CN102203847B

CN102203847B - 图像显示用发光装置的功率控制方法、图像显示用发光装置、显示装置和电视接收装置

Info

Publication number: CN102203847B
Application number: CN200980138422.2A
Authority: CN
Inventors: 藤原晃史; 村井贵行; 山本智彦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: EP2328139B1; EP2328139A1; RU2012120342A; CN102203847A; JPWO2010041504A1; US20110157262A1; RU2496155C2; BRPI0920646A2; JP5368465B2; WO2010041504A1; RU2459278C1; EP2328139A4; US8456495B2

Abstract

提供一种照射来自被分割的多个区域的光的图像显示用发光装置的功率控制方法，基于图像显示用的图像数据，决定图像显示用发光装置的各发光元件的发光亮度数据(S20)。基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，算出每个区域的功率和发光总功率(S40)。当算出的发光总功率超过规定的允许功率时，以使发光总功率变成规定的允许功率以内的方式，对每个区域的功率进行限制(S50)。

Description

图像显示用发光装置的功率控制方法、图像显示用发光装置、显示装置和电视接收装置

技术领域

本发明涉及图像显示用发光装置的功率控制方法、图像显示用发光装置、显示装置和电视接收装置，特别涉及图像显示用发光装置的功率限制相关的控制方法。

背景技术

一直以来，作为液晶电视等的液晶显示装置的照明装置(背光源)，使用CCFL(冷阴极荧光管)等情况下的背光源的功率控制(亮度控制)，基于APL值(视频平均亮度值)进行。

另外，最近，公知有使用多个LED(Light Emitting Diode：发光二极管)的背光源。并且，公知有具备将利用LED背光源产生的照明光分割成多个区域(area)放射的照明机构，可以对被分割的每个区域的照明光进行控制的背光源(以下称为“区域控制背光源”)(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-258403公报

(发明要解决的问题)

但是，在对区域控制背光源进行功率控制时，会发生根据区域亮度的决定方式，背光源功率和APL值之间不存在相关关系的情况，即，实际的背光源功率与由基于APL值的功率控制得到的功率不一致的情况。因此，存在无法很好地进行根据APL值，进行区域控制背光源的功率控制，特别是功率限制控制的问题。例如，当为了得到显示图像的峰值亮度感，基于显示图案内的最大亮度值决定各区域的亮度时，显示图像是只由中央部的高亮度的矩形图案的反复形成的情况，与背光源功率是基于APL值的功率控制的情况相比，较多。因此，在该情况下，无法根据APL值判断进行背光源功率的限制控制。

另外，通常，出于省电的要求和发热的抑制等，将背光源的消耗功率设定为规定的允许值(限制值)。并且，将背光源在规定的允许范围内的消耗功率下使用，进行功率限制控制。但是，即使在进行功率限制控制的情况下，也期望一种背光源(图像显示用发光装置)，其能够提供可以进行有峰值亮度感、即有强弱的图像显示的照明。

发明内容

本发明鉴于如上所述的问题而完成，目的在于提供在进行区域控制的情况下能够适当地进行功率限制控制，并且在规定的允许功率范围内可以进行有峰值亮度感的图像显示的图像显示用发光装置的功率控制方法和图像显示用发光装置。另外，目的还在于提供具有像这样的照明功能的显示装置，和具有像这样的显示装置的电视接收装置。

(用于解决课题的方法)

为了解决上述课题，本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法为，该图像显示用发光装置构成为照射来自被分割的多个区域的光，具备对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元，上述功率控制方法的特征在于，包括：基于图像显示用的图像数据，决定各发光元件的发光亮度数据的发光亮度数据决定工序；和基于上述发光亮度数据，进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制工序，其中上述发光元件控制工序包括：基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，算出每个区域的功率和发光总功率的功率计算处理工序；和当算出的上述发光总功率超过规定的允许功率时，以使上述发光总功率变成上述规定的允许功率以内的方式，对上述每个区域的功率进行限制的功率限制处理工序。

另外，本发明的图像显示用发光装置，其构成为照射来自被分割的多个区域的光，上述图像显示用发光装置的特征在于，包括：对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元；基于上述被照明体的图像数据决定各发光元件的发光亮度数据的区域驱动电路；和基于上述发光亮度数据进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制电路，其中，上述发光元件控制电路包括：功率计算电路，其基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，进行算出每个区域的功率和发光总功率的功率计算处理；和功率限制电路，其当算出的上述发光总功率超过规定的允许功率时，以使上述发光总功率变成上述规定的允许功率以内的方式，对上述每个区域的功率进行限制的功率限制处理。

根据上述方法和装置结构，算出每个区域的发光功率，并根据每个区域的发光功率的总和算出发光总功率。并且，当算出的发光总功率超过规定的允许功率时，以使发光总功率变成规定的允许功率以内的方式，对每个区域的功率进行限制。因此，在对发光功率进行区域控制的情况下也能够适当地进行功率限制控制。进一步，由于基于与各区域对应的图像数据决定每个区域的发光亮度数据、即每个区域的功率，所以能够在规定的允许功率范围内设定每个区域的功率。因此，在规定的允许功率范围内能够进行有峰值亮度感的图像显示。另外，在这里，用语“图像显示用”，包括发光装置自身显示图像的情况和在发光装置以外的装置中显示图像的情况。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，能够构成为，上述功率限制处理工序，算出作为上述允许功率相对上述发光总功率的倍率的限制率，通过将上述每个区域的功率乘以上述限制率，对上述每个区域的功率进行限制。

根据该结构，能够适当地使图像显示用发光装置的发光总功率在规定的允许功率以内。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，可以构成为，各发光单元包含发光色不同的多个发光元件，上述功率计算处理工序，在计算上述发光总功率时，算出每个发光色的发光色功率量，根据上述每个发光色的发光色功率量的总和算出上述发光总功率，上述功率限制处理工序，通过将上述各发光色的发光功率乘以相同的上述限制率，对上述每个区域的功率进行限制。

根据该结构，在各发光单元(各区域)包含发光色不同的多个发光元件的情况下，能够不改变各区域的色调地对图像显示用发光装置进行功率限制。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，能够构成为，上述功率计算处理工序和上述功率限制处理工序，在由上述发光元件控制工序进行的上述多个发光控制处理中，在最后阶段进行。

根据该结构，即使在功率限制处理以外，基于发光亮度数据，进行与各发光元件相关的多个发光控制处理，例如白平衡调整和温度修正处理等情况下，与在这些控制处理前进行功率限制的情况相比，也能够减少这些控制处理对功率限制处理的影响。即，通过使功率限制处理在发光控制处理的最后阶段进行，即使在通过功率限制处理前的处理对发光亮度数据进行了修正的情况下，也能够基于修正后的发光亮度数据进行期望的功率限制。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，能够构成为基于与上述区域对应的上述被照明体的图像数据的最大值决定上述各发光元件的发光亮度数据。

根据该结构，通过基于图像数据的最大值决定各发光元件的发光亮度数据，以比实际严格的条件，即，以发光总功率容易超过规定的允许功率的条件进行功率限制。因此，适用于更加期望图像显示用发光装置省电的情况。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，能够构成为上述发光亮度数据，包含用于通过PWM信号对上述发光元件的发光进行控制的PWM生成数据，上述功率计算处理和上述功率限制处理中的各功率，分别基于上述PWM生成数据，作为PWM值被算出，包含生成具有通过上述功率限制处理限制的PWM值的上述PWM信号的工序。

通常，通过PWM信号控制发光元件的发光的情况，发光元件的消耗功率和PWM信号的PWM值(占空比)有相关性(大致成比例关系)。即，与PWM值(占空比)的增减相应地发光元件的发光时间增减，与之相应地，发光元件的消耗功率也增减。因此，根据该结构，能够不检测电流等的模拟数据，而仅仅使用用于生成PWM信号的PWM生成数据(数字数据)，适当地进行功率限制处理相关的计算。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，上述图像显示用发光装置，可以是从背面照明被照明体使其进行图像显示的背光源。

根据该结构，在进行区域控制的情况下能够适当地进行功率限制控制，并且能够提供在规定的允许功率范围内，可在被照明体中进行有峰值亮度感的图像显示的背光源。

另外，在本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法或图像显示用发光装置中，上述被照明体可以是液晶显示装置。

根据该结构，在背光源的规定的允许功率范围内，能够在液晶显示装置中显示有峰值亮度感的图像。

另外，本发明的显示装置具有在规定的允许功率范围内对照明装置的亮度进行控制的功能，上述显示装置的特征在于，包括：包括多个显示元件的显示面板；通过来自被分割的多个区域的光的照射从背面对上述显示面板进行照明的照明装置，该照明装置具有对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元；和对上述显示面板和上述照明装置进行控制的显示控制部，上述显示控制部包括：基于上述显示面板的图像数据决定各发光元件的发光亮度数据的区域驱动电路；和基于上述发光亮度数据，进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制电路，其中上述发光元件控制电路包括：功率计算电路，其基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，进行算出每个区域的功率和发光总功率的功率计算处理；和功率限制电路，其当算出的上述发光总功率超过上述规定的允许功率时，以使上述发光总功率变成上述规定的允许功率以内的方式，进行对上述每个区域的功率进行限制的功率限制处理。

根据该结构，在照明装置的规定的允许功率范围内，能够使液晶显示装置中显示有峰值亮度感的图像。

另外，在本发明的显示装置中，可以构成为，上述功率限制电路，算出作为上述规定的允许功率相对上述发光总功率的倍率的限制率，通过将上述每个区域的功率乘以上述限制率，对上述每个区域的功率进行限制。

另外，在本发明的显示装置中，可以构成为，各发光单元包括发光色不同的多个发光元件，上述功率计算电路，在计算上述发光总功率时，算出每个发光色的发光色功率量，根据上述每个发光色的发光色功率量的总和算出上述发光总功率，上述功率限制电路，通过将上述各发光色的发光功率乘以相同的上述限制率对上述每个区域的功率进行限制。

另外，在本发明的显示装置中，可以构成为，上述功率计算处理和上述功率限制处理，在通过上述发光元件控制电路进行的上述多个发光控制处理中，在最后阶段进行。

另外，在本发明的显示装置中，可以构成为，上述区域驱动电路，基于与上述区域对应的上述显示面板的图像数据的最大值决定上述各发光元件的发光亮度数据。

另外，在本发明的显示装置中，可以构成为，通过PWM信号对上述发光元件进行发光亮度控制，上述发光亮度数据包括用于生成上述PWM信号的PWM生成数据，上述功率计算处理和上述功率限制处理，分别基于通过上述PWM生成数据得到的PWM值进行，上述发光元件控制电路，进一步包括PWM信号生成电路，其生成具有通过上述功率限制处理限制的上述PWM值的PWM信号。

另外，在本发明的显示装置中，上述显示面板可以是液晶面板。这样的显示装置作为液晶显示装置，能够适用于各种用途，例如电视机和计算机的显示器等，特别适用于大型画面用显示器。

另外，本发明的电视接收装置，特征在于具有上述显示装置。

根据这样的电视接收装置，在背光源的规定的允许功率范围内，能够提供有峰值亮度感的电视图像。

(发明效果)

根据本发明的图像显示用发光装置的功率控制方法和图像显示用发光装置，在进行区域控制的情况下能够适当地进行功率限制控制，并且在规定的允许功率范围内可以进行有峰值亮度感的图像显示。另外，根据本发明的显示装置，能够不增加消耗功率地得到有峰值亮度感的显示图像。另外，根据本发明的电视接收装置，能够提供有峰值亮度感的电视图像。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的电视接收装置的概略结构的分解立体图。

图2是表示液晶面板和背光源的概略结构的分解立体图。

图3是概略地表示液晶显示装置的电路结构的框图。

图4是用于说明LED面板的电路结构的电路图。

图5是表示LED面板的规定的允许功率的说明图。

图6是表示与背光源的功率控制相关的各处理的概略流程的流程图。

图7是表示功率控制处理前的LED面板的各区域的功率的说明图。

图8是表示功率控制处理后的LED面板的各区域的功率的说明图。

图9是表示LED面板的另外的电路结构的电路图。

附图符号说明

10……液晶显示装置(被照明体、显示装置)

11……液晶面板(显示面板)

12……背光源(照明装置、图像显示用发光装置)

12a……照射面

12b……LED面板

16……LED部

20……发光单元

31……区域驱动电路

40……LED控制器(发光元件控制电路)

41……调整电路

42……功率计算电路

43……功率限制电路

44……PWM信号生成电路

DR、DG、DB……发光二极管(发光元件)

TV……电视接收装置

具体实施方式

以下，参照图1～图8对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对具有液晶显示装置10的电视接收装置TV进行例示。另外，将图中所示X轴、Y轴、Z轴绘制成在各附图中表示为共通的方向。

1.电视接收装置的结构

如图1所示，本实施方式的电视接收装置TV具有：液晶显示装置10(“显示装置”的一例)；以夹着该液晶显示装置10的方式将其收纳的正面背面两机壳Ca、Cb；电源P；和调谐器T，以其显示面11a沿着铅直方向(Y轴方向)的方式被支架S支撑。另外，本发明的显示装置，除了适用于彩色显示的液晶显示装置以外，也可以适用于黑白显示的液晶显示装置。另外，不仅限于液晶显示装置，只要是具有照明装置，在规定的允许功率范围内对照明装置的亮度进行控制的显示装置都可以。

2.液晶显示装置的结构

液晶显示装置10，整体形成为横向长的方形，如图2所示，具有液晶面板(“显示面板”的一例)11、和背光源(“照明装置”和“图像显示用发光装置”的一例)12，这些由形成框状的边框等一体地保持。液晶显示装置10还包括后述的显示控制部30(参照图3)。

接着，对液晶面板(LCD面板)11和背光源12进行说明。其中，液晶面板11形成俯视为矩形状，一对玻璃基板以隔开规定的间隔的状态贴合，并且在两玻璃基板之间封入有液晶。

在一方的玻璃基板上设置有：与互相正交的源极配线和栅极配线连接的开关元件(例如TFT(薄膜晶体管))、与该开关元件连接的像素电极，以及取向膜等。在另一方的玻璃基板上设置有：R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等各着色部以规定排列配置的彩色滤光片、共通电极、以及取向膜等。

通过这样的结构，在液晶面板11内形成有例如高清电视机(Hi-Vision)用的1920×1080点的彩色像素。在液晶面板11内，进一步设置例如LCD驱动器和LCD控制器，由它们对各像素的开关元件进行控制。

如图12所示，背光源12是通过来自被分割的多个区域的光的照射对液晶面板11从背面进行照明。背光源12包含LED面板12b和光学部件15。光学部件15由扩散板15a、15b和光学片15c构成。

LED面板12b具有与各区域对应的多个发光单元20，各发光单元20含有LED部16。在此，各LED部16分别含有R(红色)发光二极管DR、G(绿色)发光二极管DG和B(蓝色)发光二极管DB各一个(参照图4)。通过各发光单元20将背光源12的照射面12a分割成多个区域。即，在本实施方式中，多个发光单元20构成背光源12的被分割的多个区域。图2表示了例如照射面12a被分割成20×40(800)个区域的例子。另外，各发光单元20的个数、即照射面12a的分割区域的个数为任意。

如图3所示，液晶显示装置10进一步具有显示控制部30。显示控制部30包含区域控制电路31和LED控制器(“发光元件控制电路”的一例)40。

区域控制电路31，例如从调谐器T接收视频信号(图像数据)，基于视频信号决定各发光二极管的发光亮度数据(以下称为“LED数据”)，将LED数据作为例如12比特的数字信号提供给LED控制器40。另外，在本实施方式中，由于各发光二极管通过PWM(脉冲宽度调制)信号被进行发光控制，所以LED数据含有与PWM信号的PWM值(占空比)相关的数据。即，LED数据含有用于生成PWM信号的PWM生成数据(例如12比特的数字数据)。进一步，区域控制电路31基于视频信号生成作为LCD面板11的各像素的光透过率数据的LCD数据，将LCD数据提供给LCD面板11。

LED控制器40包括：调整电路41、功率计算电路42、功率限制电路43和PWM信号生成电路44。调整电路41从区域驱动电路31接收LED数据，对LED数据进行白平衡、温度修正等各种调整。

功率计算电路42进行基于调整后的LED数据算出每个区域的发光功率，并根据每个区域的发光功率的总和算出发光总功率的功率计算处理。

功率限制电路43，当由功率计算电路42算出的发光总功率超过规定的允许功率时，进行对每个区域的功率进行限制的功率限制处理，以使发光总功率在规定的允许功率以内。

如上所述，各发光二极管通过来自LED控制器40的PWM信号被控制，在各发光二极管的消耗功率与PWM信号的PWM值(占空比)之间大致成比例关系。因此，在本实施方式中，分别基于PWM生成数据作为PWM值(％)算出功率计算处理和功率限制处理的各功率。

PWM信号生成电路44，生成具有通过功率限制处理限制的PWM值的PWM信号，将PWM信号提供给LED面板12b的LED驱动器21。

此外，LED控制器40生成用于对设置在LED面板12b的LED驱动器21进行控制的驱动器控制信号CNT，将驱动器控制信号CNT提供给LED驱动器21。

在本实施方式中，例如如图4所示，LED驱动器21相对于各发光单元20设置。并且，如图4所示，各LED驱动器21与发光单元20的各发光二极管对应，具有由来自LED控制器40的PWM信号控制的开关元件SW、和由来自LED控制器40的CNT信号控制的电流控制用晶体管Tr。另外，电流控制用晶体管Tr不限于双极晶体管，例如也可以是FET(场效应晶体管)。

另外，图4中表示如下所述结构：发光单元20，如上所述作为发光二极管分别包含红色发光二极管DR1、绿色发光二极管DG1和蓝色发光二极管DB1各一个。根据这样的结构，发光单元20内的RGB各发光二极管通过各自的PWM信号分别地对其消耗功率进行控制。

另外，发光单元(分割区域)20所含的发光二极管的结构并不限定于如图4所示的结构。例如，可以是只含有白色发光二极管的结构，也可以是包含RGB各2个共计6个发光二极管的结构。即，只要是发光单元20内的各发光二极管通过各自的PWM信号分别地对其消耗功率进行控制的结构就行。

3.背光源的功率限制控制

接着，参照图5～图8，对背光源12的功率限制控制方法进行说明。图5是表示规定的限制功率(允许功率)的例子的照射面12a的说明图。图6是表示功率限制控制相关的各处理的概略流程的流程图。在本实施方式中，各处理由显示控制部30的区域驱动电路31和LED控制器40进行。图7是表示本实施方式的电流限制控制前的例子的照射面12a的说明图，图8是表示本实施方式的电流限制控制后的例子的照射面12a的说明图。

另外，在图5、图7和图8中，为了便于说明，表示将背光源12的照射面12a被分割成区域A1至区域A24这24个区域的情况。另外，分割照射面12a的方式、例如分割区域的平面形状并不限定于图5、图7和图8所示的形状。例如，也可以是被分割的各区域的面积和形状不同。即，只要被分割的各区域内的各发光元件的功率被分别地进行控制即可。

作为允许功率(限制功率)的例子，在这里，如图5所示，假定当LCD面板11整个面白显示时，将背光源12的功率限制在可供给功率的50％左右。此时，将各区域的功率、即各发光二极管的功率限制为最大功率的50％，换而言之，将各发光二极管的PWM值(占空比)限制为50％。另外，以下为了便于说明，将各发光二极管限制为相同的PWM值(％)。

在功率限制控制的相关处理中，首先，在图6的步骤S10中，将液晶显示装置10显示的图像的数据输入显示控制部30的区域驱动电路31。于是，在步骤S20中，区域驱动电路31基于图像数据决定作为各区域(A1～A24)的LED数据(发光亮度数据)的PWM值(％)。将所决定的各区域(A1～A24)的PWM值的例子表示在图7中。图7例示了被决定的PWM值为0(％)、50(％)和100(％)三种情况。

在本实施方式中，基于与各区域对应的图像数据的最大值决定各区域的PWM值。通常，在与各区域对应的LCD面板11的范围内存在多个像素。因此，在本实施方式中，在多个像素数据(亮度数据)中，基于该最大值决定各区域的PWM值。

另外，决定各区域的PWM值的方法不限定于此，例如，也可以算出与各区域对应的多个像素数据的每个规定数的平均值，基于该平均值的最大值决定，或者基于与各区域对应的全部像素数据的平均值决定。另外，在本实施方式中，使各区域的PWM值的决定，按图像的每个帧周期进行。另外，PWM值的决定周期并不限定于帧周期。例如，可以每5帧，也可以每30帧，当显示图像是静止图时，可以只在画面改变时决定PWM值。

接着，在图6的步骤S30中，LED控制器40的调整电路41，从区域驱动电路31接收LED数据(PWM生成数据)，对LED数据进行白平衡、温度修正等的调整。

接着，在图6的步骤S40中，LED控制器40的功率计算电路42进行功率计算处理：基于调整后的LED数据(PWM生成数据)算出每个区域的发光功率，并根据每个区域的发光功率的总和算出发光总功率、即背光源12的功率。在这里，如上所述，由于PWM值(占空比)与功率存在比例关系，所以功率计算处理使用PWM值(％)进行。因此，例如图7所示情况的发光总功率为1600(％)(区域平均值为66.7％)。另外，图5所示情况的允许功率为1200(％)(区域平均值为50％)，图7所示情况超过了允许功率。

因此，在图6的步骤S50中，LED控制器40的功率限制电路43，当由功率计算电路42算出的发光总功率超过规定的允许功率时，以使发光总功率变成规定的允许功率以内的方式，进行限制每个区域的功率的功率限制处理。

此时，在本实施方式中，功率限制电路43算出作为规定的允许功率相对发光总功率的倍率的限制率α。此时，限制率α为1200/1600(50/66.6)＝0.75。然后，通过将每个区域的功率乘以限制率α，对每个区域的功率进行限制。将通过这样的方式限制的各区域的功率值(PWM值)用图8表示。图8所示情况的发光总功率大致为1200(％)，等于规定的允许功率。

此时，如图8所示，通过功率限制处理，虽然分别将图7所示的50(％)的PWM值限制为37.5(％)、将100(％)的PWM值限制为75.0(％)，但每个区域的PWM值的不同得以维持。因此，在本实施方式中，能够使发光总功率在规定的允许功率范围(1200(％))内，并且此时，由于能够对应每个区域的图像数据按每个区域进行功率限制，所以能够在规定的允许功率范围内，在液晶显示装置10中进行有峰值亮度感的图像显示。

另外，此时，由于假定各区域(发光单元)的各RGB发光二极管为相同功率，所以以上述的基于每个区域的功率的计算方法进行说明，如果将本实施方式的功率计算方法用关于RGB的公式表示，可以记作如下公式。

R功率量(％)＝提供给各区域的红色发光二极管PWM值的总和(式1)

G功率量(％)＝提供给各区域的绿色发光二极管PWM值的总和(式2)

B功率量(％)＝提供给各区域的蓝色发光二极管PWM值的总和(式3)

背光源的功率值(发光总功率)＝R功率量+G功率量+B功率量(式4)

限制率α＝允许功率/发光总功率(式5)

限制发光总功率＝(R功率量+G功率量+B功率量)×α＝允许功率(式6)

即，在本实施方式中，功率计算电路42在计算发光总功率时，根据各区域的每个发光色的发光功率的总和算出各发光色的功率量(式1～式3)，并根据各发光色的功率量的总和算出发光总功率(式4)。然后，功率限制电路43通过将每个发光色的发光功率乘以相同的限制率α(参照式5)，对每个区域的功率进行限制。另外，式6虽然表示计算限制发光总功率时将发光总功率乘以限制率α的例子，但当各发光二极管的限制率α相同时的限制发光总功率的计算式与式6相等。另外，并不限定于对每个发光色的发光功率乘以相同的限制率α，也可以根据需要对每个发光色的发光功率设定不同的限制率α。

像这样，在本实施方式中，步骤S40的功率计算处理和步骤S50的功率限制处理，在由LED控制器40进行的多个发光控制处理中，在最后阶段进行。因此，即使除了功率限制处理以外，基于发光亮度数据进行与各发光元件相关的多个发光控制处理、例如白平衡调整和温度修正处理的情况，与在这些控制处理之前进行功率限制的情况相比，能够降低这些控制处理对功率限制处理的影响。即，通过将功率限制处理在发光控制处理的最后阶段进行，即使通过功率限制处理之前的处理将PWM生成数据进行了修正的情况下，也能够基于修正后的PWM生成数据进行期望的功率限制。另外，能够不对经过功率限制后的PWM值进行任何修正地生成PWM信号。

接着，在步骤S60中，PWM信号生成电路44，生成具有通过图8所示的功率限制处理被限制的PWM值(占空比)的PWM信号，将PWM信号提供给图4所示的LED驱动器(21-(1)～21-(4))。各LED驱动器21，按照与各色对应的PWM信号(PWMR～PWMB)对各开关元件(SWR～SWB)进行PWM驱动，使各色的发光二极管(DR～DB)发光。另外，在图4所示结构中，在各开关元件关断的状态下，将DC电源Vcc提供给各开关元件，各发光二极管发光。因此，在图4所示的结构中，PWM信号生成电路44，当生成实际的PWM信号时，生成具有与图8所示的PWM值(占空比)相反的PWM值的PWM信号，例如当如图8所示的PWM值为37.48％时，生成具有62.52％的PWM值的PWM信号。或者，也可以不使PWM值相反，而是使用PWM信号为逻辑高电平时为关断的开关元件作为开关元件。

4.实施方式的效果

在本实施方式中，当按每个区域算出的发光总功率超过规定的允许功率时，以使发光总功率变成规定的允许功率以内的方式，对每个区域的功率进行限制。由此，即使在对发光功率进行区域控制的情况下，也能够不论对何种显示图像都适当地进行功率限制控制。另外，由于基于与各区域对应的图像数据决定每个区域的发光亮度数据、即每个区域的功率，所以能够在规定的允许功率范围内对每个区域的功率进行设定和限制。因此，能够在规定的允许功率范围内进行有峰值亮度感的图像显示。

另外，由于在LED控制器44中功率限制处理在最后阶段进行，所以即使在通过功率限制处理以前的处理对PWM生成数据进行过修正的情况下，也能够基于修正后的PWM生成数据进行期望的功率控制。

另外，通过基于与各区域对应的图像数据的最大值决定每个区域(或各发光元件)的发光亮度数据，以比实际更严格的条件、即发光总功率容易超过规定的允许功率的条件进行功率限制。由此，适用于在更加期望照明装置省电化的情况。

<其他实施方式>

本发明不仅限定于通过上述叙述和附图说明的实施方式，例如如下实施方式也包含在本发明的技术范围中。

(1)在上述实施方式中，LED驱动器21与发光二极管(发光单元20)的对应并不限定于图4所示方式。例如，也可以是如图9所示，通过一个LED驱动器21驱动纵列连接的多个发光二极管。图9表示了，通过一个LED驱动器21(R1)驱动四个纵列连接的红色发光二极管(DR1～R4)，通过一个LED驱动器21(G1)驱动四个纵列连接的绿色发光二极管(DG1～DG4)，通过一个LED驱动器21(B1)驱动四个纵列连接的蓝色发光二极管(DB1～DB4)的例子。像这样的情况，能够减少LED驱动器21的使用个数。另外，这种情况的功率计算时的各发光二极管的PWM值，例如决定为纵列连接的发光二极管之中的最大PWM值。例如，当基于图像数据的红色发光二极管(DR1～DR4)DR1的PWM值为20％、50％、60％、10％时，使功率计算时的各红色发光二极管(DR1～DR4)的PWM值为60％。

(2)在上述实施方式中，表示了背光源(照明装置、图像显示用发光装置)12不包括区域驱动电路31和LED控制器40，而液晶显示装置10的显示控制部30包括它们的结构，但并不限定于此。也可以是作为背光源单体，背光源含有区域驱动电路31和LED控制器40的结构。或者，也可以是在液晶显示装置10中，背光源12包括LED控制器40的结构。

(3)在上述实施方式中，表示了当计算发光总功率时，算出各色的发光二极管的总功率(功率量)的例子(参照式1～式4)，但并不限定于此。例如，也可以根据每个区域的功率的总和算出发光总功率。即，只要基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据(PWM生成数据)算出发光总功率即可。

(4)在上述实施方式中，表示了为了使发光总功率在规定的允许功率以内，在对每个区域的功率进行控制的情况下，通过将每个区域的功率乘以相同的限制率α(参照式5)来进行的例子，但并不限定于此。例如，也可以对每个区域使限制率α不同。进一步，在对每个区域的功率进行限制的情况下，也不限定于通过限制率α进行限制。即，只要以使发光总功率在规定的允许功率以内的方式对每个区域的功率进行控制即可。例如，也可以基于每个区域的图像数据，对每个区域进行不同的功率限制。

(5)在上述实施方式中，表示了背光源12的功率的规定允许值固定的例子，但并不限定于此，也可以使规定允许值可变。例如，也可以使规定允许值与RBG功率量(参照式1～式3)中的最差值相关联。

作为具体例，当求取上述限制率α时，首先通过下面所示(式5-1～3)求得RBG的每一个的限制率(Rα、Gα、Bα)。

限制率Rα＝R规定允许值/R功率量(式5-1)

限制率Gα＝G规定允许值/G功率量(式5-2)

限制率Bα＝B规定允许值/B功率量(式5-3)

接着，作为整体的限制率α(参照式6)，选择Rα、Gα、Bα中的最低值(最差值)。此时，既可以使R规定允许值＝G规定允许值＝B规定允许值，也可以对RBG的每一个改变规定允许值进行设定，最终选择Rα、Gα、Bα中的最低值(最差值)。

像这样，作为整体的限制率α，选择Rα、Gα、Bα中的最低值(最差值)，由此，即使在RBG的每一个的功率量不同的情况下，也能够可靠地将各色限制在规定允许值以下，并且能够将限制发光总功率限制在允许功率以下。

另外，在通过多个电源向背光源12的照射面12a供给功率的情况下，可以按照在每个电源使规定允许值不同的方式对每个电源进行功率限制。

另外，也可以根据使用的LED驱动器21的结构更改规定允许值。这种情况下，根据LED驱动器21的LED驱动方式，如其他实施方式(1)所记载，存在更改功率计算时的发光二极管的PWM值的决定方式的情况，本发明也能够应对这样的情况。

(6)在上述实施方式中，表示了作为本发明的图像显示用发光装置的背光源应用LED背光源的例子，但并不限定于此。即，发光元件并不限定于发光二极管，也可以是其他发光元件，例如EL元件等。

(7)在上述实施方式中，表示了将本发明的图像显示用发光装置适用于液晶显示装置10的背光源12的例子，但并不限定于此。例如，本发明的图像显示用发光装置，能够适用于LED方式的极光幻影(Aurora Vision)(注册商标)。

Claims

1.一种图像显示用发光装置的功率控制方法，该图像显示用发光装置构成为照射来自被分割的多个区域的光，具备对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元，所述功率控制方法的特征在于，包括：

基于图像显示用的图像数据，决定各发光元件的发光亮度数据的发光亮度数据决定工序；和

基于所述发光亮度数据，进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制工序，其中

所述发光元件控制工序包括：

基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，算出每个区域的功率和发光总功率的功率计算处理工序；和

当算出的所述发光总功率超过规定的允许功率时，以使所述发光总功率变成所述规定的允许功率以内的方式，对所述每个区域的功率进行限制的功率限制处理工序，

所述功率限制处理工序，算出作为所述允许功率相对所述发光总功率的倍率的限制率，通过将所述每个区域的功率乘以所述限制率，对所述每个区域的功率进行限制。

2.如权利要求1所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

各发光单元包含发光色不同的多个发光元件，

所述功率计算处理工序，在计算所述发光总功率时，算出每个发光色的发光色功率量，根据所述每个发光色的发光色功率量的总和算出所述发光总功率，

所述功率限制处理工序，通过将所述每个发光色的发光功率乘以相同的所述限制率，对所述每个区域的功率进行限制。

3.如权利要求1或2所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

所述功率计算处理工序和所述功率限制处理工序，在由所述发光元件控制工序进行的所述多个发光控制处理中，在最后阶段进行。

4.如权利要求1所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

所述发光亮度数据决定工序，根据与所述区域对应的所述图像显示用的图像数据的最大值，决定所述各发光元件的发光亮度数据。

5.如权利要求1所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

所述发光亮度数据，包含用于通过PWM信号对所述发光元件的发光亮度进行控制的PWM生成数据，

所述功率计算处理工序和所述功率限制处理工序中的各功率，分别基于所述PWM生成数据，作为PWM值被算出，

进一步包含PWM信号生成工序，生成具有通过所述功率限制处理限制的PWM值的所述PWM信号。

6.如权利要求1所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

所述图像显示用发光装置是从背面对被照明体照明从而使所述被照明体进行图像显示的背光源。

7.如权利要求6所述的图像显示用发光装置的功率控制方法，其特征在于：

所述被照明体是液晶显示装置。

8.一种图像显示用发光装置，其构成为照射来自被分割的多个区域的光，所述图像显示用发光装置的特征在于，包括：

对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元；

基于图像显示用的图像数据决定各发光元件的发光亮度数据的区域驱动电路；和

基于所述发光亮度数据进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制电路，其中

所述发光元件控制电路包括：

功率计算电路，其基于每个区域的各发光元件的发光亮度数据，进行算出每个区域的功率和发光总功率的功率计算处理；和

功率限制电路，其当算出的所述发光总功率超过规定的允许功率时，以使所述发光总功率变成所述规定的允许功率以内的方式，进行对所述每个区域的功率进行限制的功率限制处理，

所述功率限制电路，算出作为所述规定的允许功率相对所述发光总功率的倍率的限制率，通过将所述每个区域的功率乘以所述限制率，对所述每个区域的功率进行限制。

9.如权利要求8所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

各发光单元包含发光色不同的多个发光元件，

所述功率计算电路，在计算所述发光总功率时，算出每个发光色的发光色功率量，根据所述每个发光色的发光色功率量的总和算出所述发光总功率，

所述功率限制电路，通过将所述每个发光色的发光功率乘以相同的所述限制率，对所述每个区域的功率进行限制。

10.如权利要求8或9所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

所述功率计算处理和所述功率限制处理，在由所述发光元件控制电路进行的所述多个发光控制处理中，在最后阶段进行。

11.如权利要求8所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

所述区域驱动电路，基于与所述区域对应的所述图像显示用的图像数据的最大值决定所述各发光元件的发光亮度数据。

12.如权利要求8所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

通过PWM信号对所述发光元件进行发光亮度控制，

所述发光亮度数据包含用于生成所述PWM信号的PWM生成数据，

所述功率计算处理和所述功率限制处理，分别基于通过所述PWM生成数据得到的PWM值进行，

所述发光元件控制电路，进一步包括PWM信号生成电路，其生成具有通过所述功率限制处理限制的所述PWM值的PWM信号。

13.如权利要求8所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

14.如权利要求13所述的图像显示用发光装置，其特征在于：

所述被照明体是液晶显示装置。

15.一种显示装置，其具有在规定的允许功率范围内对照明装置的亮度进行控制的功能，所述显示装置的特征在于，包括：

包括多个显示元件的显示面板；

通过来自被分割的多个区域的光的照射从背面对所述显示面板进行照明的照明装置，该照明装置具有对应于各区域设置的、具有至少一个发光元件的多个发光单元；和

对所述显示面板和所述照明装置进行控制的显示控制部，

所述显示控制部包括：基于所述显示面板的图像数据决定各发光元件的发光亮度数据的区域驱动电路；和基于所述发光亮度数据，进行与各发光元件相关的多个发光控制处理的发光元件控制电路，其中

所述发光元件控制电路包括：

功率限制电路，其当算出的所述发光总功率超过所述规定的允许功率时，以使所述发光总功率变成所述规定的允许功率以内的方式，进行对所述每个区域的功率进行限制的功率限制处理，

16.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于：

各发光单元包括发光色不同的多个发光元件，

所述功率限制电路，通过将所述每个发光色的发光功率乘以相同的所述限制率对所述每个区域的功率进行限制。

17.如权利要求15或16所述的显示装置，其特征在于：

18.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于：

所述区域驱动电路，基于与所述区域对应的所述显示面板的图像数据的最大值决定所述各发光元件的发光亮度数据。

19.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于：

通过PWM信号对所述发光元件进行发光亮度控制，

所述发光亮度数据包括用于生成所述PWM信号的PWM生成数据，

20.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于：

所述显示面板是液晶面板。

21.一种电视接收装置，其特征在于：

具有权利要求15～20中任一项所述的显示装置。