JP2004302355A - 情報表示装置及び情報表示方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライトの光量制御を行うことにより、液晶表示装置の消費電力節減を行う。
【解決手段】情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、表示する情報の変化に応じて前記透過度の変更が必要な画素を特定し、その画素の新たな透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されるバックライト発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、表示する情報の変化に応じて前記透過度の変更が必要な画素を特定し、その画素の新たな透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されるバックライト発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本特許出願に係る発明（以後単に、本発明とも言う）は、表示面を小面積からなる多数の画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する、いわゆる透過型液晶パネルを使った表示装置に関するものである。
【０００２】
特に、この透過型液晶パネルの背面に前方に向けて可視光を照射し、この透過型液晶パネルの各画素を透過して来る可視光を見ることによって、液晶パネルに表示される情報をより鮮明に認識することができる、いわゆるバックライトを備えた液晶表示パネルを使った表示装置に関するものである。
【０００３】
更には、この液晶表示パネルに表示される情報の内容に対応して、具体的には、表示される情報が全体として暗い画像であるか、或いは明るい画像であるかに対応して、例えば暗い画像を表示する時にはバックライトの光量を減らし、明るい画像を表示する時にはバックライトの光量を増すことによって、バックライトの省電力化を図ると同時に表示画像の高画質化を図る表示装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来の、液晶表示パネルに表示される情報の内容に対応して、具体的には、表示される情報が全体として暗い画像であるか、或いは明るい画像であるかに対応して、例えば暗い画像を表示する時にはバックライトの光量を減らし、明るい画像を表示する時にはバックライトの光量を増すことによって、表示画像の高画質化を図る情報表示装置には、下記非特許文献１に記載の液晶モニタがあり、同様のバックライト制御により省電力化を図る情報表示装置には下記特許文献１に記載の液晶モニタがあった。
【０００５】
これらの従来の液晶モニタについて図６を参照して説明する。
【０００６】
図６は、従来の情報表示装置である液晶モニタの主要部のブロック構成図である。
【０００７】
この従来の液晶モニタは、液晶パネル９４７を使った液晶モニタであって、動画像の表示に最適な輝度制御機能や、階調−輝度特性（コントラスト調整）を改善することで高画質表示を実現することを目的としている。
【０００８】
液晶パネル９４７は、小面積からなる多数の画素９４９に分割されている。
【０００９】
そのために入力映像信号９６１の特性を参照し、バックライト９４５の光量を調整すると共に、入力映像信号９６１の階調データをダイナミックに変換してコントラスト調整を行う画質制御部９２９によって画質の改善を行う。
【００１０】
画質制御部９２９の主要部は、画質調整部９２３と特徴抽出部９２５から構成される。
【００１１】
特徴抽出部９２５は入力映像信号９６１から平均輝度を算出し、平均輝度信号９６３をマイコン９２７に送る。
【００１２】
マイコン９２７は、この平均輝度信号を元に、バックライト９４５の光量を算出し、インバータ回路９４３にバックライト９４５の調光制御信号９６６を送る。
【００１３】
インバータ回路９４３は、この調光制御信号９６６を元に、バックライト９４５の光量を変化させる。
【００１４】
また、マイコン９２７は平均輝度信号９６３から、画質調整の制御量を算出し、画質調整部９２３に画質制御信号９６４として送出する。
【００１５】
画質制御部９２９は、この画質制御信号９６４により出力映像信号９６２の階調を変化させる。
【００１６】
このように、入力映像信号９６１の明るさに応じて、出力映像信号９６２の階調やバックライト９４５の光量を変えることにより、メリハリのある動画映像を再現することができる。
【００１７】
例えば、平均輝度値が低く暗い映像シーンが入力された場合、黒浮きが目立つ映像であると判定する。この時には、高い輝度の画素がほとんど無いため、黒浮きを押さえるためバックライト９４５の光量を下げる。しかし、バックライト９４５の光量を下げると、輝度の低い画素は潰れてしまうため、階調データに対して表示輝度を大きくし、暗い階調のコントラストを上げることでメリハリのある映像にする。
【００１８】
一方、平均輝度値が高い明るい映像シーンが入力された場合、表示輝度を高めたほうが良いと判定する。この時には、低い輝度の画素がほとんど無いため、黒浮きを気にせずにバックライト９４５の光量を上げることができる。しかし、バックライト９４５の光量を上げると、輝度の高い画素は潰れてしまうため、階調データに対して表示輝度を小さくし、明るい階調のコントラストを上げることでメリハリがある映像にすることができる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１１−０６５５３１号公報
【非特許文献１】
日経エレクトロニクス編集部、「光源の輝度を制御し、液晶パネルを高画質に」、日経エレクトロニクス、株式会社日経マグロウヒル（現在、株式会社日経ＢＰ）、１９９９年１１月１５日、第７５７号、Ｐ１３９−１４６
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来の情報表示装置では、入力映像信号９６１の１フレーム毎に液晶パネル９４７の全画素９４９の透過度を制御更新することを前提としているため、この透過度の制御更新による電力消費が大きくなるという問題点があった。
【００２１】
通常、このような液晶を使った情報表示装置は携帯用機器に使われることも多く、携帯用機器では、機器の小型化と、継続使用時間の延長の要請が強く、その実現のためには電池の小型化と長寿命化が必須の要件であり、そのためには電力消費が大きいことは重大な欠点であった。
【００２２】
また同様に、前記のような従来の情報表示装置では、入力映像信号９６１の１フレーム毎に液晶パネル９４７の全画素９４９の透過度を制御更新することを前提としているため、１フレーム毎に画面全体の平均輝度と画質調整の制御量を算出することが必要になり、そのためには非常に高性能なマイコン９２７を使用しなければならないという問題点があった。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置である。
【００２４】
本特許出願に係る請求項２に記載の発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した全画素を含む最小長方形の面積であり、前記面積が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２５】
本特許出願に係る発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した画素数の総和であり、前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２６】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、前記画素を矩形領域を構成する複数のグループに分割し、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を含むグループ単位で、画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置である。
【００２７】
本特許出願に係る発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に変更した透過度の総和であり、前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２８】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段を使用する情報表示方法であって、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する工程と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光工程と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御工程と、を有する情報表示方法である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本特許出願に係る発明（以後、本発明とも言う）の実施の形態を図面を使って詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成図を図１に示す。
【００３１】
この液晶表示装置に入力された表示データ１２２は、まず表示データ解析部１５１で、座標データと輝度データに分けて解析が行われる。
【００３２】
前記従来の情報表示装置と異なり、この液晶表示装置では省電力化のため、液晶パネル１４７に含まれる画素１４９毎の部分更新を前提としており、表示データ１２２は画素１４９を特定する座標データと特定された画素の輝度データを含んでいるからである。
【００３３】
尚、この表示データ１２２のデータ形式は上記の通り、画素１４９を特定する座標データと特定された画素の輝度データを含むことが可能な形式ならばどのような形式でも構わない。
【００３４】
例えば、座標を特定する方法には、絶対的な水平アドレスと垂直アドレスを規定する方法や、それぞれ相対的に規定する方法、何等かの順序で水平方向と垂直方向を統合して規定する方法、先頭のアドレスだけを規定して先頭以降は自動的に指定する方法、１つずつ全てのアドレスを規定する方法、その他種々の方法があるが、本発明の本質とは直接関係しないのでこれ以上詳細には説明しない。
【００３５】
輝度データは、各画素毎に液晶の可視光透過度を制御し、これによって各画素を透過する可視光線の量を制御し、各画素の明るさ（「輝度」とも言う）を制御することによって、液晶パネル１４７全体として入力された表示データ１２２を提示する。
【００３６】
表示データ解析部では、入力された表示データ１２２から、輝度を更新変更する必要のある画素の画素座標データ１２３を取り出し、制御部１５２へ送る。
【００３７】
同時に、輝度を更新変更する必要のある画素の座標と輝度を含む画素データ１２４をフレームメモリ１５３と駆動制御部１５５へ送る。
【００３８】
フレームメモリ１５３は、後述する液晶パネル１４７に含まれる全画素１４９の輝度を一括更新するために全画素１４９の輝度データを記憶している。そのために画素データ１２４を受信する毎に、記憶している画素１４９の輝度データを更新する。
【００３９】
駆動制御部１５５は、画素データ１２４を受信すると、その画素データに含まれる座標と輝度に関する情報から水平駆動信号１２８と垂直駆動信号１２９を生成し、それぞれ水平駆動回路１７２と垂直駆動回路１７３へ送る。水平駆動回路１７２と垂直駆動回路１７３は、それぞれ受信した水平駆動信号１２８と垂直駆動信号１２９に基づいて液晶パネル１４７のそれぞれの画素１４９の可視光線透過度を制御する。これによって、それぞれの画素１４９の輝度を、表示データ１２２によって指定された情報を表示するように設定することができる。
【００４０】
一方、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算する。
【００４１】
この計算を説明するため、非常に簡単化した事例を図２に示す。
【００４２】
図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示している。
【００４３】
尚、ここで必ずしも明確に示してはいないが、各画素は光の３原色である赤・青・緑（ＲＧＢ）やその他の色を表示するための画素であることもある。カラー画像を表示するためには、それぞれの画素をいわゆる光の３原色に割り当てることが必要となるからである。しかしこのことも、本発明の本質とは直接関係しないので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００４４】
前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、まず最初に、図２（ａ）で「Ｘ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４５】
この状態では、更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ａ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「３＊１＝３」である。
【００４６】
次に、図２（ｂ）で「Ｙ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４７】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ｂ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「５＊２＝１０」である。
【００４８】
更に、図２（ｃ）で「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４９】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ｃ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「５＊３＝１５」である。
【００５０】
このように、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の更新変更が行われる毎に、その全画素を含む最小長方形は拡大していき、その最小長方形の面積は大きくなっていく。
【００５１】
制御部１５２は、画素座標データ１２３を受信し、このようにして前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算する。
【００５２】
そして制御部１５２は、その面積の値が、予め定められた所定の値よりも大きくなると、フレームメモリ１５３に対して全画面更新信号１２６を送出する。
【００５３】
制御部１５２は、それと同時に、最小長方形の面積をリセットし、初期状態、即ちゼロ値に戻す。
【００５４】
フレームメモリ１５３は、全画面更新信号１２６を受信すると、全画素データ１２５を駆動制御部１５５に送信する。
【００５５】
この駆動制御部１５５に送られる全画素データ１２５は、表示データ解析部１５１から駆動制御部１５５に送られる画素データ１２４を実質的に同じもので、画素の座標と輝度に関するデータを含んでいる。
【００５６】
ただ異なるのは、液晶パネル１４７を構成する全画素１４９に関するデータを含んでいることである。
【００５７】
この全画素データは、フレームメモリ１５３から電力制御部１５７へも送られる。
【００５８】
電力制御部１５７では、受信した全画素データ１２５に基づき、電力制御信号１２７を出力する。
【００５９】
即ち、全画素データ１２５から液晶パネル１４７に表示される画像が全体として暗い画像であると判断すれば、出力電力を下げるように電力制御信号１２７によってインバータ回路１４３に指示を行う。インバータ回路１４３はこの電力制御信号１２７を受信してバックライト１４８に対する出力電力を下げ、バックライト１４８の光量を低下させる。
【００６０】
液晶パネル１４７に表示される画像が全体として暗い画像であるならば、バックライト１４８の光量を上げることは電力の浪費であると同時に、画質の劣化につながるからである。
【００６１】
逆に、全画素データ１２５から液晶パネル１４７に表示される画像が全体として明るい画像であると判断すれば、出力電力を上げるように電力制御信号１２７によってインバータ回路１４３に指示を行う。インバータ回路１４３はこの電力制御信号１２７を受信してバックライト１４８に対する出力電力を上げ、バックライト１４８の光量を増加させる。
【００６２】
液晶パネル１４７に表示される画像が全体として明るい画像であるならば、バックライト１４８の光量を上げることによって表示画面がより見やすくなると同時に、画質の向上につながるからである。
【００６３】
本実施の形態では、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算することによって、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断しているので、例えば、図２（ａ）に「Ｘ」印を付した３つの画素ばかりが何度も繰り返して輝度の変更更新が行われるようなケースでは、輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積は全く増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００６４】
しかし一方、図３に「Ａ」印を付して示す２つの画素の輝度が変更更新されたようなケースでは、わずか２つの画素の輝度しか変更更新されておらず、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いにもかかわらず、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積は非常に大きくなってしまい、液晶パネル１４７の全画素の輝度更新とバックライト１４８の出力電力算出と出力電力更新が行われることがあるため、消費電力のロスが生じることがある。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置の消費電力節減のため、画素１４９の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライト１４８の光量制御を行うことが簡単な構成で可能となる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置について説明する。
【００６７】
本実施の形態の液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用は、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用と実質的に大きくは変わらないので、図１と図２を兼用して、その相違点だけを説明する。
【００６８】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのは、制御部１５２が、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断する方式だけである。
【００６９】
本実施の形態では、制御部１５２は、表示データ解析部１５１から画素座標データ１２３を受信し、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素数を計算する。
【００７０】
この計算方法を、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を兼用して詳細に説明する。
【００７１】
前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、まず最初に、図２（ａ）で「Ｘ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７２】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は「Ｘ」印が付された画素であるから、その数は「３」である。
【００７３】
次に、図２（ｂ）で「Ｙ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７４】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印を付された画素に加え、今回「Ｙ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＝６」である。
【００７５】
更に、図２（ｃ）で「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７６】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＋４＝１０」である。
【００７７】
このように、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の更新変更が行われる毎に、その全画素数は大きくなっていく。
【００７８】
制御部１５２は、画素座標データ１２３を受信し、このようにして前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素数を計算する。
【００７９】
そして制御部１５２は、その全画素数の値が、予め定められた所定の値よりも大きくなると、フレームメモリ１５３に対して全画面更新信号１２６を送出する。
【００８０】
本実施の形態の液晶表示装置が本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのはこの点についてのみである。
【００８１】
それ以外に関しては、本実施の形態の液晶表示装置は本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置を実質的に大きく異なることは無いので説明を省略する。
【００８２】
このように、本実施の形態で制御部１５２が次回の全画面更新信号１２６を出力するための判断に使用するのは、今回新たに輝度変更更新の対象となる画素数だけであるから、本実施の形態では表示データ解析部１５１から制御部１５２に送る画素座標データ１２３は、必ずしも輝度を変更更新する画素の座標を含んでいることは必要で無く、今回新たに輝度変更更新の対象となる画素数を判断することができるデータであれば充分である。
【００８３】
この点に関しても、本実施の形態の液晶表示装置は本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違する。
【００８４】
また、以上説明した本実施の形態では、例えば図２（ｃ）で、「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとした時、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＋４＝１０」として計算した。
【００８５】
しかし、この「Ｚ」印を付された４つの画素の内、２つは既に輝度の変更更新が行われた「Ｘ」印の付された画素と重複している。
【００８６】
そこで他の実施の形態では、表示データ解析部１５１から制御部１５２に送る画素座標データ１２３が輝度を変更更新する画素の座標を含んでいるならば、このような重複して繰り返し輝度の変更更新が行われる画素は、その重複を除いて総画素数を計算することもできる。
【００８７】
この実施の形態によるならば、例えば図２（ｃ）で、「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとした時、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素の内、重複を除くものであるから、その数は「３＋３＋２＝８」になる。
【００８８】
本実施の形態では、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素数を計算することによって、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断しているので、例えば、図３に「Ａ」印を付した２つの画素の輝度変更更新が行われるようなケースでは、輝度を更新変更した全画素数は２しか増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００８９】
しかし一方、図２（ａ）に「Ｘ」印を付して示す３つの画素の輝度が繰り返し変更更新されたようなケースでは、わずか３つの画素の輝度しか変更更新されておらず、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いにもかかわらず、重複を含めて計算した変更光真相画素数は大きく増加するため、液晶パネル１４７の全画素の輝度更新とバックライト１４８の出力電力算出と出力電力更新が行われ、消費電力のロスが生じることがある。
【００９０】
しかしまた一方、同一画素の輝度の変更更新の重複を排除して計算する実施の形態ならば、このようなケースでも全画素数は３しか増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置の消費電力節減のため、画素１４９の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライト１４８の光量制御を行うことが簡単な構成で可能となる。
【００９２】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置について説明する。
【００９３】
本実施の形態の液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用は、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用と実質的に大きくは変わらないので、図１を兼用して、その相違点だけを説明する。
【００９４】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのは、図４に示す通り、本実施の形態では液晶パネル４４７は、本発明の第１の実施の形態の液晶パネル１４７と異なり、幾つかの矩形領域を構成するグループにグループ化されていることである。
【００９５】
図４には、その極めて簡単な一例を示しているが、このようなグループ化に限定されるもので無いことは言うまでも無い。
【００９６】
例えば図４に示す例では、全体では水平方向２１個、垂直方向１８個の画素４４９からなる液晶パネルが、それぞれ３つに区分され、全体で９個のグループに分けられている。
【００９７】
その各グループを例えば、「ＡＤ」、「ＡＥ」、「ＡＦ」、「ＢＤ」、「ＢＥ」、「ＢＦ」、「ＣＤ」、「ＣＥ」、「ＣＦ」と呼ぶ。
【００９８】
そして、各画素の輝度を変更する時には、このグループ単位で画素の輝度変更が行われる。
【００９９】
例えば、図４に示す番号１から番号１１を付した画素の輝度を変更するケースでは、グループ「ＡＤ」、「ＢＤ」、「ＡＥ」、「ＢＥ」に属する画素の輝度変更更新に対応する信号が、表示データ解析部１５１から制御部１５２とフレームメモリ１５３と駆動制御部に送られる。
【０１００】
しかしこの例では、番号１から番号１１を付した画素以外の画素に関しては、輝度の変更更新が実際には起こらないので、元の輝度と同じ値がそれぞれ送られることになる。
【０１０１】
この輝度変更更新に対応する画素座標データ１２３を受信した制御部１５２は、各画素について元の輝度と変更更新される輝度の差を計算する。
【０１０２】
この例を図５に示す。
【０１０３】
図５では、番号１から番号１１を付した画素に付いては、元の輝度を太い１点鎖線で、変更更新された後の輝度を太い実線で、それぞれ最大１００％から最小０％まで１０％刻みで表示している。
【０１０４】
しかしこれもあくまで一例であって、このような輝度の規定に限定されるもので無いことも言うまでも無い。
【０１０５】
また、番号１から番号１１を付した画素以外の画素に関しては、輝度の変更更新が実際には起こらないので特に明示していない。
【０１０６】
そして図５で平行交差斜線を付した部分の面積が、輝度の変更更新の総和に相当する。
【０１０７】
制御部１５２は、前回全画素４４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の変更更新がある毎に、この総和を計算し、更にその合計を計算して予め定められた所定の値を超えると、次の全画面更新信号１２６をフレームメモリ１５３に送出する。
【０１０８】
また、本実施の形態では輝度の変更更新の総和として、図５で平行交差斜線を付した部分の面積を使い、正負の符号を考慮しなかったが、他の実施の形態として、元の輝度と変更後の輝度の大小関係を考慮した符号付の面積を使用し、この和を求めることによって輝度の変更更新の総和としてもよい。
【０１０９】
このようにすれば、例えばある画素の輝度が１単位高くなり、他の画素の輝度が１単位低くなったような時、全体としての輝度の変更更新は無かったと見なすことも可能となり、輝度の変更更新の計測をより妥当性あるものとすることができる。
【０１１０】
また或いは、必ずしも各画素について元の輝度と変更更新される輝度を記憶しておき、その差を計算することは必要で無く、元の輝度と変更更新された後のそれぞれについて、各グループ毎に、各輝度の画素数の度数分布を計算し、その差によって輝度の変更更新の総和とすることもできる。
【０１１１】
この方法によると、各画素のそれぞれの輝度変化は問題とせず、グループに属する画素が全体としてどの程度明るくなったか或いは暗くなったかを判断することができ、しかも各画素について以前の輝度値を記憶しておく必要が無い、という利点がある。
【０１１２】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と実質的に大きく相違するのはこの点だけであるので、その他に関しては説明を省略する。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるならば、情報表示装置を構成する画素の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライトの光量制御を行うことが簡単な構成で可能となり、消費電力の削減と表示画質の向上を併せて実現することができ、その実用的効果は極めて重大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図４】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図５】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の各画素について元の輝度と変更更新される輝度の差を計算する方式を示す図
【図６】従来の情報表示装置である液晶モニタの主要部のブロック構成図
【符号の説明】
１２２ 表示データ
１２３ 画素座標データ
１２４ 画素データ
１２５ 全画素データ
１２６ 全画面更新信号
１２７ 電力制御信号
１２８ 水平駆動信号
１２９ 垂直駆動信号
１４３，９４３ インバータ回路
１４７，４４７，９４７ 液晶パネル
１４８，９４５ バックライト
１４９，４４９，９４９ 画素
１５１ 表示データ解析部
１５２ 制御部
１５３ フレームメモリ
１５５ 駆動制御部
１５７ 電力制御部
１７２ 水平駆動回路
１７３ 垂直駆動回路
９２３ 画質調整部
９２５ 特徴抽出部
９２７ マイコン
９２９ 画質制御部
９４１ 液晶コントローラ
９６１ 入力映像信号
９６２ 出力映像信号
９６３ 平均輝度信号
９６４ 画質制御信号
９６５ 液晶パネル駆動信号
９６６ 調光制御信号
【発明の属する技術分野】
本特許出願に係る発明（以後単に、本発明とも言う）は、表示面を小面積からなる多数の画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する、いわゆる透過型液晶パネルを使った表示装置に関するものである。
【０００２】
特に、この透過型液晶パネルの背面に前方に向けて可視光を照射し、この透過型液晶パネルの各画素を透過して来る可視光を見ることによって、液晶パネルに表示される情報をより鮮明に認識することができる、いわゆるバックライトを備えた液晶表示パネルを使った表示装置に関するものである。
【０００３】
更には、この液晶表示パネルに表示される情報の内容に対応して、具体的には、表示される情報が全体として暗い画像であるか、或いは明るい画像であるかに対応して、例えば暗い画像を表示する時にはバックライトの光量を減らし、明るい画像を表示する時にはバックライトの光量を増すことによって、バックライトの省電力化を図ると同時に表示画像の高画質化を図る表示装置に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来の、液晶表示パネルに表示される情報の内容に対応して、具体的には、表示される情報が全体として暗い画像であるか、或いは明るい画像であるかに対応して、例えば暗い画像を表示する時にはバックライトの光量を減らし、明るい画像を表示する時にはバックライトの光量を増すことによって、表示画像の高画質化を図る情報表示装置には、下記非特許文献１に記載の液晶モニタがあり、同様のバックライト制御により省電力化を図る情報表示装置には下記特許文献１に記載の液晶モニタがあった。
【０００５】
これらの従来の液晶モニタについて図６を参照して説明する。
【０００６】
図６は、従来の情報表示装置である液晶モニタの主要部のブロック構成図である。
【０００７】
この従来の液晶モニタは、液晶パネル９４７を使った液晶モニタであって、動画像の表示に最適な輝度制御機能や、階調−輝度特性（コントラスト調整）を改善することで高画質表示を実現することを目的としている。
【０００８】
液晶パネル９４７は、小面積からなる多数の画素９４９に分割されている。
【０００９】
そのために入力映像信号９６１の特性を参照し、バックライト９４５の光量を調整すると共に、入力映像信号９６１の階調データをダイナミックに変換してコントラスト調整を行う画質制御部９２９によって画質の改善を行う。
【００１０】
画質制御部９２９の主要部は、画質調整部９２３と特徴抽出部９２５から構成される。
【００１１】
特徴抽出部９２５は入力映像信号９６１から平均輝度を算出し、平均輝度信号９６３をマイコン９２７に送る。
【００１２】
マイコン９２７は、この平均輝度信号を元に、バックライト９４５の光量を算出し、インバータ回路９４３にバックライト９４５の調光制御信号９６６を送る。
【００１３】
インバータ回路９４３は、この調光制御信号９６６を元に、バックライト９４５の光量を変化させる。
【００１４】
また、マイコン９２７は平均輝度信号９６３から、画質調整の制御量を算出し、画質調整部９２３に画質制御信号９６４として送出する。
【００１５】
画質制御部９２９は、この画質制御信号９６４により出力映像信号９６２の階調を変化させる。
【００１６】
このように、入力映像信号９６１の明るさに応じて、出力映像信号９６２の階調やバックライト９４５の光量を変えることにより、メリハリのある動画映像を再現することができる。
【００１７】
例えば、平均輝度値が低く暗い映像シーンが入力された場合、黒浮きが目立つ映像であると判定する。この時には、高い輝度の画素がほとんど無いため、黒浮きを押さえるためバックライト９４５の光量を下げる。しかし、バックライト９４５の光量を下げると、輝度の低い画素は潰れてしまうため、階調データに対して表示輝度を大きくし、暗い階調のコントラストを上げることでメリハリのある映像にする。
【００１８】
一方、平均輝度値が高い明るい映像シーンが入力された場合、表示輝度を高めたほうが良いと判定する。この時には、低い輝度の画素がほとんど無いため、黒浮きを気にせずにバックライト９４５の光量を上げることができる。しかし、バックライト９４５の光量を上げると、輝度の高い画素は潰れてしまうため、階調データに対して表示輝度を小さくし、明るい階調のコントラストを上げることでメリハリがある映像にすることができる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１１−０６５５３１号公報
【非特許文献１】
日経エレクトロニクス編集部、「光源の輝度を制御し、液晶パネルを高画質に」、日経エレクトロニクス、株式会社日経マグロウヒル（現在、株式会社日経ＢＰ）、１９９９年１１月１５日、第７５７号、Ｐ１３９−１４６
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来の情報表示装置では、入力映像信号９６１の１フレーム毎に液晶パネル９４７の全画素９４９の透過度を制御更新することを前提としているため、この透過度の制御更新による電力消費が大きくなるという問題点があった。
【００２１】
通常、このような液晶を使った情報表示装置は携帯用機器に使われることも多く、携帯用機器では、機器の小型化と、継続使用時間の延長の要請が強く、その実現のためには電池の小型化と長寿命化が必須の要件であり、そのためには電力消費が大きいことは重大な欠点であった。
【００２２】
また同様に、前記のような従来の情報表示装置では、入力映像信号９６１の１フレーム毎に液晶パネル９４７の全画素９４９の透過度を制御更新することを前提としているため、１フレーム毎に画面全体の平均輝度と画質調整の制御量を算出することが必要になり、そのためには非常に高性能なマイコン９２７を使用しなければならないという問題点があった。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置である。
【００２４】
本特許出願に係る請求項２に記載の発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した全画素を含む最小長方形の面積であり、前記面積が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２５】
本特許出願に係る発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した画素数の総和であり、前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２６】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、前記画素を矩形領域を構成する複数のグループに分割し、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を含むグループ単位で、画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置である。
【００２７】
本特許出願に係る発明は、前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に変更した透過度の総和であり、前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、情報表示装置である。
【００２８】
本特許出願に係る発明は、情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段を使用する情報表示方法であって、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する工程と、前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光工程と、前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御工程と、を有する情報表示方法である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本特許出願に係る発明（以後、本発明とも言う）の実施の形態を図面を使って詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成図を図１に示す。
【００３１】
この液晶表示装置に入力された表示データ１２２は、まず表示データ解析部１５１で、座標データと輝度データに分けて解析が行われる。
【００３２】
前記従来の情報表示装置と異なり、この液晶表示装置では省電力化のため、液晶パネル１４７に含まれる画素１４９毎の部分更新を前提としており、表示データ１２２は画素１４９を特定する座標データと特定された画素の輝度データを含んでいるからである。
【００３３】
尚、この表示データ１２２のデータ形式は上記の通り、画素１４９を特定する座標データと特定された画素の輝度データを含むことが可能な形式ならばどのような形式でも構わない。
【００３４】
例えば、座標を特定する方法には、絶対的な水平アドレスと垂直アドレスを規定する方法や、それぞれ相対的に規定する方法、何等かの順序で水平方向と垂直方向を統合して規定する方法、先頭のアドレスだけを規定して先頭以降は自動的に指定する方法、１つずつ全てのアドレスを規定する方法、その他種々の方法があるが、本発明の本質とは直接関係しないのでこれ以上詳細には説明しない。
【００３５】
輝度データは、各画素毎に液晶の可視光透過度を制御し、これによって各画素を透過する可視光線の量を制御し、各画素の明るさ（「輝度」とも言う）を制御することによって、液晶パネル１４７全体として入力された表示データ１２２を提示する。
【００３６】
表示データ解析部では、入力された表示データ１２２から、輝度を更新変更する必要のある画素の画素座標データ１２３を取り出し、制御部１５２へ送る。
【００３７】
同時に、輝度を更新変更する必要のある画素の座標と輝度を含む画素データ１２４をフレームメモリ１５３と駆動制御部１５５へ送る。
【００３８】
フレームメモリ１５３は、後述する液晶パネル１４７に含まれる全画素１４９の輝度を一括更新するために全画素１４９の輝度データを記憶している。そのために画素データ１２４を受信する毎に、記憶している画素１４９の輝度データを更新する。
【００３９】
駆動制御部１５５は、画素データ１２４を受信すると、その画素データに含まれる座標と輝度に関する情報から水平駆動信号１２８と垂直駆動信号１２９を生成し、それぞれ水平駆動回路１７２と垂直駆動回路１７３へ送る。水平駆動回路１７２と垂直駆動回路１７３は、それぞれ受信した水平駆動信号１２８と垂直駆動信号１２９に基づいて液晶パネル１４７のそれぞれの画素１４９の可視光線透過度を制御する。これによって、それぞれの画素１４９の輝度を、表示データ１２２によって指定された情報を表示するように設定することができる。
【００４０】
一方、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算する。
【００４１】
この計算を説明するため、非常に簡単化した事例を図２に示す。
【００４２】
図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示している。
【００４３】
尚、ここで必ずしも明確に示してはいないが、各画素は光の３原色である赤・青・緑（ＲＧＢ）やその他の色を表示するための画素であることもある。カラー画像を表示するためには、それぞれの画素をいわゆる光の３原色に割り当てることが必要となるからである。しかしこのことも、本発明の本質とは直接関係しないので、これ以上詳細な説明は省略する。
【００４４】
前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、まず最初に、図２（ａ）で「Ｘ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４５】
この状態では、更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ａ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「３＊１＝３」である。
【００４６】
次に、図２（ｂ）で「Ｙ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４７】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ｂ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「５＊２＝１０」である。
【００４８】
更に、図２（ｃ）で「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００４９】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形は、図２（ｃ）の太枠で示した長方形であり、その面積は「５＊３＝１５」である。
【００５０】
このように、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の更新変更が行われる毎に、その全画素を含む最小長方形は拡大していき、その最小長方形の面積は大きくなっていく。
【００５１】
制御部１５２は、画素座標データ１２３を受信し、このようにして前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算する。
【００５２】
そして制御部１５２は、その面積の値が、予め定められた所定の値よりも大きくなると、フレームメモリ１５３に対して全画面更新信号１２６を送出する。
【００５３】
制御部１５２は、それと同時に、最小長方形の面積をリセットし、初期状態、即ちゼロ値に戻す。
【００５４】
フレームメモリ１５３は、全画面更新信号１２６を受信すると、全画素データ１２５を駆動制御部１５５に送信する。
【００５５】
この駆動制御部１５５に送られる全画素データ１２５は、表示データ解析部１５１から駆動制御部１５５に送られる画素データ１２４を実質的に同じもので、画素の座標と輝度に関するデータを含んでいる。
【００５６】
ただ異なるのは、液晶パネル１４７を構成する全画素１４９に関するデータを含んでいることである。
【００５７】
この全画素データは、フレームメモリ１５３から電力制御部１５７へも送られる。
【００５８】
電力制御部１５７では、受信した全画素データ１２５に基づき、電力制御信号１２７を出力する。
【００５９】
即ち、全画素データ１２５から液晶パネル１４７に表示される画像が全体として暗い画像であると判断すれば、出力電力を下げるように電力制御信号１２７によってインバータ回路１４３に指示を行う。インバータ回路１４３はこの電力制御信号１２７を受信してバックライト１４８に対する出力電力を下げ、バックライト１４８の光量を低下させる。
【００６０】
液晶パネル１４７に表示される画像が全体として暗い画像であるならば、バックライト１４８の光量を上げることは電力の浪費であると同時に、画質の劣化につながるからである。
【００６１】
逆に、全画素データ１２５から液晶パネル１４７に表示される画像が全体として明るい画像であると判断すれば、出力電力を上げるように電力制御信号１２７によってインバータ回路１４３に指示を行う。インバータ回路１４３はこの電力制御信号１２７を受信してバックライト１４８に対する出力電力を上げ、バックライト１４８の光量を増加させる。
【００６２】
液晶パネル１４７に表示される画像が全体として明るい画像であるならば、バックライト１４８の光量を上げることによって表示画面がより見やすくなると同時に、画質の向上につながるからである。
【００６３】
本実施の形態では、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積を計算することによって、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断しているので、例えば、図２（ａ）に「Ｘ」印を付した３つの画素ばかりが何度も繰り返して輝度の変更更新が行われるようなケースでは、輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積は全く増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００６４】
しかし一方、図３に「Ａ」印を付して示す２つの画素の輝度が変更更新されたようなケースでは、わずか２つの画素の輝度しか変更更新されておらず、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いにもかかわらず、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素を含む最小長方形の面積は非常に大きくなってしまい、液晶パネル１４７の全画素の輝度更新とバックライト１４８の出力電力算出と出力電力更新が行われることがあるため、消費電力のロスが生じることがある。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置の消費電力節減のため、画素１４９の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライト１４８の光量制御を行うことが簡単な構成で可能となる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置について説明する。
【００６７】
本実施の形態の液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用は、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用と実質的に大きくは変わらないので、図１と図２を兼用して、その相違点だけを説明する。
【００６８】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのは、制御部１５２が、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断する方式だけである。
【００６９】
本実施の形態では、制御部１５２は、表示データ解析部１５１から画素座標データ１２３を受信し、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素数を計算する。
【００７０】
この計算方法を、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を兼用して詳細に説明する。
【００７１】
前回全画素１４９の輝度を一括更新した後、まず最初に、図２（ａ）で「Ｘ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７２】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は「Ｘ」印が付された画素であるから、その数は「３」である。
【００７３】
次に、図２（ｂ）で「Ｙ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７４】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印を付された画素に加え、今回「Ｙ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＝６」である。
【００７５】
更に、図２（ｃ）で「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとする。
【００７６】
この状態では、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＋４＝１０」である。
【００７７】
このように、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の更新変更が行われる毎に、その全画素数は大きくなっていく。
【００７８】
制御部１５２は、画素座標データ１２３を受信し、このようにして前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に更新変更した全画素数を計算する。
【００７９】
そして制御部１５２は、その全画素数の値が、予め定められた所定の値よりも大きくなると、フレームメモリ１５３に対して全画面更新信号１２６を送出する。
【００８０】
本実施の形態の液晶表示装置が本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのはこの点についてのみである。
【００８１】
それ以外に関しては、本実施の形態の液晶表示装置は本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置を実質的に大きく異なることは無いので説明を省略する。
【００８２】
このように、本実施の形態で制御部１５２が次回の全画面更新信号１２６を出力するための判断に使用するのは、今回新たに輝度変更更新の対象となる画素数だけであるから、本実施の形態では表示データ解析部１５１から制御部１５２に送る画素座標データ１２３は、必ずしも輝度を変更更新する画素の座標を含んでいることは必要で無く、今回新たに輝度変更更新の対象となる画素数を判断することができるデータであれば充分である。
【００８３】
この点に関しても、本実施の形態の液晶表示装置は本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違する。
【００８４】
また、以上説明した本実施の形態では、例えば図２（ｃ）で、「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとした時、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素であるから、その数は「３＋３＋４＝１０」として計算した。
【００８５】
しかし、この「Ｚ」印を付された４つの画素の内、２つは既に輝度の変更更新が行われた「Ｘ」印の付された画素と重複している。
【００８６】
そこで他の実施の形態では、表示データ解析部１５１から制御部１５２に送る画素座標データ１２３が輝度を変更更新する画素の座標を含んでいるならば、このような重複して繰り返し輝度の変更更新が行われる画素は、その重複を除いて総画素数を計算することもできる。
【００８７】
この実施の形態によるならば、例えば図２（ｃ）で、「Ｚ」印を付した画素の輝度が更新変更されたとした時、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素は、前回の「Ｘ」印と「Ｙ」印を付された画素に加え、今回「Ｚ」印を付された画素の内、重複を除くものであるから、その数は「３＋３＋２＝８」になる。
【００８８】
本実施の形態では、制御部１５２は、受信した画素座標データを元に、前回全画素１４９の輝度を一括更新した後に輝度を更新変更した全画素数を計算することによって、次に全画素１４９の輝度を一括更新するための条件を判断しているので、例えば、図３に「Ａ」印を付した２つの画素の輝度変更更新が行われるようなケースでは、輝度を更新変更した全画素数は２しか増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００８９】
しかし一方、図２（ａ）に「Ｘ」印を付して示す３つの画素の輝度が繰り返し変更更新されたようなケースでは、わずか３つの画素の輝度しか変更更新されておらず、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いにもかかわらず、重複を含めて計算した変更光真相画素数は大きく増加するため、液晶パネル１４７の全画素の輝度更新とバックライト１４８の出力電力算出と出力電力更新が行われ、消費電力のロスが生じることがある。
【００９０】
しかしまた一方、同一画素の輝度の変更更新の重複を排除して計算する実施の形態ならば、このようなケースでも全画素数は３しか増加せず、次回の全画素１４９の輝度一括更新は起こらない。これは、液晶パネル１４７全体の輝度は実質的に大きくは変化していない可能性が高いので、画質の劣化を伴うことも無く、省電力化にも有効である。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置の消費電力節減のため、画素１４９の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライト１４８の光量制御を行うことが簡単な構成で可能となる。
【００９２】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置について説明する。
【００９３】
本実施の形態の液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用は、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成やその作用と実質的に大きくは変わらないので、図１を兼用して、その相違点だけを説明する。
【００９４】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と相違するのは、図４に示す通り、本実施の形態では液晶パネル４４７は、本発明の第１の実施の形態の液晶パネル１４７と異なり、幾つかの矩形領域を構成するグループにグループ化されていることである。
【００９５】
図４には、その極めて簡単な一例を示しているが、このようなグループ化に限定されるもので無いことは言うまでも無い。
【００９６】
例えば図４に示す例では、全体では水平方向２１個、垂直方向１８個の画素４４９からなる液晶パネルが、それぞれ３つに区分され、全体で９個のグループに分けられている。
【００９７】
その各グループを例えば、「ＡＤ」、「ＡＥ」、「ＡＦ」、「ＢＤ」、「ＢＥ」、「ＢＦ」、「ＣＤ」、「ＣＥ」、「ＣＦ」と呼ぶ。
【００９８】
そして、各画素の輝度を変更する時には、このグループ単位で画素の輝度変更が行われる。
【００９９】
例えば、図４に示す番号１から番号１１を付した画素の輝度を変更するケースでは、グループ「ＡＤ」、「ＢＤ」、「ＡＥ」、「ＢＥ」に属する画素の輝度変更更新に対応する信号が、表示データ解析部１５１から制御部１５２とフレームメモリ１５３と駆動制御部に送られる。
【０１００】
しかしこの例では、番号１から番号１１を付した画素以外の画素に関しては、輝度の変更更新が実際には起こらないので、元の輝度と同じ値がそれぞれ送られることになる。
【０１０１】
この輝度変更更新に対応する画素座標データ１２３を受信した制御部１５２は、各画素について元の輝度と変更更新される輝度の差を計算する。
【０１０２】
この例を図５に示す。
【０１０３】
図５では、番号１から番号１１を付した画素に付いては、元の輝度を太い１点鎖線で、変更更新された後の輝度を太い実線で、それぞれ最大１００％から最小０％まで１０％刻みで表示している。
【０１０４】
しかしこれもあくまで一例であって、このような輝度の規定に限定されるもので無いことも言うまでも無い。
【０１０５】
また、番号１から番号１１を付した画素以外の画素に関しては、輝度の変更更新が実際には起こらないので特に明示していない。
【０１０６】
そして図５で平行交差斜線を付した部分の面積が、輝度の変更更新の総和に相当する。
【０１０７】
制御部１５２は、前回全画素４４９の輝度を一括更新した後に画素の輝度の変更更新がある毎に、この総和を計算し、更にその合計を計算して予め定められた所定の値を超えると、次の全画面更新信号１２６をフレームメモリ１５３に送出する。
【０１０８】
また、本実施の形態では輝度の変更更新の総和として、図５で平行交差斜線を付した部分の面積を使い、正負の符号を考慮しなかったが、他の実施の形態として、元の輝度と変更後の輝度の大小関係を考慮した符号付の面積を使用し、この和を求めることによって輝度の変更更新の総和としてもよい。
【０１０９】
このようにすれば、例えばある画素の輝度が１単位高くなり、他の画素の輝度が１単位低くなったような時、全体としての輝度の変更更新は無かったと見なすことも可能となり、輝度の変更更新の計測をより妥当性あるものとすることができる。
【０１１０】
また或いは、必ずしも各画素について元の輝度と変更更新される輝度を記憶しておき、その差を計算することは必要で無く、元の輝度と変更更新された後のそれぞれについて、各グループ毎に、各輝度の画素数の度数分布を計算し、その差によって輝度の変更更新の総和とすることもできる。
【０１１１】
この方法によると、各画素のそれぞれの輝度変化は問題とせず、グループに属する画素が全体としてどの程度明るくなったか或いは暗くなったかを判断することができ、しかも各画素について以前の輝度値を記憶しておく必要が無い、という利点がある。
【０１１２】
本実施の形態の液晶表示装置が、本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置と実質的に大きく相違するのはこの点だけであるので、その他に関しては説明を省略する。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるならば、情報表示装置を構成する画素の部分更新を前提としながら、必要に応じてバックライトの光量制御を行うことが簡単な構成で可能となり、消費電力の削減と表示画質の向上を併せて実現することができ、その実用的効果は極めて重大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の主要部のブロック構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図４】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の液晶パネル１４７に含まれる画素１４９の一部を拡大した状態を示す図
【図５】本発明の第３の実施の形態である液晶表示装置の各画素について元の輝度と変更更新される輝度の差を計算する方式を示す図
【図６】従来の情報表示装置である液晶モニタの主要部のブロック構成図
【符号の説明】
１２２ 表示データ
１２３ 画素座標データ
１２４ 画素データ
１２５ 全画素データ
１２６ 全画面更新信号
１２７ 電力制御信号
１２８ 水平駆動信号
１２９ 垂直駆動信号
１４３，９４３ インバータ回路
１４７，４４７，９４７ 液晶パネル
１４８，９４５ バックライト
１４９，４４９，９４９ 画素
１５１ 表示データ解析部
１５２ 制御部
１５３ フレームメモリ
１５５ 駆動制御部
１５７ 電力制御部
１７２ 水平駆動回路
１７３ 垂直駆動回路
９２３ 画質調整部
９２５ 特徴抽出部
９２７ マイコン
９２９ 画質制御部
９４１ 液晶コントローラ
９６１ 入力映像信号
９６２ 出力映像信号
９６３ 平均輝度信号
９６４ 画質制御信号
９６５ 液晶パネル駆動信号
９６６ 調光制御信号
Claims (6)
- 情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、
前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、
前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、
前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置。 - 前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した全画素を含む最小長方形の面積であり、
前記面積が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、請求項１に記載の情報表示装置。 - 前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に前記透過度を変更した画素数の総和であり、
前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、請求項１に記載の情報表示装置。 - 情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段と、
前記画素を矩形領域を構成する複数のグループに分割し、前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を含むグループ単位で、画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する表示制御手段と、
前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光手段と、
前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御手段と、を有する情報表示装置。 - 前記所定の計数は前記発光量の制御を前回実行した後に変更した透過度の総和であり、
前記総和が所定の値を超えた時に前記電力制御手段は前記発光量の制御を行う、請求項４に記載の情報表示装置。 - 情報表示面を画素に分割しこの画素毎に可視光の透過度を制御することによって情報を表示する液晶表示手段を使用する情報表示方法であって、
前記液晶表示手段に表示する情報の変化に応じて前記透過度を変更することが必要な前記画素を特定するデータとそれぞれの画素の新たに設定する透過度を前記液晶表示手段に送出すると共に、これらの画素を特定するデータとその透過度から所定の計数を算定する工程と、
前記液晶表示手段の背面に設置されて前記液晶表示手段に可視光を照射する発光工程と、
前記算定された所定の計数に応じて前記発光手段の発光量の制御を行う電力制御工程と、を有する情報表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003097891A JP2004302355A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 情報表示装置及び情報表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003097891A JP2004302355A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 情報表示装置及び情報表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004302355A true JP2004302355A (ja) | 2004-10-28 |
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|---|---|---|---|
| JP2003097891A Withdrawn JP2004302355A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 情報表示装置及び情報表示方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2004302355A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010098020A1 (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | バックライト装置およびこれを用いた映像表示装置 |
| JP2012073876A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Fujitsu Ltd | 電子機器、状態制御プログラム、および状態制御方法 |
| US8674931B2 (en) | 2009-06-03 | 2014-03-18 | Au Optronics Corp. | Method for updating display image of electrophoretic display panel and electrophoretic display apparatus using the same |
| US9165528B2 (en) | 2012-10-11 | 2015-10-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display systems for reducing power consumption and methods for driving the same |
-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003097891A patent/JP2004302355A/ja not_active Withdrawn
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