JP2006337498A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで画質の劣化が少ない表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置は、ビデオ端子インターフェイス１００と、フォーマット変換回路１５０と、複数のＬＥＤと、演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００と、制御回路１７０と、ＬＣＤパネル１９０とを含む。ビデオ端子インターフェイス１００は、画像信号を受付ける。フォーマット変換回路１５０は、画像信号に基づき、画像の長短比を特定する。複数のＬＥＤは、それぞれ所定の位置で発光する。演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００は、発光するＬＥＤの範囲の長短比が画像の長短比に対応するように、複数のＬＥＤを制御する。制御回路１７０は、吸収する光を、画素ごとに決定する。ＬＣＤパネル１９０は、画素ごとに、ＬＥＤが発光した光から、制御回路１７０が決定した色を吸収することで、画像を表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、独立の光源から到達する光を制御する表示装置に関する。

図１１を参照して、特許文献１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１９０の背面にＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライト２１０を有し、ＬＣＤパネル１９０に表示される映像信号の明るさに応じてＬＥＤバックライト２１０の明るさを制御するＬＥＤ駆動回路２００を備えた液晶表示装置であって、ＬＥＤバックライト２１０は、冷陰極蛍光ランプと、発光ダイオードアレイとを有し、ＬＣＤパネル１９０に表示される映像信号の画質を制御する制御回路１７０と、映像信号の明るさを検出する明るさ検出回路２２０と、明るさ検出回路２２０で検出した映像信号の明るさ検出信号に基づいてＬＥＤバックライト２１０の調光信号を生成する制御回路兼演算回路２３０と、調光信号により発光ダイオードの輝度を制御するＬＥＤ駆動回路２００とを有することを特徴とする液晶表示装置の駆動回路を開示する。

特許文献１に開示された発明によると、明るさ検出回路２２０は、ＬＣＤパネル１９０に表示するためのフォーマットに変換した画像の明るさをフレーム毎に検出する。明るさ検出回路２２０は、ＬＥＤバックライト２１０に使用されている一つ一つのＬＥＤの輝度を計算するため、各ＬＥＤが照射する範囲ごとに明るさ検出を行う。そして、明るさ検出回路２２０は、検出された明るさを表わす情報を制御・演算回路２３０へと送る。制御回路兼演算回路２３０は、明るさ検出回路２２０から送られた情報を元に、ＬＥＤバックライト２１０に使用されているＬＥＤ一つ一つの輝度をフレーム毎に制御する。これにより、特許文献１に開示された液晶表示装置の駆動回路は、表示される映像信号の明るさに応じてバックライトの光量を高速で応答するように制御できる。
特開２００３−１４０１１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明には、バックライトに用いるＬＥＤの数がＬＣＤパネルの画素数よりも少ない場合に、画質劣化が生じ得るという問題点がある。

たとえば、水平方向１６個、垂直方向９個のＬＥＤを含むＬＥＤバックライト２１０を、水平方向１９２０ドット（１ドットは「Ｒ（赤）」、「Ｇ（緑）」、および「Ｂ（青）」の３画素で構成される）、垂直方向１０８０ドットのＬＣＤパネル１９０と組み合わせて使用するとする。この場合、１組のＬＥＤで１２０ドット×１２０ドットの範囲を照射することになる（隣接するＬＥＤ間で相互にやりとりされる光量があるため、厳密に言えば明確に区切ることはできない場合が多いが、このように考えても発生する問題に差異は生まれないため、説明の簡単化のためにこのように切り分けることとする）。明るさ検出回路２２０が１２０ドット×１２０ドットの範囲に表示する画像データの輝度を測定し、制御回路兼演算回路２３０がＬＥＤの輝度を算出したり制御したりする場合、実際に輝度を変化させるタイミングをどのように制御するかが問題となる。水平方向１６個、垂直方向９個のＬＥＤを含むＬＥＤバックライト２１０を、水平方向１９２０ドット、垂直方向１０８０ドットのＬＣＤパネル１９０と組み合わせて使用する場合、１２０ドット×１２０ドットの範囲の画像データがＬＣＤパネル１９０に表示される前にＬＥＤの輝度が変化すると、実際の画像の輝度変化とは異なる動作をしてしまうこととなる。実際の画像の輝度変化とは異なる動作をしてしまうと、輝度が大きく変化した箇所で画質が大きく劣化してしまう。例えば画像のある範囲が白から黒に変わる場合、まだ画像の書き換えを行っていない箇所のバックライトも消灯することとなる。まだ画像の書き換えを行っていない箇所のバックライトが消灯されると、輝度が大幅に下がってしまう。画像データをすべてＬＣＤパネル１９０に表示させた後にＬＥＤの輝度を変化させると、画像のある範囲が黒から白に変わるような場合、すでに画像の書き換えが完了した箇所であっても輝度が低いままとなってしまう。上述した問題点は、画像の明るさが急激に変化する箇所において特に顕著となる。

ＬＥＤバックライト２１０に用いる発光ダイオードの数を多くすれば、この画質の劣化の度合いは低減されるが、ＬＥＤバックライト２１０に用いる発光ダイオードの数を多くすれば、コストが増加してしまう。発光ダイオード自体の数と共に、各発光ダイオードの輝度を制御するための回路も同数用意する必要が生じるからである。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、低コストで画質の劣化が少ない表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、表示装置は、第１の受付手段と、特定手段と、複数の発光手段と、制御手段と、決定手段と、表示手段とを含む。第１の受付手段は、画像を表わす信号である画像信号を受付ける。特定手段は、画像信号に基づき、画像の長短比（後述）を特定する。複数の発光手段は、それぞれ所定の位置で発光する。制御手段は、発光する発光手段の範囲の長短比が画像の長短比に対応するように、複数の発光手段を制御する。決定手段は、複数の発光手段のいずれかが発光した光から吸収する光を、画素ごとに決定する。表示手段は、画素ごとに、複数の発光手段のいずれかが発光した光から、決定手段が決定した色を吸収することで、画像を表示する。

また、上述の複数の発光手段は、白色光を発光するための手段を含むことが望ましい。
また、上述の発光手段は、赤色光を発光するための手段と、緑色光を発光するための手段と、青色光を発光するための手段とを含むことが望ましい。

また、上述の制御手段は、発光手段ごとに、赤色光を発光するための手段、緑色光を発光するための手段、および青色光を発光するための手段のいずれかを制御することによって、発光する発光手段の範囲の長短比が画像の長短比に対応するように、複数の発光手段を制御するための手段を含むことが望ましい。

また、上述の表示装置は、発光する発光手段の範囲の規則を受付けるための第２の受付手段をさらに含むことが望ましい。併せて、制御手段は、規則に従って発光する発光手段の範囲の長短比が画像の長短比に対応するように、複数の発光手段を制御するための手段を含むことが望ましい。

また、上述の第２の受付手段は、所定の規則のいずれかの指定を受付けることにより、発光する発光手段の範囲の規則を受付けるための手段を含むことが望ましい。

また、上述の規則を受付けるための手段は、長短比についての所定の規則のいずれかの指定を受付けることにより、発光する発光手段の範囲の規則を受付けるための手段を含むことが望ましい。

また、上述の制御手段は、発光する発光手段の範囲の長短比と画像の長短比との差が所定の値以下となるように、複数の発光手段を制御するための手段を含むことが望ましい。

また、上述の制御手段は、発光する発光手段の範囲の長短比と画像の長短比との差が最小となるように、複数の発光手段を制御するための手段を含むことが望ましい。

本発明に係る表示装置は、低コストで画質の劣化が少ない表示装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明における液晶表示装置の構成を示したブロック図である。図１を参照して、液晶表示装置は、ビデオ端子インターフェイス１００と、Ｄ端子インターフェイス１１０と、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）レシーバ１２０と、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２デコーダ１３０と、ユーザインターフェイス１４０と、フォーマット変換回路１５０と、演算回路１６０と、制御回路１７０と、ＬＣＤコントローラ１８０と、ＬＣＤパネル１９０と、ＬＥＤ駆動回路２００と、ＬＥＤバックライト２１０とを含む。

ビデオ端子インターフェイス１００は、コンポジットのビデオ端子から入力されたアナログのビデオ信号を「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（またはＹ（輝度）、Ｃｂ（色差Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ）、およびＣｒ（色差Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ））のデジタル信号へと変換し、フォーマット変換回路１５０へ出力する。本実施の形態において、ビデオ端子インターフェイス１００がデジタル信号として出力したデジタル画像データを「Ａデータ」と称する。

Ｄ端子インターフェイス１１０は、Ｄ端子から入力されたアナログフォーマットの画像信号を「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号へと変換し、フォーマット変換回路１５０へ出力する。本実施の形態において、Ｄ端子インターフェイス１１０がデジタル信号として出力したデジタル画像データを「Ｂデータ」と称する。

ＤＶＩレシーバ１２０は、ＤＶＩ端子から入力されたＤＶＩフォーマットの信号を「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号へと変換し、フォーマット変換回路１５０へ出力する。本実施の形態において、ＤＶＩレシーバ１２０がデジタル信号として出力したデジタル画像データを「Ｃデータ」と称する。

ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０は、ｉＬｉｎｋ端子やチューナ等から入力されるＭＰＥＧ−２ストリームを復号処理して、「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号をフォーマット変換回路１５０へ出力する。本実施の形態において、ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０がデジタル信号として出力したデジタル画像データを「Ｄデータ」と称する。

ユーザインターフェイス１４０は、表示モードや入力ソースの選択といったユーザからの操作を受ける。ユーザインターフェイス１４０は、受付けた操作に応じて、表示モード情報や入力ソースデータを作成する。ユーザインターフェイス１４０は、作成した表示モード情報や入力ソースデータを、フォーマット変換回路１５０および演算回路１６０へと渡す。

入力ソースデータとは、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のいずれから出力されたデジタル画像データを、ＬＣＤパネル１９０にどのように表示するかに用いるデータである。入力ソースデータには、第１データと第２データとの２種類がある。第１データと第２データとを使い分ける方法は後述する。

本実施の形態において、「表示モード」とは、画像を表示する範囲（ひいては発光するＬＥＤ１０００の範囲）の、長短比についての所定の規則のいずれかである。表示モード情報とは、表示モードを表わすパラメータである。表示モード情報には、「ノーマル」、「ワイド」、「ドットバイドット」、「縮小」および、「二画面」の５種類がある。表示モード情報が「ノーマル」ならば、画像は、長短比を保ちつつも最大となるように、ＬＣＤパネル１９０上に表示される。図２は、表示モード情報が「ノーマル」の場合に、ＬＣＤパネル１９０において画像が表示される領域（斜線がない領域）の例を表わす図である。表示モード情報が「ワイド」ならば、画像は、長短比を変更させた上で、ＬＣＤパネル１９０全面に表示される。画像はＬＣＤパネル１９０のサイズにあわせて引き伸ばされる。図３は、表示モード情報が「ワイド」の場合または表示モード情報が「ノーマル」であって画像の長短比がＬＣＤパネル１９０の長短比と等しい場合に、ＬＣＤパネル１９０において画像が表示される領域の例を表わす図である。表示モード情報が「ドットバイドット」ならば、画像は、画像を構成する１画素がＬＣＤパネル１９０の１ドットに対応するように表示される。図３は、画像がＬＣＤパネルと同じドット数を持つ場合に、画像が表示される領域の例を表す図であり、図４は、画像がＬＣＤパネルよりも少ないドット数である場合に画像が表示される領域を表す図である。表示モード情報が「縮小」ならば、画像を縮小するように予め処理されたデータに基づき、画像が表示される。表示モード情報が「二画面」ならば、Ａデータ、Ｂデータ、Ｃデータ、およびＤデータのうち２つのデジタル画像データに基づき、ＬＣＤパネル１９０の左半分と右半分とに、長短比を保ち得る最大のサイズとなるように、２つの画像が表示される。上述した第１データおよび第２データは、表示モード情報が「二画面」の場合に、それぞれ画像が表示される位置に対応する。本実施の形態の場合、第１データが表わす画像はＬＣＤパネル１９０の向かって右側に表示される。第２データが表わす画像はＬＣＤパネル１９０の向かって左側に表示される。図５は、表示モード情報が「二画面」の場合に、ＬＣＤパネル１９０において画像が表示される領域の例を表わす図である。

ビデオインターフェース１００、Ｄ端子インターフェース１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０は、Ａデータ、Ｂデータ、Ｃデータ、Ｄデータ以外に、各々の入力画像の水平解像度ＸＩ［Ｎ］、垂直解像度ＹＩ［Ｎ］、長短比αＩ［Ｎ］を特定し、フォーマット変換回路１５０及び演算回路１６０へ出力する。本実施の形態において、「長短比」とは、ある長方形の、長辺（画像の外周の各辺のうち最も長い辺）の長さと短辺（画像の外周の各辺のうち最も短い辺）の長さとの比をいう。「ある長方形」とは、発光するＬＥＤ１０００の領域や入力されたデジタル画像データが表わす画像に外接する長方形のことである。本実施の形態では、入力されたデジタル画像データが表わす画像についての長短比を、「９／１６」や「３／４」などといった、（画像に外接する長方形の縦の辺の長さに所定の係数を乗じた値）／（画像に外接する長方形の横の辺の長さに所定の係数を乗じた値）という書式で表わすこととする。

変数「Ｎ」は、水平解像度ＸＩ［Ｎ］、垂直解像度ＹＩ［Ｎ］、および長短比αＩ［Ｎ］が、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０の何れに入力された信号についての値かということを示す。水平解像度ＸＩ［１］、垂直解像度ＹＩ［１］、および長短比αＩ［１］は、ビデオ端子インターフェイス１００に入力された値である。水平解像度ＸＩ［２］、垂直解像度ＹＩ［２］、および長短比αＩ［２］は、Ｄ端子インターフェイス１１０に入力された値である。水平解像度ＸＩ［３］、垂直解像度ＹＩ［３］、および長短比αＩ［３］は、ＤＶＩレシーバ１２０に入力された値である。水平解像度ＸＩ［４］、垂直解像度ＹＩ［４］、および長短比αＩ［４］は、ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０に入力された値である。「水平解像度ＸＩ［Ｎ］」、「垂直解像度ＹＩ［Ｎ］」、または「長短比αＩ［Ｎ］」と表記されている場合、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のうち任意のものに入力された信号についての値であることを示す。

本実施の形態の場合、ビデオ端子インターフェイス１００に入力された信号についての、水平方向解像度ＸＩ［１］、垂直方向解像度ＹＩ［１］、および長短比αＩ［１］は、原則として一意に決まる。水平方向解像度ＸＩ［１］、垂直方向解像度ＹＩ［１］、および長短比αＩ［１］は、それぞれ、「６４０」、「４８０」、「３／４」という値である。これは、ビデオ端子からの入力、即ちコンポジット信号の殆どが「３／４」という長短比の画像を表わすからである。

Ｄ端子インターフェイス１１０に入力された信号についての、水平方向解像度ＸＩ［２］、および垂直方向解像度ＹＩ［２］は、水平同期信号および垂直同期信号から検出する。長短比αＩ［２］は、Ｄ端子の信号線に含まれる信号（長短比が「３／４」および「９／１６」のいずれであるかを表わす信号）から検出する。

ＤＶＩレシーバ１２０においては、ＤＶＩ信号中の水平同期信号や垂直同期信号の周期を計測し、その結果から水平方向解像度ＸＩ［３］、垂直方向解像度ＹＩ［３］を検出する。さらに解像度から長短比αＩ［３］を求める。アナログＲＧＢ端子から信号が入力された場合も、同様の方法を用いることが可能である。

ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０に入力された信号についての、水平方向解像度ＸＩ［４］、垂直方向解像度ＹＩ［４］、および長短比αＩ［４］は、ＭＰＥＧ−２ストリーム中から抽出された、水平方向ドット数、垂直方向ドット数、ドットのアスペクト比（長短比）といったパラメータから求められる。

フォーマット変換回路１５０は、自らが内蔵するＲＯＭに記憶された、ＬＣＤパネル１９０の水平方向解像度ＸＰ、垂直方向解像度ＹＰ、および長短比αＰの値と、入力されたデジタル画像データの水平方向解像度ＸＩ［Ｎ］、垂直方向解像度ＹＩ［Ｎ］、および長短比αＩ［Ｎ］とを用いて、自らが内蔵するＲＯＭに記憶された所定の規則に従い、画像フォーマットを変換する回路である。図６は、フォーマット変換回路１５０が内蔵するＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶された、画像フォーマットを変換するための規則を表わす図である。表示モード情報が「ノーマル」、「ワイド」、「ドットバイドット」、および「縮小」のいずれかの場合、入力ソースデータのうち第１データにあたるデジタル画像データの画像フォーマットを変換する。表示モード情報が「二画面」の場合、第１データにあたるデジタル画像データの画像フォーマットと第２データにあたるデジタル画像データの画像フォーマットとを変換した上で、これらが表わす画像を水平方向に並べて結合させる処理が行われる。変換の結果、水平方向および垂直方向のいずれかの解像度が、ＬＣＤパネル１９０の解像度よりも低くなるように変換される場合、フォーマット変換回路１５０は、変換後のデータが表わす画像の中心とＬＣＤパネル１９０の中心とが一致し、変換後のデータが表わす画像の周囲には何らかの画像（例えば黒い画像）が挿入されるように、デジタル画像データを処理する。このようにして、処理後のデータが表わす画像の解像度はＬＣＤパネル１９０の解像度と一致することとなる。

フォーマット変換回路１５０は、入力された様々な形態のデジタル画像データ（たとえばインターレース走査のデータ）のフォーマットを、ＬＣＤパネル１９０と同じ解像度を持つプログレッシブ走査のデジタルＲＧＢ画像フォーマットへ変換し、制御回路１７０へ出力する回路でもある。

演算回路１６０は、ＬＥＤバックライト２１０内のＬＥＤのうち、点灯するＬＥＤ（ＬＣＤパネル１９０の画像を表示する領域に属するＬＥＤ）と、消灯するＬＥＤ（画像を表示しない領域に属するＬＥＤ）とを判定する回路である。判定には、表示モード情報、入力ソースデータ、水平方向解像度ＸＩ［Ｎ］、垂直方向解像度ＹＩ［Ｎ］、解像度αＩ［Ｎ］（ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のいずれかから入力される）、ＬＣＤパネル１９０の水平方向解像度ＸＰ、垂直方向解像度ＹＰ、解像度αＰ、および後述のＬＥＤバックライト２１０におけるＬＥＤ１０００の配列を表わす情報が用いられる。表示モード情報および入力ソースデータは、ユーザインターフェイス１４０から入力される。水平方向解像度ＸＩ［Ｎ］、垂直方向解像度ＹＩ［Ｎ］、および解像度αＩ［Ｎ］は、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のいずれかから入力される。

制御回路１７０は、入力されたデジタル画像データのコントラストの調整やγ補正処理などを行い、ＬＣＤコントローラ１８０へと出力する回路である。制御回路１７０は、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から吸収する色を、画素ごとに決定する装置でもある。

ＬＣＤコントローラ１８０は、入力されたデジタル画像データに基づき、ＬＣＤパネル１９０を駆動する。

ＬＣＤパネル１９０は、画素ごとに、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から、ＬＣＤコントローラ１８０が決定した色を吸収することで、画像を表示する装置である。本実施の形態の場合、ＬＣＤパネル１９０の解像度は、水平方向ＸＰ＝１９２０ドットで、垂直方向ＹＰ＝１０８０ドット（長短比αＰ＝９／１６）である。ＬＥＤ駆動回路２００は、後述するＬＥＤ１０００の輝度を制御する回路である。ＬＥＤバックライト２１０は、発光する装置である。

図７および図８を参照して、ＬＥＤバックライト２１０は、複数のＬＥＤ１０００（本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００は、それぞれ所定の位置で白色光を発光する素子である）と、拡散板１０１０と、光学シート１０２０とを含む。図７は、ＬＥＤバックライト２１０のＬＥＤの配置を表わす図である。図８は、ＬＥＤバックライト２１０の部品の配置を表わす図である。本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００の配置は、図７のような横１６個×縦９個の碁盤目状である（ＬＥＤ１０００の配置は、ＬＥＤをジグザクに配置するといった、水平方向の間隔と垂直方向の間隔とが異なる配置であってもよい）。これにより、図７に図示されている破線で区切られた水平方向１２０ドット×垂直方向１２０ドットの領域毎に、ＬＥＤ１０００が１個ずつ配置されていることとなる。ＬＥＤ１０００は、それぞれ「Ｃ１」〜「Ｃ１６」のいずれかである列番号と「Ｌ１」〜「Ｌ９」のいずれかである行番号とで特定される。ＬＥＤ１０００が点灯する領域も、それぞれ「Ｃ１」〜「Ｃ１６」のいずれかである列番号と「Ｌ１」〜「Ｌ９」のいずれかである行番号とで特定される。列番号の、数字の部分を表わす値をＸＬＥＤとする。行番号の、数字の部分を表わす値をＹＬＥＤとする。拡散板１０１０は、光を散乱させたり拡散させたりする。光学シート１０２０は、拡散板１０１０を保護する。

図９を参照して、液晶表示装置で実行されるプログラムは、画像の表示に関し、以下の制御を実行する。

ステップ３００（以下、ステップをＳと略す。）にて、ユーザインターフェイス１４０は、ユーザの操作を受付ける。ユーザの操作の一つに、表示モードや入力ソースの指定がある。

Ｓ３０２にて、演算回路１６０は、ユーザインターフェイス１４０が受付けた操作が表示モードのいずれかの指定を表す操作か否かを判断する。表示モードまたは入力ソースの指定を表わす操作と判断した場合（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４へと移される。もしそうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、処理はＳ３１０へと移される。

Ｓ３０４にて、演算回路１６０は、ユーザインターフェイス１４０が受付けた表示モード情報及び画像信号に基づき、画像の長短比を特定する。画像の長短比の特定に用いられる画像信号は、入力ソース情報に基づいて選択された信号である。入力ソース情報に基づいて選択された信号は、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のいずれが選択する。入力ソース情報に基づいて選択された信号は、ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０のいずれが受付けた画像信号である。 Ｓ３０６にて、演算回路１６０は、ＬＥＤ１０００を点灯させる領域（すなわち発光するＬＥＤ１０００の範囲）を特定する。この処理は、後述するＳ３２０〜Ｓ３６０の各処理に相当する。これにより、演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００は、複数の発光するＬＥＤ１０００の範囲の長短比と画像の長短比との差が最小となるように、複数のＬＥＤ１０００を制御できることとなる。

Ｓ３０８にて、ＬＥＤ駆動回路２００は、演算回路１６０が特定した範囲（すなわち長短比が画像の長短比に対応する範囲）のＬＥＤ１０００が発光するように、ＬＥＤバックライト２１０（ひいては複数のＬＥＤ１０００）を制御する。これにより、演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００は、表示モード（すなわちＬＥＤ１０００が規則に従って発光する範囲）の長短比が画像の長短比に対応するように、複数のＬＥＤ１０００を制御することとなる。制御回路１７０は、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から吸収する色を、画素ごとに決定する。ＬＣＤパネル１９０は、画素ごとに、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から、制御回路１７０が決定した色を吸収することで、画像を表示する。

Ｓ３１０にて、演算回路１６０は、ユーザインターフェイス１４０が受付けた操作が表示を終了する旨の操作か否かを判断する。表示を終了する旨の操作と判断した場合には（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ３１０にてＮＯ）、処理はＳ３１２へと移される。

Ｓ３１２にて、フォーマット変換回路１５０、演算回路１６０、制御回路１７０、ＬＣＤコントローラ１８０、ＬＣＤパネル１９０、ＬＥＤ駆動回路２００、ＬＥＤバックライト２１０は、それぞれユーザインターフェイス１４０が受付けた操作に応じた処理を実施する。この処理は一般的な処理なのでここでは繰返さない。

図１０を参照して、液晶表示装置で実行されるプログラムは、ＬＥＤを点灯する領域の特定に関し、以下のような制御を実行する。

Ｓ３２０にて、演算回路１６０は、ユーザインターフェイス１６０が受付けた表示モード情報の内容は「ノーマル」か否かを判断する。内容が「ノーマル」と判断した場合には（Ｓ３２０にてＹＥＳ）、処理はＳ３２２へと移される。もしそうでないと（Ｓ３２０にてＮＯ）、処理はＳ３４０へと移される。

Ｓ３２２にて、演算回路１６０は、αＩ［Ｎ］＜αＰが成立するか否かを判断する。成立すると判断した場合（Ｓ３２２にてＹＥＳ）、処理はＳ３２４へと移される。もしそうでないと（Ｓ３２２にてＮＯ）、処理はＳ３２６へと移される。

Ｓ３２４にて、ＸＬＥＤの値は「１」〜「１６」なので（すべての列においてＬＥＤ１０００を点灯させるので）、演算回路１６０は、式（１）に基づき領域（ＬＥＤ１０００が点灯する領域）を特定する。式（１）は、ＹＬＥＤの範囲を表わすための式である。本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００のうち、列番号が「Ｃ８」および「Ｃ９」のいずれかであって行番号が「Ｌ５」であるＬＥＤは、常時ＬＥＤ１０００が点灯する領域の中心に位置することとなるので、式（１）に基づき、ＬＥＤ１０００が点灯する領域が特定されることとなる。式（１）により、ＬＣＤパネル１９０のサイズに合わせてスケーリングされた画像データの垂直解像度がある任意の画像の垂直解像度よりも２４０ライン多い場合、前者の画像を表示する際、後者の画像を表示する際に比べ、点灯するＬＥＤ１０００が上下に１行ずつ増加することとなる。

５−［（（ＹＩ［Ｎ］×１９２０／ＸＩ［Ｎ］−１）＋１２０）／２４０］
≦ＹＬＥＤ
≦５＋［（（ＹＩ［Ｎ］×１９２０／ＸＩ［Ｎ］−１）＋１２０）／２４０］
・・・（１）
Ｓ３２６にて、演算回路１６０は、αＩ［Ｎ］＝αＰが成立するか否かを判断する。成立すると判断した場合（Ｓ３２６にてＹＥＳ）、処理はＳ３２８へと移される。もしそうでないと（Ｓ３２６にてＮＯ）、処理はＳ３３０へと移される。

Ｓ３２８にて、演算回路１６０は、全てのＬＣＤ１０００を点灯させることとする。
Ｓ３３０にて、ＹＬＥＤの値は「１」〜「９」なので（すべての行においてＬＥＤ１０００を点灯させるので）、演算回路１６０は、式（２）に基づき領域を特定する。式（２）は、ＸＬＥＤの範囲を表わすための式である。本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００のうち、列番号が「Ｃ８」および「Ｃ９」のいずれかであって行番号が「Ｌ５」であるＬＥＤは、常時ＬＥＤ１０００が点灯する領域の中心に位置することとなるので、式（２）に基づき、ＬＥＤ１０００が点灯する領域が特定されることとなる。式（２）により、ＬＣＤパネル１９０のサイズに合わせてスケーリングされた画像データの水平解像度がある任意の画像の水平解像度よりも２４０ライン多い場合、前者の画像を表示する際、後者の画像を表示する際に比べ、点灯するＬＥＤ１０００が左右に１列ずつ増加することとなる。

８−［（ＸＩ［Ｎ］×１０８０／ＹＩ［Ｎ］−１）／２４０］
≦ＸＬＥＤ
≦９＋［（ＸＩ［Ｎ］×１０８０／ＹＩ［Ｎ］−１）／２４０］
・・・（２）
Ｓ３４０にて、演算回路１６０は、表示モード情報の内容が「ワイド」か否かを判断する。「ワイド」と判断した場合（Ｓ３４０にてＹＥＳ）、処理はＳ３４２へと移される。もしそうでないと（Ｓ３４０にてＮＯ）、処理はＳ３５０へと移される。

Ｓ３４２にて、演算回路１６０は、全てのＬＣＤ１０００を点灯させることとする。
Ｓ３５０にて、演算回路１６０は、表示モード情報の内容が「ドットバイドット」か否かを判断する。内容が「ドットバイドット」と判断した場合（Ｓ３５０にてＹＥＳ）、処理はＳ３５２へと移される。もしそうでないと（Ｓ３５０にてＮＯ）、処理はＳ３６０へと移される。

Ｓ３５２にて、演算回路１６０は、式（３）および式（４）に基づき領域を特定する。式（３）は、ＸＬＥＤの範囲を表わすための式である。式（４）は、ＹＬＥＤの範囲を表わすための式である。本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００のうち、列番号が「Ｃ８」および「Ｃ９」のいずれかであって行番号が「Ｌ５」であるＬＥＤは、常時ＬＥＤ１０００が点灯する領域の中心に位置することとなるので、式（３）および式（４）に基づき、ＬＥＤ１０００が点灯する領域が特定されることとなる。

８−［（ＸＩ［Ｎ］−１）／２４０］
≦ＸＬＥＤ
≦９＋［（ＸＩ［Ｎ］−１）／２４０］
・・・（３）
５−［（（ＹＩ［Ｎ］−１）＋１２０）／２４０］
≦ＹＬＥＤ
≦５＋［（（ＹＩ［Ｎ］−１）＋１２０）／２４０］
・・・（４）
Ｓ３６０にて、演算回路１６０は、表示モード情報の内容が「縮小」か否かを判断する。内容が「縮小」と判断した場合には（Ｓ３６０にてＹＥＳ）、処理はＳ３６２へと移される。もしそうでないと（Ｓ３６０にてＮＯ）、処理はＳ３７０へと移される。

Ｓ３６２にて、演算回路１６０は、デジタル画像データをＡ（０＜Ａ≦１）倍に縮小して表示を行うため、これを考慮した式（５）および式（６）に基づき領域を特定する。式（５）は、ＸＬＥＤの範囲を表わすための式である。式（６）は、ＹＬＥＤの範囲を表わすための式である。本実施の形態の場合、ＬＥＤ１０００のうち、列番号が「Ｃ８」および「Ｃ９」のいずれかであって行番号が「Ｌ５」であるＬＥＤは、常時ＬＥＤ１０００が点灯する領域の中心に位置することとなるので、式（５）および式（６）に基づき、ＬＥＤ１０００が点灯する領域が特定されることとなる。

８−［（ＸＩ［Ｎ］×Ａ−１）／２４０］
≦ＸＬＥＤ
≦９＋［（ＸＩ［Ｎ］×Ａ−１）／２４０］
・・・（５）
５−［（（ＹＩ［Ｎ］×Ａ−１）＋１２０）／２４０］
≦ＹＬＥＤ
≦５＋［（（ＹＩ［Ｎ］×Ａ−１）＋１２０）／２４０］
・・・（６）
Ｓ３７０にて、演算回路１６０は、式（７）〜式（１０）に基づき、表示モードが「二画面」の場合の領域を特定する。式（７）は、第１ＬＥＤ点灯領域に属する列番号の、数字の部分を表わす値ＸＬＥＤＡの、範囲を表わすための式である。式（８）は、第１ＬＥＤ点灯領域に属する行番号の、数字の部分を表わす値ＹＬＥＤＡの、範囲を表わすための式である。式（９）は、第２ＬＥＤ点灯領域に属する列番号の、数字の部分を表わす値ＸＬＥＤＢの、範囲を表わすための式である。式（８）は、第２ＬＥＤ点灯領域に属する行番号の、数字の部分を表わす値ＹＬＥＤＢの、範囲を表わすための式である。

１≦ＸＬＥＤＡ≦８…（７）
５−［（（ＹＩ［ｍ］×１９２０／（ＸＩ［ｍ］×２）−１）＋１２０）／２４０］
≦ＹＬＥＤＡ
≦５＋［（（ＹＩ［ｍ］×１９２０／（ＸＩ［ｍ］×２）−１）＋１２０）／２４０］
・・・（８）
９≦ＸＬＥＤＢ≦１６…（９）
５−［（（ＹＩ［ｓ］×１９２０／（ＸＩ［ｓ］×２）−１）＋１２０）／２４０］
≦ＹＬＥＤＢ
≦５＋［（（ＹＩ［ｓ］×１９２０／（ＸＩ［ｓ］×２）−１）＋１２０）／２４０］
・・・（１０）
以上のような構造およびフローチャートに基づく、液晶表示装置の動作について説明する。

ユーザインターフェイス１４０は、ユーザの操作を受付ける（Ｓ３００）。ユーザの操作が受付けられると、演算回路１６０は、ユーザの操作が表示モードまたは表示ソースの指定を表わす操作か否かを判断する（Ｓ３０２）。この場合、ユーザの操作が表示モードまたは表示ソースの指定を表わす操作とすると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、演算回路１６０は、画像の長短比を特定する（Ｓ３０４）。長短比が特定されると、演算回路１６０は、表示モード情報の内容が「ノーマル」か否かを判断する（Ｓ３２０）。この場合、表示モードの内容が「ノーマル」とすると（Ｓ３２０にてＹＥＳ）、演算回路１６０は、αＩ［Ｎ］＜αＰが成立するか否かを判断する（Ｓ３２２）。この場合、αＩ［Ｎ］＜αＰが成立しないとすると（Ｓ３２２にてＮＯ）、演算回路１６０は、αＩ［Ｎ］＝αＰが成立するか否かを判断する（Ｓ３２６）。この場合、αＩ［Ｎ］＝αＰが成立しないとすると（Ｓ３２６にてＮＯ）、演算回路１６０は、式（２）に基づき領域を特定する（Ｓ３３０）。領域が特定されると、演算回路１６０は、特定された領域を表わす情報をＬＥＤ駆動回路２００に出力する。ＬＥＤ駆動回路２００は、演算回路１６０が特定した範囲のＬＥＤ１０００が発光するように、ＬＥＤバックライト２１０を制御する。制御回路１７０は、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から吸収する色を、画素ごとに決定する。ＬＣＤパネル１９０は、画素ごとに、複数のＬＥＤ１０００のいずれかが発光した光から、ＬＣＤコントローラ１８０が決定した色を吸収することで、画像を表示する（Ｓ３０８）。

以上のようにして、本実施の形態に係る液晶表示装置は、画像の長短比に基づき、予めＬＥＤを点灯させる領域を特定し、特定された領域のＬＥＤを点灯させる。このようにＬＥＤを点灯させることは、安価な回路を用いても十分なし得ることである。表示される画像の画質が低下することはなくなる。これにより、低コストで画質の劣化を抑制することができる。その結果、低コストで画質の劣化が少ない液晶表示装置を提供することができる。

なお、ＬＥＤバックライト２１０には、白色のＬＥＤ１０００に代えて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）の３原色のＬＥＤを複数個（３個とは限らない）並べたＬＥＤアレイが横１６個×縦９個の碁盤目状に配置されていてもよい。この場合、ＬＥＤアレイは、赤色光を発光する素子と、緑色光を発光する素子と、青色光を発光する素子とを含むこととなる。ＬＥＤアレイが配置される場合、Ｒ、Ｇ、およびＢの３原色のＬＥＤそれぞれについて、表示される画像の大きさに合わせてＬＥＤが点灯する領域を決定する処理を実施できる。すなわち、演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００は、ＬＥＤごとに、赤色光を発光する素子、緑色光を発光する素子、および青色光を発光する素子のいずれかを制御することによって、ＬＥＤが発光する範囲の長短比が画像の長短比に対応するように、複数のＬＥＤを制御することとなる。

また、液晶表示装置は、Ｓ端子インターフェイス（Ｓ端子から入力されたアナログフォーマットの画像信号を、「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号へと変換し、出力するインターフェイス）、アナログＲＧＢ端子インターフェイス（Ｄ−Ｓｕｂ１５ピンのアナログＲＧＢ端子から入力されたアナログフォーマットの信号を「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号へと変換し、出力するインターフェイス）、および任意の複合器（ＭＰＥＧ−２以外の画像圧縮アルゴリズム（例えば、Ｈ．２６４やＭＰＥＧ−４）で圧縮された動画ストリームを復号し、「Ｒ」、「Ｇ」、および「Ｂ」（または「Ｙ」、「Ｃｂ」、および「Ｃｒ」）のデジタル信号を出力する。あわせて、動画ストリーム中から、水平方向ドット数、垂直方向ドット数、ドットのアスペクト比（長短比）といったパラメータを抽出し、これらから水平方向解像度ＸＩ［Ｍ］、垂直方向解像度ＹＩ［Ｍ］、長短比αＩ［Ｍ］（「Ｍ」は任意に定められる値）を求める。）のいずれかをさらに含んでもよい。ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、およびＭＰＥＧ−２デコーダ１３０は、各々、Ｓ端子インターフェイス、アナログＲＧＢ端子インターフェイス、任意の復号器に置き換えることが可能である。ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０、Ｓ端子インターフェイス、アナログＲＧＢ端子インターフェイス、および任意の復号器のいずれかは、幾つ取り付けられてもかまわない。ビデオ端子インターフェイス１００、Ｄ端子インターフェイス１１０、ＤＶＩレシーバ１２０、ＭＰＥＧ−２デコーダ１３０、Ｓ端子インターフェイス、アナログＲＧＢ端子インターフェイス、および任意の復号器のいずれかのうち、同じ種類のものが複数取り付けられてもよい。

また、「Ａデータ」、「Ｂデータ」、「Ｃデータ」、または「Ｄデータ」の解像度（解像度の種類の例には、６４０×４８０や１９２０×１０８０がある）や走査方法（走査方法の種類の例には、インターレースやプログレッシブがある）は、特に限定されない。

また、ＬＥＤ１０００の数やＬＣＤパネル１９０の解像度は、上述した値に限定されない。

ＬＥＤバックライト２１０の構造によっては、図７の分割線上にある画素が、隣接した領域のＬＥＤ１０００からの照射光の影響を受けてしまう場合も考えられる。図７の分割線上にある画素が、隣接した領域のＬＥＤ１０００からの照射光の影響を受けてしまう場合、その隣接した領域のＬＥＤ１０００も点灯させるように制御すればよい。隣接した領域のＬＥＤ１０００も点灯させるように制御するため、演算回路１６０およびＬＥＤ駆動回路２００は、発光するＬＥＤ１０００の範囲の長短比と画像の長短比との差が所定の値（すなわち任意に定められる許容値）以下となるように、複数のＬＥＤ１０００を制御することとなる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るＬＣＤパネルの表示モード情報が「ノーマル」の場合に画像が表示される領域の例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るＬＣＤパネルの全面に画像が表示された状況を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るＬＣＤパネルの中心部に画像が表示された状況を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るＬＣＤパネルの表示モード情報が「二画面」の場合に画像が表示される領域の例を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るフォーマット変換回路が記憶した画像フォーマットを変換するための規則を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るＬＥＤバックライトのＬＥＤの配置を表わす図である。 本発明の実施の形態に係るＬＥＤバックライトの部品の配置を表わす図である。 本発明の実施の形態に係る画像の表示処理の制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＬＥＤを点灯する領域を特定する処理の制御の手順を示すフローチャートである。 従来例に係る表示装置の制御ブロック図である。

符号の説明

１００ ビデオ端子インターフェイス、１１０ Ｄ端子インターフェイス、１２０ ＤＶＩレシーバ、１３０ ＭＰＥＧ−２デコーダ、１４０ ユーザインターフェイス、１５０ フォーマット変換回路、１６０ 演算回路、１７０ 制御回路、１８０ ＬＣＤコントローラ、１９０ ＬＣＤパネル、２００ ＬＥＤ駆動回路、２１０ ＬＥＤバックライト、２２０ 明るさ検出回路、２３０ 制御回路兼演算回路、１０００ ＬＥＤ、１０１０ 拡散板、１０２０ 光学シート。

Claims (9)

1. 画像を表わす信号である画像信号を受付けるための第１の受付手段と、
   前記画像信号に基づき、前記画像の長短比を特定するための特定手段と、
   それぞれ所定の位置で発光するための複数の発光手段と、
   発光する前記発光手段の範囲の長短比が前記画像の長短比に対応するように、前記複数の発光手段を制御するための制御手段と、
   前記複数の発光手段のいずれかが発光した光から吸収する色を、画素ごとに決定するための決定手段と、
   画素ごとに、前記複数の発光手段のいずれかが発光した光から、前記決定手段が決定した色を吸収することで、画像を表示するための表示手段とを含む、表示装置。
2. 前記複数の発光手段は、白色光を発光するための手段を含む、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記発光手段は、
   赤色光を発光するための手段と、
   緑色光を発光するための手段と、
   青色光を発光するための手段とを含む、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記制御手段は、前記発光手段ごとに、前記赤色光を発光するための手段、前記緑色光を発光するための手段、および前記青色光を発光するための手段のいずれかを制御することによって、発光する前記発光手段の範囲の長短比が前記画像の長短比に対応するように、前記複数の発光手段を制御するための手段を含む、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記表示装置は、発光する前記発光手段の範囲の規則を受付けるための第２の受付手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記規則に従って発光する前記発光手段の範囲の長短比が前記画像の長短比に対応するように、前記複数の発光手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第２の受付手段は、所定の規則のいずれかの指定を受付けることにより、発光する前記発光手段の範囲の規則を受付けるための手段を含む、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記規則を受付けるための手段は、長短比についての所定の規則のいずれかの指定を受付けることにより、発光する前記発光手段の範囲の規則を受付けるための手段を含む、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記制御手段は、発光する前記発光手段の範囲の長短比と前記画像の長短比との差が所定の値以下となるように、前記複数の発光手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載の表示装置。
9. 前記制御手段は、発光する前記発光手段の範囲の長短比と前記画像の長短比との差が最小となるように、前記複数の発光手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載の表示装置。

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