝度となるようにバックライト２１〜２９の輝度の補正が不可能であると判断すると（ステップＳ５０５，６０５のＮｏ）、バックライト制御部１１〜１９によってバックライト２１〜２９の輝度（所定の輝度）が最大（１００％）となるように制御を行う（ステップＳ５０７，６０７）。すなわち、Ｄｃ＞Ｄｍの場合において、輝度パラメータＤは以下の式（２）によって算出される。
【００３０】
Ｄ＝Ｄｍ・・・（２）
このように、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、グラデーション補正部５によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライト２１〜２９の輝度補正（バックライト輝度補正）を行う。
【００３１】
ステップＳ５０７，６０７の後、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、バックライト２１〜２９の輝度の補正を行った後の映像表示全体（画面全体）の輝度低下情報として輝度低下率ｐｎを算出する（ステップＳ５０８，６０８）。ここで、輝度低下率ｐｎとは、画面全体の輝度が、故障前とバックライトの輝度補正後とでどの程度低下したのかを示したものである。
【００３２】
例えば、上述のように、図７に示すエリア５のバックライトが故障した場合において、グラデーション補正後の画面全体の輝度は故障前の輝度に対して９５％に低下する（ｐｓ＝０．９５）。その後、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）のバックライトの輝度補正によって故障前の輝度に対して最大２％の輝度補正が可能であるとすると、バックライトの輝度補正後の輝度低下率ｐｎはｐｎ＝０．９７となる。なお、以下では、マスター機（液晶表示装置１００）のＬＥＤ（バックライト）が故障し、ｐｎ＝０．９７であるものとして説明する。
【００３３】
スレーブ機（液晶表示装置１０１〜１０３）は、ステップＳ５０８にて算出した輝度低下率ｐｎをマスター機（液晶表示装置１００）に送信し、マスター機は、スレーブ機から送信された輝度低下率ｐｎ（バックライト輝度補正の内容）を受信する（ステップＳ６０９）。なお、ここではマスター機のＬＥＤが故障した場合について説明しているため、ＬＥＤが故障していないスレーブ機からマスター機に対しては輝度低下率ｐｎが送信されない。また、ステップＳ５０６において、バックライトの輝度を補正することによって故障前の輝度まで高めることができた場合も、スレーブ機からマスター機に対しては輝度低下率ｐｎが送信されない。すなわち、マスター機は、故障前のバックライトの輝度を補正することによって故障前の輝度まで高めることができない場合において輝度低下率ｐｎを受信する。このような場合、マスター機は、スレーブ機のＬＥＤが故障していないと判断し、スレーブ機の輝度低下率ｐｎ＝１．０であると推定する。
【００３４】
マスター機では、受信した輝度低下率ｐｎに基づいて、マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正係数Ｐ（補正指示）を算出する（ステップＳ６１０）。ここで、補正係数Ｐとは、マルチ画面全体の輝度が均一になるように輝度補正するための係数である。具体的には、図７の場合において、マスター機の輝度低下率ｐｎ＝０．９７、スレーブ機の輝度低下率ｐｎ＝１．０であるため、補正係数Ｐ＝０．９７となる。
【００３５】
マスター機にて算出された補正係数Ｐはスレーブ機に送信され（ステップＳ６１１）、スレーブ機は、マスター機から送信された補正係数Ｐを受信する（ステップＳ５１０）。
【００３６】
マスター機およびスレーブ機では、補正係数Ｐと輝度低下率ｐｎとの比Ｐ／ｐｎ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ５１１，６１２）。Ｐ／ｐｎ＝１であると判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＹｅｓ）、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御（輝度補正）を行う必要がないためステップＳ５０２，６０２に移行する。一方、Ｐ／ｐｎ＝１ではない（すなわち、Ｐ／ｐｎ＜１）と判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＮｏ）、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御（輝度補正）を行う（ステップＳ５１２，６１３）。
【００３７】
具体的には、図７の場合において、マスター機（液晶表示装置１００）では、補正係数Ｐ＝０．９７、輝度低下率ｐｎ＝０．９７となり、Ｐ／ｐｎ＝１であるため、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御を行う必要がない。一方、スレーブ機（液晶表示装置１０１〜１０３）では、補正係数Ｐ＝０．９７、輝度低下率ｐｎ＝１．０となり、Ｐ／ｐｎ＜１であるため、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御を行う。ただし、液晶ディスプレイの場合において、映像入力値（映像の入力信号）に対する出力輝度は、例えば図１１に示されるようなγ特性を有しており、特性が線形ではない。従って、装置全体輝度制御部６では、映像の入力信号に対する出力輝度が９７％となる補正係数αを乗じることによってダイナミックレンジを９７％に制御（補正）する。このように、装置全体輝度制御部６は、グラデーション補正部５から入力された映像信号に対して、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）によるバックライトの輝度補正を考慮したデジタル信号処理を施すことによって、画面全体の輝度補正を行っている。
【００３８】
以上のことから、本実施の形態１によれば、バックライトを構成する一部のＬＥＤが故障してもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことができ、バックライトが故障したエリアの輝度低下が目立たないようにすることができる。また、バックライトの輝度を制御することによって故障発生前のマルチ画面全体の輝度を維持することが可能となる。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、マルチ画面表示装置を４つの液晶表示装置で構成したが、２つ以上の液晶表示装置で構成されていればよい。
【００４０】
また、本実施の形態１では、グラデーション補正部５によるグラデーション補正をエリアごとに行ったが、液晶表示装置の表示エリア全体で補正を行うようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、ＬＥＤの故障が検出されたエリアの中心を１００％として、表示画面の両端（エリア４の左端、エリア６の右端）が９５％となるように、輝度のダイナミックレンジが滑らかに変化するようにグラデーション補正を行ってもよい。すなわち、グラデーション補正部５は、故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、端に位置するエリアの輝度のダイナミックレンジとが、故障エリアの中心から端に位置するエリアの最端部にかけて滑らかに変化するようにデジタル信号処理を行う。このような画面全体でグラデーション補正を行うことによって、バックライトを構成するＬＥＤの故障による輝度低下がより目立ちにくくなるようにすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態１では、Ｐ／ｐｎ＝１ではない（すなわち、Ｐ／ｐｎ＜１）と判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＮｏ）、液晶表示装置の画面全体の輝度のダイナミックレンジを制御したが、輝度制御パラメータＤを操作（変更）することによってバックライトの輝度を制御するようにしてもよい。この場合は、γ特性に依存したデジタル信号処理を行う必要はない。
【００４２】
〈実施の形態２〉
図１２は、本発明の実施の形態２による電圧監視部６０Ａ〜６０Ｄの配置の一例を示す図である。本実施の形態２では、図１２に示すように、ｍ／４個のＬＥＤごとに電圧監視部６０Ａ〜６０Ｄを配置することによって、故障したＬＥＤのエリア内での詳細な場所を検出し、グラデーション補正部５が各エリア内の１／４のエリア（サブエリア）ごとにグラデーション補正を行うことを特徴としている。その他の構成および動作は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図１３は、本実施の形態２による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。図１３に示すように、図１２の各ｍ／４個のＬＥＤに対応するサブエリアが存在し、エリア５（エリア４とエリア６との間のエリア）の左上のサブエリアにてＬＥＤの故障が検出され、当該サブエリアの輝度が５％低下した場合において、グラデーション補正部５は、故障が検出されたサブエリアの輝度のダイナミックレンジを１００％とし、他のサブエリアの輝度のダイナミックレンジを９５％となるようなグラデーション補正を行い、その後バックライトの輝度補正を行う。
【００４４】
以上のことから、本実施の形態２によれば、故障したＬＥＤの配置箇所を詳細に検出することができ、バックライトが故障したエリアの輝度低下が目立たないようにすることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態２では、図１３に示すように、各エリアを４つのサブエリアに分割したが、任意の複数のサブエリアに分割してもよい。
【００４６】
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。
【符号の説明】
【００４７】
１ セット間通信端末ＩＮ、２ セット間通信端末ＯＵＴ、３ ＣＰＵ、４ 映像入力部、５ グラデーション補正部、６ 装置全体輝度制御部、７ ＬＣＤ制御部、８ 外部制御端子、１１〜１９ バックライト制御部、２１〜２９ バックライト、３０ ＬＣＤパネル、５０ 電圧監視部、６０Ａ〜６０Ｄ 電圧監視部、１００〜１０３ 液晶表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液晶表示装置を配列して一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】
複数の液晶表示装置を組み合わせて大画面を構成するマルチ画面表示装置において、液晶表示装置の液晶パネルを照明するバックライトとして、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を配列して構成されたＬＥＤバックライトを用いるものがある。
【０００３】
従来のＬＥＤバックライトを用いた液晶表示装置には、表示エリアを複数のサブエリアに分割し、当該サブエリアごとに対応するＬＥＤバックライトの発光輝度を制御することによって、液晶表示装置全体の輝度むらを低減するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１６０３号公報（第３〜１２頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の液晶表示装置を用いてマルチ画面表示装置を構成した場合において、マルチ画面を構成する各液晶表示装置のバックライトを構成する複数のＬＥＤのうちの一部のＬＥＤが故障等によって不点灯となると、液晶表示装置に映像を出力して表示し続けることは可能であるが、不点灯のＬＥＤが存在するエリアの輝度が低下するため、表示画面の一部分に輝度低下が生じてマルチ画面全体としての輝度の均一性が損なわれてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、バックライトに故障が生じてもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことが可能な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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明によるマルチ画面表示装置は、マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成したマルチ画面表示装置であって、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、各バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、各バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、故障検出手段によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、デジタル信号輝度補正手段によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段とを備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置からバックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、マスター液晶表示装置およびスレーブ液晶表示装置の各々は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、各バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、各バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、故障検出手段によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、デジタル信号輝度補正手段によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段とを備え、マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、スレーブ液晶表示装置からバックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいてマルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともにスレーブ液晶表示装置に送信し、スレーブ液晶表示装置に補正指示に従った輝度補正を行わせるため、バックライトに故障が生じてもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１によるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１による電圧監視部の配置の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による液晶表示装置（スレーブ機）の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１による液晶表示装置（マスター機）の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１によるグラデーション補正部による補正の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の水平方向の輝度のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の垂直方向の輝度のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による液晶表示装置におけるグラデーション補正後の水平方向のダイナミックレンジの一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置における映像の入力信号に対する出力輝度の特性の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による電圧監視部の配置の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１１】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチ画面表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、マルチ画面表示装置は、４つの液晶表示装置１００〜１０３を備えており、当該４つの液晶表示装置１００〜１０３によってマルチ画面（一画面）を構成している。また、液晶表示装置１００〜１０３のうち、液晶表示装置１００（マスター液晶表示装置）はマスターの液晶表示装置であり（図１のマスターセット）、液晶表示装置１０１〜１０３（スレーブ液晶表示装置）は液晶表示装置１００と通信可能に接続されたスレーブの液晶表示装置である（図１のスレーブセット１〜３）。すなわち、本実施の形態１によるマルチ画面表示装置は、マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成している。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、各液晶表示装置１００〜１０３は、セット間通信端末ＩＮ１およびセット間通信端末ＯＵＴ２を介して互いにデータ通信し、外部制御端子８を介して外部のＰＣ等から制御することも可能である。また、液晶表示装置１００〜１０３は、ＬＣＤパネル３０と、ＬＣＤパネル３０に光を照射するバックライト２１〜２９と、各バックライト２１〜２９を制御するバックライト制御部１１〜１９と、映像入力部４と、グラデーション補正部５（デジタル信号輝度補正手段）と、装置全体輝度制御部６と、ＬＣＤ制御部７とを備えている。なお、各構成要素の詳細は、後述の通りである。
【００１３】
バックライト２１〜２９は、例えば図３に示すエリア１〜９のそれぞれに対応しており、ｍ個（ｍは２以上の整数）のＬＥＤによって構成されている。すなわち、バックライト２１〜２９は、画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当している。
【００１４】
バックライト制御部１１〜１９（バックライト制御手段）は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって、各バックライト２１〜２９の輝度制御（点灯制御）を行う。バックライト制御部１１〜１９では、ＣＰＵ３から入力された輝度制御パラメータＤをバックライトパルス幅に変換し、変換したパルス幅に従ってバックライト２１〜２９の点灯制御を行うことによって輝度制御を行う。すなわち、輝度制御パラメータＤの値が大きくなると、バックライト制御部１１〜１９から出力されるバックライトパルス幅が大きくなるため、バックライト２１〜２９の点灯時間が長くなり輝度が上がる。
【００１５】
バックライト制御部１１〜１９は、各バックライト２１〜２９を構成するｍ個（ｍは２以上の整数）のＬＥＤの状態を監視する電圧監視部５０（故障検出手段）を有し、電圧監視部５０による監視結果はＣＰＵ３に出力される。実際には、例えば図４に示すように、ｍ個のＬＥＤは直列に接続されており、電圧監視部５０はＬＥＤの終端部分の電圧を監視している。例えば、図４に示される１個のＬＥＤが故障した場合において、故障したＬＥＤがショートされ、電圧監視部５０にて検出される電圧はＬＥＤ１個分高くなるため、故障したＬＥＤの個数を検出することができる。すなわち、電圧監視部５０を備えることによって、バックライトを構成するＬＥＤの故障を検出することができる。具体的には、ｍ＝４０個のＬＥＤに１３０Ｖの電圧が印加されてＬＥＤ１個当たりの電圧降下が３．２Ｖの場合において、すべてのＬＥＤが正常に動作しているときは電圧監視部５０にて２Ｖの電圧が検出されるが、１個のＬＥＤが故障したときは電圧監視部５０にて５．２Ｖの電圧が検出される。
【００１６】
ＣＰＵ３では、バックライト２１〜２９に対する電圧の監視結果に基づいて、各バックライト２１〜２９にて故障したＬＥＤの個数を検出する。ＬＥＤが故障したバックライトが対応する（担当する）エリアは、周辺のエリア（ＬＥＤが故障していないエリア）と比較して輝度が低下する。そのため、ＣＰＵ３は、液晶表示装置の画面全体の輝度を均一に保つために、エリア１〜９ごとにグラデーション補正を行うようグラデーション補正部５を制御する。次に、バックライトを構成する一部のＬＥＤが故障した液晶表示装置に対して、グラデーション補正によって低下した輝度を元の（故障前の）輝度レベルで維持できるように制御パラメータＤを変更（操作）し、変更した制御パラメータＤでバックライト２１〜２９の輝度を補正するようバックライト制御部１１〜１９を制御する。
【００１７】
また、各液晶表示装置１００〜１０３は、他の液晶表装置内のＬＥＤが故障することによって生じた輝度低下の情報をセット間通信端末ＩＮ１を介して受信し、受信した輝度低下の情報に従った輝度の制御（補正）が装置全体輝度制御部６にて行われる。その後、ＬＣＤ制御部７がＬＣＤパネル３０を制御することによってバックライト２１〜２９から出力された光が偏光され、装置全体輝度制御部６にて輝度補正された映像が表示される。
【００１８】
以下、液晶表示装置１００〜１０３の動作について図５，６を用いて説明する。
【００１９】
図５は、液晶表示装置１０１〜１０３（以下、スレーブ機とも称する）の動作を示すフローチャートである。また、図６は、液晶表示装置１００（以下、マスター機とも称する）の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、ユーザーは、初期設定時に各液晶表示装置１００〜１０３の輝度調整を行う。このとき、マルチ画面全体の輝度が均一になるように、ＣＰＵ３を介して装置全体輝度制御部６における輝度の初期設定の調整を行う。各液晶表示装置１００〜１０３は、装置全体輝度制御部６にて設定された初期輝度調整値Ｓｎ０を記憶する（ステップＳ５０１，６０１）。
【００２１】
次に、ＣＰＵ３の制御によって、電圧監視部５０にて行われたバックライト２１〜２９の電圧の監視結果から、ＬＥＤの故障の有無を検出する（ステップＳ５０２，６０２）。
【００２２】
ＬＥＤの故障が検出されない場合は（ステップＳ５０２，６０２のＮｏ）、スレーブ機ではステップＳ５１０に移行し、マスター機ではステップＳ６０９に移行する。一方、ＬＥＤの故障が検出される場合は（ステップＳ５０２，６０２のＹｅｓ）、スレーブ機ではステップＳ５０３に移行し、マスター機ではステップＳ６０３に移行し、グラデーション補正部５は、ＣＰＵ３の制御によってＬＥＤが故障したエリアの輝度の低下が目立たなくなるようにデジタル信号処理によってグラデーション補正を行う（ステップＳ５０３，６０３）。ステップＳ５０３，６０３の後、グラデーション補正部５は、グラデーション補正を行うことによって低下した映像表示全体（画面全体）の輝度低下情報として輝度低下率ｐｓを算出する（ステップＳ５０４，６０４）。ここで、輝度低下率ｐｓとは、画面全体の輝度が、故障前とグラデーション補正後とでどの程度低下したのかを示したものである。
【００２３】
例えば、液晶表示装置１００のエリア５（図３参照）において、ＬＥＤの故障によってエリア５全体の輝度が５％低下した場合、グラデーション補正部５は、エリア５の輝度のダイナミックレンジを１００％とし、他のエリア１〜４，６〜９の輝度のダイナミックレンジを９５％として、デジタル信号処理によって画面全体の輝度が均一になるようにエリア単位の輝度補正を行う。すなわち、グラデーション補正部５（デジタル信号輝度補正手段）は、映像入力部４から入力された映像信号に対してデジタル信号処理を施すことによって、電圧監視部５０によって故障が検出されたバックライトに対応するエリアである故障エリアの輝度と、故障エリア以外のエリアの輝度との間で輝度補正を行う。
【００２４】
実際には、故障エリアを含む水平方向に対しては、図８に示すような輝度のダイナミックレンジの変化（故障エリア５の１００％から隣接エリア４，６の９５％）となるように信号処理される。また、故障エリアを含む垂直方向に対しては、図９に示すような輝度のダイナミックレンジの変化（故障エリア５の１００％から隣接エリア２，８の９５％）となるように信号処理される。すなわち、グラデーション補正部５は、故障エリアと、当該故障エリアに隣接して配置されたエリア（隣接エリア）との間において、故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、隣接エリアの輝度のダイナミックレンジとが滑らかに変化するようにデジタル信号処理を行う。
【００２５】
次に、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、グラデーション補正によって画面全体で低下した輝度を、元の輝度（故障前の画面全体の輝度）まで高めることを目標として輝度制御パラメータＤを操作（変更）し、変更した輝度制御パラメータＤに基づいてバックライト２１〜２９の輝度を補正するようにバックライト制御部１１〜１９を制御する。本実施の形態１では、図７〜９に示すように、画面全体の輝度が９５％になるようにデジタル信号処理によってグラデーション補正を行っているため、ＣＰＵ３は、バックライト２１〜２９の輝度がグラデーション補正前の１０５％の輝度となるように補正を行い、画面全体の輝度が故障前の輝度を維持するようにバックライト制御部１１〜１９を制御する。
【００２６】
ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）による輝度パラメータＤの操作（変更）について説明する。輝度パラメータＤは、バックライト２１〜２９の輝度を制御する調光パラメータであり、例えば１００％から１０％までのバックライトの輝度制御を行うことができる。
【００２７】
本実施の形態１による輝度パラメータＤは、グラデーション補正部５にて行われたデジタル信号処理によるグラデーション補正によって低下した画面全体の輝度を、故障前の輝度となるような制御を行うために用いられる。例えば、バックライト２１〜２９の輝度が１００％のときの輝度パラメータＤをＤｍ、バックライト２１〜２９の輝度を補正する前の輝度パラメータＤをＤｂ、バックライト２１〜２９の輝度を補正した後の輝度パラメータＤをＤｃとすると、Ｄｃ≦Ｄｍの場合において、輝度パラメータＤは以下の式（１）によって算出される。
【００２８】
Ｄ＝Ｄｂ×（１＋ｐｓ）・・・（１）
バックライト制御部１１〜１９は、ＣＰＵ３にて式（１）に基づいて操作（変更）された輝度パラメータＤを用いてバックライト２１〜２９の輝度の制御を行う。すなわち、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、故障前の輝度となるようにバックライト２１〜２９の輝度の補正が可能か否かを判断し（ステップＳ５０５，６０５）、可能である場合は（ステップＳ５０５，６０５のＹｅｓ）、バックライト制御部１１〜１９によってバックライト２１〜２９の輝度が故障前の輝度となるように上記の式（１）に基づいて制御を行う（ステップＳ５０６，６０６）。ステップＳ５０６，６０６の後、スレーブ機ではステップＳ５１０に移行し、マスター機ではステップＳ６０９に移行する。このように、バックライトの故障が発生した液晶表示装置１００〜１０３において、画面全体の輝度を故障前の輝度に補正できた場合は、輝度補正の処理を終了する。また、マスター機である液晶表示装置１００は、自身の画面全体の輝度を故障前の輝度に補正できた場合は、他のスレーブ機である液晶表示装置に対する制御を行わずに輝度補正の処理を終了する。
【００２９】
一方、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、故障前の輝度となるようにバックライト２１〜２９の輝度の補正が不可能であると判断すると（ステップＳ５０５，６０５のＮｏ）、バックライト制御部１１〜１９によってバックライト２１〜２９の輝度（所定の輝度）が最大（１００％）となるように制御を行う（ステップＳ５０７，６０７）。すなわち、Ｄｃ＞Ｄｍの場合において、輝度パラメータＤは以下の式（２）によって算出される。
【００３０】
Ｄ＝Ｄｍ・・・（２）
このように、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、グラデーション補正部５によって補正されたエリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができない場合は所定の輝度まで高めるように各バックライト２１〜２９の輝度補正（バックライト輝度補正）を行う。
【００３１】
ステップＳ５０７，６０７の後、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）は、バックライト２１〜２９の輝度の補正を行った後の映像表示全体（画面全体）の輝度低下情報として輝度低下率ｐｎを算出する（ステップＳ５０８，６０８）。ここで、輝度低下率ｐｎとは、画面全体の輝度が、故障前とバックライトの輝度補正後とでどの程度低下したのかを示したものである。
【００３２】
例えば、上述のように、図７に示すエリア５のバックライトが故障した場合において、グラデーション補正後の画面全体の輝度は故障前の輝度に対して９５％に低下する（ｐｓ＝０．９５）。その後、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）のバックライトの輝度補正によって故障前の輝度に対して最大２％の輝度補正が可能であるとすると、バックライトの輝度補正後の輝度低下率ｐｎはｐｎ＝０．９７となる。なお、以下では、マスター機（液晶表示装置１００）のＬＥＤ（バックライト）が故障し、ｐｎ＝０．９７であるものとして説明する。
【００３３】
スレーブ機（液晶表示装置１０１〜１０３）は、ステップＳ５０８にて算出した輝度低下率ｐｎをマスター機（液晶表示装置１００）に送信し、マスター機は、スレーブ機から送信された輝度低下率ｐｎ（バックライト輝度補正の内容）を受信する（ステップＳ６０９）。なお、ここではマスター機のＬＥＤが故障した場合について説明しているため、ＬＥＤが故障していないスレーブ機からマスター機に対しては輝度低下率ｐｎが送信されない。また、ステップＳ５０６において、バックライトの輝度を補正することによって故障前の輝度まで高めることができた場合も、スレーブ機からマスター機に対しては輝度低下率ｐｎが送信されない。すなわち、マスター機は、故障前のバックライトの輝度を補正することによって故障前の輝度まで高めることができない場合において輝度低下率ｐｎを受信する。このような場合、マスター機は、スレーブ機のＬＥＤが故障していないと判断し、スレーブ機の輝度低下率ｐｎ＝１．０であると推定する。
【００３４】
マスター機では、受信した輝度低下率ｐｎに基づいて、マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正係数Ｐ（補正指示）を算出する（ステップＳ６１０）。ここで、補正係数Ｐとは、マルチ画面全体の輝度が均一になるように輝度補正するための係数である。具体的には、図７の場合において、マスター機の輝度低下率ｐｎ＝０．９７、スレーブ機の輝度低下率ｐｎ＝１．０であるため、補正係数Ｐ＝０．９７となる。
【００３５】
マスター機にて算出された補正係数Ｐはスレーブ機に送信され（ステップＳ６１１）、スレーブ機は、マスター機から送信された補正係数Ｐを受信する（ステップＳ５１０）。
【００３６】
マスター機およびスレーブ機では、補正係数Ｐと輝度低下率ｐｎとの比Ｐ／ｐｎ＝１であるか否かの判定を行う（ステップＳ５１１，６１２）。Ｐ／ｐｎ＝１であると判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＹｅｓ）、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御（輝度補正）を行う必要がないためステップＳ５０２，６０２に移行する。一方、Ｐ／ｐｎ＝１ではない（すなわち、Ｐ／ｐｎ＜１）と判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＮｏ）、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御（輝度補正）を行う（ステップＳ５１２，６１３）。
【００３７】
具体的には、図７の場合において、マスター機（液晶表示装置１００）では、補正係数Ｐ＝０．９７、輝度低下率ｐｎ＝０．９７となり、Ｐ／ｐｎ＝１であるため、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御を行う必要がない。一方、スレーブ機（液晶表示装置１０１〜１０３）では、補正係数Ｐ＝０．９７、輝度低下率ｐｎ＝１．０となり、Ｐ／ｐｎ＜１であるため、装置全体輝度制御部６にて画面全体の輝度制御を行う。ただし、液晶ディスプレイの場合において、映像入力値（映像の入力信号）に対する出力輝度は、例えば図１１に示されるようなγ特性を有しており、特性が線形ではない。従って、装置全体輝度制御部６では、映像の入力信号に対する出力輝度が９７％となる補正係数αを乗じることによってダイナミックレンジを９７％に制御（補正）する。このように、装置全体輝度制御部６は、グラデーション補正部５から入力された映像信号に対して、ＣＰＵ３（バックライト輝度補正手段）によるバックライトの輝度補正を考慮したデジタル信号処理を施すことによって、画面全体の輝度補正を行っている。
【００３８】
以上のことから、本実施の形態１によれば、バックライトを構成する一部のＬＥＤが故障してもマルチ画面全体の輝度を均一に保つことができ、バックライトが故障したエリアの輝度低下が目立たないようにすることができる。また、バックライトの輝度を制御することによって故障発生前のマルチ画面全体の輝度を維持することが可能となる。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、マルチ画面表示装置を４つの液晶表示装置で構成したが、２つ以上の液晶表示装置で構成されていればよい。
【００４０】
また、本実施の形態１では、グラデーション補正部５によるグラデーション補正をエリアごとに行ったが、液晶表示装置の表示エリア全体で補正を行うようにしてもよい。例えば、図１０に示すように、ＬＥＤの故障が検出されたエリアの中心を１００％として、表示画面の両端（エリア４の左端、エリア６の右端）が９５％となるように、輝度のダイナミックレンジが滑らかに変化するようにグラデーション補正を行ってもよい。すなわち、グラデーション補正部５は、故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、端に位置するエリアの輝度のダイナミックレンジとが、故障エリアの中心から端に位置するエリアの最端部にかけて滑らかに変化するようにデジタル信号処理を行う。このような画面全体でグラデーション補正を行うことによって、バックライトを構成するＬＥＤの故障による輝度低下がより目立ちにくくなるようにすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態１では、Ｐ／ｐｎ＝１ではない（すなわち、Ｐ／ｐｎ＜１）と判定された場合は（ステップＳ５１１，６１２のＮｏ）、液晶表示装置の画面全体の輝度のダイナミックレンジを制御したが、輝度制御パラメータＤを操作（変更）することによってバックライトの輝度を制御するようにしてもよい。この場合は、γ特性に依存したデジタル信号処理を行う必要はない。
【００４２】
〈実施の形態２〉
図１２は、本発明の実施の形態２による電圧監視部６０Ａ〜６０Ｄの配置の一例を示す図である。本実施の形態２では、図１２に示すように、ｍ／４個のＬＥＤごとに電圧監視部６０Ａ〜６０Ｄを配置することによって、故障したＬＥＤのエリア内での詳細な場所を検出し、グラデーション補正部５が各エリア内の１／４のエリア（サブエリア）ごとにグラデーション補正を行うことを特徴としている。その他の構成および動作は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図１３は、本実施の形態２による液晶表示装置の表示エリアの一例を示す図である。図１３に示すように、図１２の各ｍ／４個のＬＥＤに対応するサブエリアが存在し、エリア５（エリア４とエリア６との間のエリア）の左上のサブエリアにてＬＥＤの故障が検出され、当該サブエリアの輝度が５％低下した場合において、グラデーション補正部５は、故障が検出されたサブエリアの輝度のダイナミックレンジを１００％とし、他のサブエリアの輝度のダイナミックレンジを９５％となるようなグラデーション補正を行い、その後バックライトの輝度補正を行う。
【００４４】
以上のことから、本実施の形態２によれば、故障したＬＥＤの配置箇所を詳細に検出することができ、バックライトが故障したエリアの輝度低下が目立たないようにすることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態２では、図１３に示すように、各エリアを４つのサブエリアに分割したが、任意の複数のサブエリアに分割してもよい。
【００４６】
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。
【符号の説明】
【００４７】
１ セット間通信端末ＩＮ、２ セット間通信端末ＯＵＴ、３ ＣＰＵ、４ 映像入力部、５ グラデーション補正部、６ 装置全体輝度制御部、７ ＬＣＤ制御部、８ 外部制御端子、１１〜１９ バックライト制御部、２１〜２９ バックライト、３０ ＬＣＤパネル、５０ 電圧監視部、６０Ａ〜６０Ｄ 電圧監視部、１００〜１０３ 液晶表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成したマルチ画面表示装置であって、
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置の各々は、
画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、
各前記バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、
各前記バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、
前記故障検出手段によって故障が検出された前記バックライトに対応する前記エリアである故障エリアの輝度と、前記故障エリア以外の前記エリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、
前記デジタル信号輝度補正手段によって補正された前記エリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができないときは所定の輝度まで高めるように各前記バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段と、
を備え、
前記マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、前記スレーブ液晶表示装置から前記バックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいて前記マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともに前記スレーブ液晶表示装置に送信し、前記スレーブ液晶表示装置に前記補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする、マルチ画面表示装置。
【請求項２】
前記所定の輝度は、前記各バックライトの最大輝度であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項３】
前記バックライト輝度補正手段は、前記バックライト輝度補正を行った前記エリアの輝度低下率を算出し、
前記マスター液晶表示装置は、前記輝度低下率を前記バックライト輝度補正の内容として受信することを特徴とする、請求項１または２に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項４】
前記マスター液晶表示装置は、前記バックライト輝度補正の内容に基づいて前記マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正係数を算出し、当該補正係数を前記補正指示として作成することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項５】
前記デジタル信号輝度補正手段は、前記故障エリアと、当該故障エリアに隣接して配置された前記エリアとの間において、前記故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、前記エリアの輝度のダイナミックレンジとが滑らかに変化するようにデジタル信号処理することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項６】
前記デジタル信号輝度補正手段は、前記故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、端に位置する前記エリアの輝度のダイナミックレンジとが、前記故障エリアの中心から端に位置する前記エリアの最端部にかけて滑らかに変化するようにデジタル信号処理することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項７】
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置は、前記補正指示に基づく前記輝度補正をデジタル信号処理によって行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項８】
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置は、前記補正指示に基づく前記輝度補正を前記バックライト制御手段の前記点灯制御によって行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項９】
前記各エリアは複数のサブエリアにさらに分割され、前記故障検出手段は前記サブエリアごとに故障の検出を行うことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項１】
マスターの液晶表示装置であるマスター液晶表示装置と、当該マスター液晶表示装置と通信可能に接続された少なくとも１つ以上のスレーブの液晶表示装置であるスレーブ液晶表示装置とを配列して一画面を構成したマルチ画面表示装置であって、
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置の各々は、
画面を複数のエリアに分割した各エリアを担当する複数のバックライトと、
各前記バックライトの点灯制御をそれぞれ行う複数のバックライト制御手段と、
各前記バックライトの故障をそれぞれ検出する複数の故障検出手段と、
前記故障検出手段によって故障が検出された前記バックライトに対応する前記エリアである故障エリアの輝度と、前記故障エリア以外の前記エリアの輝度との間でデジタル信号処理にて輝度補正を行うデジタル信号輝度補正手段と、
前記デジタル信号輝度補正手段によって補正された前記エリアの輝度を、故障前の輝度まで高めるように、あるいは、それができないときは所定の輝度まで高めるように各前記バックライトの輝度補正であるバックライト輝度補正を行うバックライト輝度補正手段と、
を備え、
前記マスター液晶表示装置は、故障前の輝度まで高めることができない場合において、前記スレーブ液晶表示装置から前記バックライト輝度補正の内容を受信し、当該バックライト輝度補正の内容に基づいて前記マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正指示を作成して自身で輝度補正を行うとともに前記スレーブ液晶表示装置に送信し、前記スレーブ液晶表示装置に前記補正指示に従った輝度補正を行わせることを特徴とする、マルチ画面表示装置。
【請求項２】
前記所定の輝度は、前記各バックライトの最大輝度であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項３】
前記バックライト輝度補正手段は、前記バックライト輝度補正を行った前記エリアの輝度低下率を算出し、
前記マスター液晶表示装置は、前記輝度低下率を前記バックライト輝度補正の内容として受信することを特徴とする、請求項１または２に記載のマルチ画面表示装置。
【請求項４】
前記マスター液晶表示装置は、前記バックライト輝度補正の内容に基づいて前記マルチ画面表示装置全体の輝度を補正する補正係数を算出し、当該補正係数を前記補正指示として作成することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項５】
前記デジタル信号輝度補正手段は、前記故障エリアと、当該故障エリアに隣接して配置された前記エリアとの間において、前記故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、前記エリアの輝度のダイナミックレンジとが滑らかに変化するようにデジタル信号処理することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項６】
前記デジタル信号輝度補正手段は、前記故障エリアの輝度のダイナミックレンジと、端に位置する前記エリアの輝度のダイナミックレンジとが、前記故障エリアの中心から端に位置する前記エリアの最端部にかけて滑らかに変化するようにデジタル信号処理することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項７】
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置は、前記補正指示に基づく前記輝度補正をデジタル信号処理によって行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項８】
前記マスター液晶表示装置および前記スレーブ液晶表示装置は、前記補正指示に基づく前記輝度補正を前記バックライト制御手段の前記点灯制御によって行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【請求項９】
前記各エリアは複数のサブエリアにさらに分割され、前記故障検出手段は前記サブエリアごとに故障の検出を行うことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載のマルチ画面表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−８００４５（Ｐ２０１３−８００４５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１９０４５（Ｐ２０１１−２１９０４５）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【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２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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