JP2013015864A - 液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する発光ブロックからの光漏れの排除等を図る。
【解決手段】入力映像信号の階調及び最大階調が発光ブロック毎に映像信号検出部２２からＬＥＤ輝度変換部３４に入力される。ＬＥＤ輝度変換部３４は、出力平均階調の演算と変換された輝度対応の点灯制御信号の出力とを行う。点灯制御信号に応答するＬＥＤドライバ１，２ ３６はＬＥＤ ＢＬ１３８_１，３８_２を発光させる。センサ４０_１，４０_２の出力からセンサ出力検出部４２が平均階調を演算する。光漏れ演算部４２は、ＬＥＤ輝度変換部３４からの出力平均階調と光漏れ率とに基づいて光漏れを考慮に入れた平均階調を算出する。映像信号−センサ出力比較部４６は、上記の出力平均階調と平均階調とに基づいて当該発光ブロックの階調補正信号を出力する。ＬＥＤ輝度変換部３４は、階調補正信号に応答して出力平均階調を補正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに液晶表示装置に関し、詳しくはバックライトを複数の発光領域に分割して液晶パネルを照明する場合の自己以外の発光領域から自己の発光領域への光漏れの影響を軽減するのに有効な液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに光漏れの影響を軽減した液晶表示装置に関する。

従来、テレビ等の画像表示装置では、陰極線管（ＣＲＴ（Cathode Ray Tube））が用いられて来ている。その後の技術開発により、近年では各種形式の表示装置が用いられるに至っている。
これらの表示装置の中には、液晶表示装置があるが、この液晶表示装置は、その液晶パネル自体は非発光のものであるため、液晶パネルの背面に光源としてバックライトを配設し、画像信号に基づいて液晶パネルの透過率を制御して液晶パネルの表示面に画像を表示する形式のものである。

液晶表示装置で用いられるバックライトは、常時、点灯して用いられるものであることから、液晶パネルの表示面に黒を表示したい表示領域がある場合に、その周囲の表示領域からの光漏れにより、直接発光を制御するＣＲＴ等で黒い表示領域を表示する場合に比してその表示領域がより明るくなってしまう不都合がある。
この不都合を改善する１つの手段として、画像信号によってバックライトの輝度を制御してコントラストを向上させる方法（ダイナミックコントラスト制御）がある（非特許文献１、２）。

その例は、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示される液晶表示装置は、液晶パネルの背面からバックライトで照明しつつ入力画像信号の画像を液晶パネルの表示面に表示させる際に、入力された画像信号の色毎の画像信号とバックライトの発光を感知する光センサからの出力信号とに基づいて液晶パネルに印加される色毎の表示データとバックライトの色毎の発光量とを同時に制御するようにして構成されるものである。
そして、これらの制御を行うコントローラにおいて、入力画像信号によって液晶パネルに表示しようとする画像の階調及びバックライトの輝度の変換も行うようにしている。
したがって、この液晶表示装置は、液晶パネルに表示しようとする画素信号によってバックライトの輝度を変更するダイナミックコントラスト制御を行っている。このダイナミックコントラスト制御において、バックライトにＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤを使用しているから、色度域が広がり、画面メモリのメリハリ（色合い）が増す。

また、特許文献２には、液晶表示装置のバックライトを複数の発光領域に分割し、発光領域毎に光センサを設けて構成されてなり、それらの光センサは、バックライトの発光をカラーフィルタを通過した光毎に測定し、その測定結果に基づいて、バックライトを構成するＬＥＤの発光強度を発光領域、かつ、発光色毎に制御することが開示されている。
特開２００５−２５８４０４号公報 特開２００７−０５２１０５号公報 ＳＩＤ ０４ＤＩＧＥＳＴ p1548 ＳＩＤ ０５ＤＩＧＥＳＴ p1380

上述した特許文献１は、ダイナミックコントラスト制御は、液晶パネル全体について行っている。そのため、画像信号の表示を液晶パネルに行おうとする場合に、バックライトのＬＥＤの中に輝度の高いものと輝度の低いものとを混在させようとしたとき、輝度を下げたいＬＥＤ対応の領域内へ輝度の高いＬＥＤの光が漏れて来てしまい、輝度を下げたいＬＥＤ対応の発光領域の輝度を完全に下げることはできないという技術的課題がある。

このため、光漏れのない構造のバックライトにすることが望ましいが、光漏れを低減させる手段として、特許文献２に開示される発光領域の単なる分割では、或る任意の発光領域への隣接する発光領域からの光漏れを完全に無くすことは難しい。
また、ＬＥＤは温度変化等により、発光強度が変化するため、ダイナミックコントラスト制御時の色合いの変化を避けることが困難である。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、分割された発光領域のうちの自己の発光領域以外の発光領域から自己の発光領域への光漏れの影響を排除する液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに光漏れの影響を排除した液晶表示装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、液晶パネルに映像信号を表示するに際して、互いに独立して発光できる複数の発光ブロックに分割されているバックライトの上記発光ブロックの各々によって上記液晶パネルの対応する表示領域を照明する液晶表示装置のバックライト駆動方法に係り、上記発光ブロック毎に、当該発光ブロックと隣接する上記発光ブロックを発光させたとき、隣接する上記発光ブロックから当該発光ブロックに対応する上記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率を記憶手段に記憶し、上記映像信号から上記発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出し、検出された上記信号成分の各々に基づいて生成される上記点灯制御信号によって上記バックライトの対応する上記発光ブロックを発光させ、上記発光ブロック毎に受光される光の強度を測定し、上記記憶手段から隣接する上記発光ブロックの上記光漏れ率を読み出し、当該発光ブロックに対応する、検出された上記信号成分、測定された上記光の強度及び読み出された上記光漏れ率に基づいて当該発光ブロックの発光を補正すると共に、上記信号成分は、上記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうち、上記各発光ブロックに対応する階調について、所定数の上記フレーム間平均した平均値であることを特徴としている。

この発明の第２の構成は、映像信号を表示する液晶パネルと、互いに独立して発光できる複数の発光ブロックに分割され、上記発光ブロックの各々によって上記液晶パネルの対応する表示領域を照明するバックライトとを有する液晶表示装置のバックライト駆動装置に係り、上記発光ブロック毎に、当該発光ブロックと隣接する上記発光ブロックを発光させたとき、隣接する上記発光ブロックから当該発光ブロックに対応する上記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率を読み出し可能に記憶する記憶手段と、上記映像信号から上記発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された上記信号成分の各々に基づいて生成される上記点灯制御信号によって上記バックライトの対応する上記発光ブロックを発光させる発光制御手段と、上記発光ブロック毎に受光される光の強度を測定する測定手段と、上記記憶手段から隣接する上記発光ブロックの上記光漏れ率を読み出す読み出し手段と、上記当該発光ブロックに対応する、上記検出手段によって検出された上記信号成分、上記測定手段によって測定された上記光の強度及び上記読み出し手段によって読み出された上記光漏れ率に基づいて上記当該発光ブロックの発光を補正する補正手段とを備えてなると共に、上記信号成分は、上記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうち、上記各発光ブロックに対応する階調について、所定数の上記フレーム間平均した平均値であることを特徴としている。

この発明の構成によれば、分割されたバックライトの発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出し、検出された信号成分に基づいて生成された点灯制御信号によって当該信号成分対応の発光ブロックを発光させたときの光の強度を発光ブロック毎に測定し、発光ブロック毎に当該発光ブロックに隣接している発光ブロックから上記当該発光ブロックに対応する表示領域の背面内へ漏れ込む光漏れ率を得て、当該発光ブロックに対応する信号成分、光の強度及び光漏れ率に基づいて上記当該発光ブロックの発光を補正しているから、隣接している発光ブロックから漏れ込む光の漏れ込み分の影響を除去することができ、光漏れによるコントラスト及び画面のメリハリが低下してしまうのを抑制することができる。
この光の漏れ込み分の影響排除という効果は、バックライトを構成するＬＥＤの発光強度が変化した場合にも有効に作用するから、ＬＥＤの発光強度に変化があったとしても、コントラスト及び画面のメリハリを高度に保持させるのに有効である。

この発明の実施例１である液晶表示装置の電気的構成を示す図である。 同液晶表示装置のバックライトを４行５列に分割した場合の図である。 同液晶表示装置のバックライトを２分割した場合の図である。 同液晶表示装置のＲＬＥＤの発光階調及びセンサ階調のタイムチャートである。 同液晶表示装置の液晶の応答及びＬＥＤバックライトの点滅のタイムチャートである。 この発明の実施例２である液晶表示装置の電気的構成を示す図である。

この発明は、バックライトを複数の発光ブロックに分割すること、映像信号から発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出すること、検出された信号成分に基づいて生成された点灯制御信号によって当該信号成分対応の発光ブロックを発光させたときの光の強度を測定すること、発光ブロック毎に当該発光ブロックに隣接している発光ブロックから上記当該発光ブロックに対応する表示領域の背面内へ漏れ込む光漏れ率を得ること及び当該発光ブロックに対応する信号成分、光の強度及び光漏れ率に基づいて上記当該発光ブロックの発光を補正することを含んで構成される。

図１は、この発明の実施例１である液晶表示装置のバックライト駆動装置の電気的構成を示す図、図２は、同液晶表示装置のバックライトを４行５列に分割した場合の図、図３は、同液晶表示装置のバックライトを２分割した場合の図、図４は、同液晶表示装置のＲ
ＬＥＤの発光階調及びセンサ階調のタイムチャート、また、図５は、同液晶表示装置の液晶の応答及びＬＥＤバックライトの点滅のタイムチャートである。
この実施例の液晶表示装置１０は、液晶表示装置のバックライトを複数の発光ブロック（分割領域ともいう）に分割して発光ブロック毎に液晶パネルの対応する表示領域を照明する場合に任意の発光ブロックに隣接する発光ブロックから当該任意の発光ブロックの照明域内への光漏れの影響を排除させる装置に係り、図1に示すように、液晶パネル１２の各画素に画素信号を順次印加して行く画素駆動装置１４と、画素駆動装置１４の一部を含み、液晶パネル１２の背面から液晶パネル１２を照明するバックライトを制御するバックライト駆動装置１６とから構成されている。

画素駆動装置１４は、映像信号検出部２２と、フレームメモリ２４と、映像信号変換部２６と、タイミングコントローラ２８と、Ｈ−ドライバ３０と、Ｖ−ドライバ３２とから概略構成されている。
その映像信号検出部２２が上述した画素駆動装置１４の一部であり、これは、入力映像信号からその上述した分割領域（発光ブロック）に対応する信号成分の最大階調を検出して映像信号変換部２６に出力すると共にその映像信号をフレームメモリ２４に送出する機能部である。フレームメモリ２４は、入力される映像信号を記憶する。

そして、映像信号検出部２２で検出される最大階調データとフレームメモリ２４からの映像信号とに基づいて映像信号変換部２６が映像信号の階調を変換し、その映像信号を線順次駆動方式で、Ｈ−ドライバ３０へ順次に供給して行くタイミングと同期して、外部からタイミング信号の供給を受けるタイミングドライバ２８が、画素信号が上述のようにして順次に供給されるＨ−ドライバ２８に対して、上述の線順次方式で上記画素信号を対応する信号線に順次に印加して行く水平方向のタイミング信号を供給する一方、Ｖ−ドライバ３２に線順次方式で走査線に順次に走査信号を印加させて行くタイミング信号を供給して液晶パネルの画面上に映像信号対応の画像を表示するようにして画素駆動装置１４の全体は構成されている。

そして、この表示に生じさせるのに必要な照明光を液晶パネル１２の背面から液晶パネル１２に照射させる制御を行うバックライト駆動装置１６は、次のように構成されている。
バックライト駆動装置１６は、上述した映像信号検出部２２で検出される階調データを受け取るＬＥＤ輝度変換部３４と、ＬＥＤドライバ（１、２）３６と、バックライト３８［ＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ１）３８_１，ＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ２）３８_２］と、センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）１ ４０_１，センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）２ ４０₂と、センサ出力検出部４２と、光漏れ演算部４４と、映像信号−センサ出力比較部４６とから構成される。バックライト３８の分割数は、静止画が主なモニタや動画を主とするＴＶなどの目的や画面の大きさに応じて適宜な数に選択される。

ＬＥＤ輝度変換部３４は、検出された階調（信号成分）に基づいてＬＥＤを発光させる輝度の変換をし（後述する）、それに基づいて生成された点灯制御信号をＬＥＤドライバ３６に出力するほか、各分割領域（発光ブロック）のＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤが任意のｍフレーム（ｍ＝１，２，３，…）の間のフレーム毎に、いずれの階調で発光させられたかを記憶し、その平均値を算出してその出力平均階調を映像信号−センサ出力比較部４６に出力する処理部である。なお、ＬＥＤ輝度変換部３４におけるＬＥＤを発光させる輝度の変換には、後述する階調補正データ分の補正も含まれる。
ＬＥＤドライバ３６は、ＬＥＤ輝度変換部３４からの輝度データで発光を生じさせる点灯制御信号をＬＥＤバックライト３８_１，３８_２に供給する。センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）１
４０_１，センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）２ ４０₂は、ＬＥＤバックライト３８_１，３８_２のＲ，Ｇ，Ｂの階調を検出して検出値をセンサ出力検出部４２に出力するセンサである。

センサ出力検出部４２は、センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）１ ４０_１，センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）２ ４０₂からｍフレームの間のフレーム毎に受光される光成分の階調の平均値を演算して各別に光漏れ演算部４２に転送する処理部である。
光漏れ演算部４２は、隣接している分割領域（発光ブロック）から該分割領域と隣り合う着目分割領域に対応する表示領域の背面内への光の漏れ込み分（光漏れ分）を考慮した場合の階調演算を行ってその演算結果（光漏れを考慮した平均階調）を映像信号−センサ出力比較部４６に出力する処理部である。階調演算は、｛（バックライト３８の着目分割領域（任意の分割領域）についてのセンサの平均階調）−（当該着目分割領域に隣接する各分割領域の平均階調）×（光漏れ演算部４２に記憶されている隣接する分割領域からの光漏れ率α）｝なる演算である。光漏れ率は、例えば、予め用意されて光漏れ演算部４２の記憶部に出力平均階調（後述する）に基づいて読み出し可能に記憶される。

光漏れ率は、予め測定した値である。光漏れ率の測定は、任意の測定手段を用いて良く、その測定手段にこの発明は限定されない。例えば、試行品を用いて上記任意の発光ブロックを消灯した状態において周りの発光ブロックから当該任意の発光ブロックに対応する表示領域の背面内（上記任意の発光ブロックの照明域内）への光漏れ率を測定してその光漏れ率を光漏れ演算部４２に予め記憶し、液晶表示装置１０の稼動に際して、その光漏れ率を用いる。
映像信号−センサ出力比較部４６は、ＬＥＤ輝度変換部３４からの平均階調と演算結果とを比較し、階調補正データをＬＥＤ輝度変換部３４に出力する処理部である。

次に、図１乃至図５を参照して、この実施例におけるバックライトの駆動を説明する。
この実施例における液晶パネル１２への映像信号の供給態様は、従来と同様である。すなわち、入力される映像信号も、また、液晶パネル１２を駆動するＨ−ドライバ３０及びＶ−ドライバ３２のタイミング信号も、図示しない供給部から供給される。

映像信号が映像信号検出部２２に入力されると、映像信号検出部２２は、映像信号をフレームメモリ２４に記憶させると共に、ＬＥＤバックライトが分割されている各発光ブロック（分割領域）のＲ、Ｇ、Ｂの映像について各々の最大階調データを検出する。
バックライトが、図３に示すように、２分割されている場合には、映像信号検出部２２は、１〜ｎ／２ラインのＲ、Ｇ、Ｂの映像信号の最大階調と、（ｎ／２＋１）〜ｎラインの映像信号の最大階調とを検出する。
次いで、映像信号検出部２２から最大階調データとフレームメモリ２４からの映像信号を受け取る映像信号変換部２６が、液晶パネルに線順次駆動方式で印加される映像信号の階調（画素信号）を変更（変換）する。また、映像信号検出部２２から最大階調データを受け取るＬＥＤ輝度変換部３４も、映像信号に割り当てられている最大階調（パネル最大階調）と検出される最大階調（映像信号の入力最大階調）に応じたＬＥＤの輝度を変更（変換）する。
例えば、入力映像信号が６ビット（６４階調）である、すなわち、液晶パネルの最大階調（パネル最大階調）が６４階調とされる場合に、検出される最大階調（入力最大階調）が３２階調であるとき、映像信号変換部２６は、入力映像信号の３２階調を６４階調（入力映像信号３２階調×パネル最大階調６４階調／入力最大階調３２階調）に変換し、入力映像信号の１０階調を２０階調（入力映像信号１０階調×パネル最大階調６４階調／入力最大階調３２階調）に変換する。

階調変更された映像信号は、順次に、Ｈ−ドライバ３０へ供給される。そのタイミング（水平方向のタイミング）と同期して、外部から供給されるタイミング信号に応答するタイミングドライバ２８は、上述の水平方向のタイミングで順次に供給される画素信号を受け取るＨ−ドライバ２８に対して、上述の線順次方式で上記画素信号を対応するデータ線に順次に印加して行く水平方向のタイミング信号を供給する一方、Ｖ−ドライバ３２に線順次方式で液晶パネル１２のゲート線に順次に走査信号を印加させて行くタイミング信号を供給して液晶パネルの画面上に映像信号対応の画像の表示を生じさせる（映像信号が書き込まれる）。

この映像信号の書き込みを生じさせるための照明光が、バックライト駆動装置１６の制御の下に、液晶パネル１２の背面から液晶パネル１２に対して照射される。これを以下に説明する。
上述の映像信号の階調変換と共に、ＬＥＤ輝度変換部３４において輝度変換が行われる。その変換は、検出された最大階調（入力最大階調）が３２階調であるときには、映像信号のいずれの階調に対する輝度変換率も、５０％（入力最大階調３２階調／パネル最大階調６４階調）となる仕方で行う。
ＬＥＤ輝度変換部３４は、上述した輝度変換を行うほか、バックライトの各分割領域のＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤがｍフレームの間のフレーム毎にいずれの階調で発光させたかを記憶し、その平均値（出力平均階調）を算出する。その出力平均値は、光漏れ演算部４４及び映像信号−センサ出力比較部４６へ転送される。

この輝度変換された輝度で発光を生じさせる点灯制御信号が、ＬＥＤ輝度変換部３４からＬＥＤドライバ３６に送られる。ＬＥＤドライバ３６は、バックライト３８_１，３８_２をフレーム毎に駆動して液晶パネル１２をその背面から照明する。
駆動されて発光するバックライト３８_１，３８_２から出射されるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光は、フレーム毎にセンサ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１ ４０_１，センサ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１ ４０_２によって検出され、検出されたセンサ出力についてのｍフレーム間の平均階調がセンサ出力検出部４２で算出される。
こうして算出されたｍフレーム間のセンサの平均階調は、センサ出力検出部４２から光漏れ演算部４４へ転送される。

光漏れ演算部４４での階調演算は、（バックライト３８の着目分割領域（着目発光ブロック）についてのセンサの平均階調）から（当該着目分割領域に隣接する各分割領域の平均階調）×（予め測定され、光漏れ演算部４２に記憶されている隣接する分割領域から上記着目分割領域に対応する表示領域の背面内への光漏れ率α）なる演算を行い、この階調演算データを映像信号−センサ出力比較部４６に出力する。
映像信号−センサ出力比較部４６は、ＬＥＤ輝度変換部３４で算出された着目分割領域の出力平均階調データと光漏れ演算部４４で算出された階調演算データとを比較し、その比較結果に応じた階調補正信号（階調補正データ）をＬＥＤ輝度変換部３４へ転送する。
ＬＥＤ輝度変換部３４は、階調補正信号に相当する階調分だけ着目分割領域の出力平均階調を補正し、すなわち、ＬＥＤ輝度変換部３４の出力平均階調を光漏れ演算部４４の平均階調に一致させ、その補正後の点灯駆動信号で着目発光ブロックを駆動する。

次に、ＬＥＤ輝度変換部３４から、ＬＥＤドライバ３６、バックライト３８_１，３８_２、光センサ４０_１，４０_２、センサ出力検出部４２、光漏れ演算部４４、そして映像信号−センサ出力比較部４６に至るバックライト駆動装置１６の動作を具体な例を用いて説明する。

例えば、図４に示すように、ＬＥＤ輝度変換部３４が、映像信号検出部２２で検出される階調を映像信号に割り当てられている最大階調（パネル最大階調）と検出された最大階調（入力最大階調）とに基づいた輝度に変換し、得られた輝度で発光を生じさせる点灯制御信号をＬＥＤドライバ１，２ ３６に供給してＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ１）３８_１，ＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ２）３８_２を駆動する場合における１フレーム目でのＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力階調（点灯制御に用いられる階調）が３２階調で（図４のＬＥＤ：３２階調）、２フレーム目でのＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力階調が６２階調で（図４のＬＥＤ：６２階調）、３フレーム目でのＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力階調が１７階調（図４のＬＥＤ：１７階調）であるとすると、ＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力平均階調は、３７階調となる（図４のＬＥＤ ＢＬ１：３７階調）。
そして、ＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ２）３８_２についても、各フレーム対応、すなわち、１フレーム目、２フレーム、そして３フレーム対応に、それぞれのＲ ＬＥＤの出力階調が与えられてＬＥＤバックライト３８_２内のＲ ＬＥＤの出力平均階調が４０階調として算出されたとする（図４のＬＥＤ ＢＬ２：４０階調）。

そして、上述したような出力階調でＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ１）３８_１内のＲ ＬＥＤが発光されたときに、その画像の１フレーム目でセンサ（Ｒ）１ ４０_１から得られる出力階調が３４階調で（図４のセンサ平均：３４階調）、２フレーム目でセンサ（Ｒ）１ ４０_１から得られる出力階調が６４階調で（図４のセンサ平均：６４階調）、３フレーム目でセンサ（Ｒ）１ ４０_１から得られる出力階調が１９階調である（図４のセンサ平均：１９階調）とすると、これらのセンサの出力階調を受け取るセンサ出力検出部４２は、３フレーム間のセンサの平均階調として３９階調を出力する（図４のセンサ平均：３９階調）。
これと同様に、ＬＥＤバックライト２ ３８_２についても、ＬＥＤバックライト（ＬＥＤ ＢＬ２）３８_２内のＲ ＬＥＤが発光されると、３フレーム間のセンサの平均階調がセンサ出力検出部４２から各別に出力される。こうして得られるＬＥＤバックライト２ ３８_２内のＲ ＬＥＤについての３フレーム間のセンサの平均階調も、センサ出力検出部４２から出力されるが、この例では不要なので、具体的な階調値は省略する。

ＬＥＤ輝度変換部３４からＬＥＤバックライト３８_２内のＲ ＬＥＤの出力平均階調（上記例では、４０階調）と、センサ出力検出部４２からｍフレーム間のセンサの平均階調（上記例では、３フレーム間のセンサの平均階調としての３９階調）とを受け取る光漏れ演算部４４は、階調演算に用いられる光漏れ率αをＬＥＤ輝度変換部３４の記憶部から出力平均階調に基づいて読み出し、上述した階調演算を行って光漏れを考慮に入れた平均階調を算出する。すなわち、｛（センサ出力検出部４２から出力された３フレームの間のセンサ（Ｒ１）１ ４０_１の平均階調、例えば、３９階調）−（ＬＥＤバックライト３８_２の内のＲ ＬＥＤの出力平均階調、例えば、４０階調）×（ＬＥＤバックライト３８_２内のＲ ＬＥＤからＬＥＤバックライト３８_１に対応する表示領域の背面内への光漏れ率α、例えば、１０％）｝を行い、ＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤにおける光漏れを考慮した平均階調、この例では３５階調を算出する。

この算出された平均階調は、映像信号−センサ出力比較部４６へ転送され、この映像信号−センサ出力比較部４６には、既に、ＬＥＤ輝度変換部３４からＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力平均階調、例えば、３７階調が届いているので、ＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤにおける光漏れを考慮した平均階調、この例では３５階調とＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力平均階調、例えば、３７階調との比較を行い、この例では、ＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤの出力平均階調を２階調だけ輝度を低下させる階調補正データをＬＥＤ輝度変換部３４へ送出する。
そのＬＥＤ輝度変換部３４は、階調補正データ分だけ補正し、すなわち、すなわち、ＬＥＤ輝度変換部３４の出力平均階調を光漏れ演算部４４で算出された光漏れを考慮に入れた平均階調に一致させ、この階調補正後の点灯制御信号をＬＥＤドライバ１，２ ３６へ供給し、図５に示すタイミングでＬＥＤバックライト３８_１内のＲ ＬＥＤをその点灯制御信号対応の輝度で発光させる。

なお、上記具体的説明は、説明を簡潔にするため、Ｒ、Ｇ、ＢのうちのＲについてのみの説明としたが、Ｇ、Ｂについても同様の光漏れに対する階調補正処理が平行して行われる。

このように、この実施例の構成によれば、複数に分割されるバックライトのうちの任意の発光ブロックに対応する表示領域の背面内へ隣接する他の発光ブロックから漏れ込む光の漏れ込み分の影響は排除されるから、光漏れによるコントラスト及び画面のメリハリが低下してしまうのを抑制することができる。
この光の漏れ込み分の影響排除という効果は、バックライトを構成するＬＥＤの発光強度が変化した場合にも有効に作用するから、ＬＥＤの発光強度に変化があったとしても、コントラスト及び画面のメリハリを高度に保持させるのに有効である。

図６は、この発明の実施例２である液晶表示装置の電気的構成を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なる点は、ＬＥＤバックライトの出力平均階調と光漏れを考慮にいれた平均階調との比較をテーブルの検索で行うようにした点である。
すなわち、この実施例の液晶表示装置１０Ａは、図６に示すように、実施例１における映像信号−センサ出力比較部４６をルックアップテーブル４６Ａで構成したことに特徴部分がある。ルックアップテーブル４６Ａには、予め測定されたＬＥＤバックライトの出力平均階調と光漏れを考慮にいれた平均階調と階調補正データとの関係が登録されている。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。

次に、図６を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例の動作も、次の点を除いて、実施例１と同様である。相違点は、実施例１で行う階調補正の処理をバックライトの出力平均階調と光漏れを考慮に入れた平均階調との比較演算からルックアップテーブル４６Ａのテーブル検索形式にした点である。
これを説明すると、ＬＥＤ輝度変換部３４で算出された出力平均階調と、光漏れ演算部４４で算出された光漏れを考慮に入れた平均階調とがルックアップテーブル４６Ａに入力される。ルックアップテーブル４６Ａにおいて、上記２つの平均階調による検索が行われて階調補正データが出力される。
この階調補正データは、ＬＥＤ輝度変換部３４へ転送される。ＬＥＤ輝度変換部３４で、映像信号から検出され変換されて算出されている平均階調が階調補正データ分だけの補正が行われて、すなわち、光漏れ演算部４４の平均階調とＬＥＤ輝度変換部３４の出力平均階調との一致処理が行われてその補正後の出力平均階調に対応する輝度で発光を生じさせる点灯制御信号が、ＬＥＤドライバ１，２ ３６へ供給される。
ＬＥＤバックライト３８は、ＬＥＤドライバ１，２ ３６によって図５に示すタイミングで点灯制御信号対応の輝度で発光させられ、階調補正される。

このように、この実施例の構成によれば、複数に分割されるバックライトのうちの任意の発光ブロックに対応する表示領域の背面内へ隣接する他の発光ブロックから漏れ込む光漏れ込み分の影響は排除されるから、実施例１と同等の効果が得られる。

以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、ＬＥＤ輝度変換部３４からＬＥＤドライバ１，２ ３６へのバックライト駆動系を映像信号検出部２２で検出される階調に応じた輝度の変換なしにＬＥＤドライバへ点灯制御信号を供給する構成であってもよい。この場合にも、駆動されるバックライトの平均階調を算定し、その階調補正に供する構成するのがよい。

光漏れ率の測定をその取得手段の他の一態様として構成してもよい。入力映像信号を光漏れ率測定用の映像信号に代えて映像信号検出部２２に入力し、その映像信号の階調に応じた輝度での発光を生じさせる点灯制御信号をＬＥＤ輝度変換部３４からＬＥＤドライバ１，２ ３６に供給する。ＬＥＤドライバ１，２ ３６から信号によって発光させられたバックライト３８の発光をセンサ４０_１，４０_２で検出してセンサ出力検出部４２を介して光漏れ演算部へ転送する。この場合の光漏れ演算部は、センサ出力検出部４２から入力される各平均階調に基づいて任意の発光ブロックへの隣接する発光ブロックからの光漏れの割合（光漏れ率）を算出する演算部をさらに含んで構成され、その光漏れ率は、光漏れ演算部の記憶領域に記憶されて階調補正データの算出に用いられる。
また、光漏れ率を測定すると同様にして、上述した光の漏れ込み分を予め測定して記憶して階調補正に供することも可能である。

光漏れ率測定用の映像信号は、各種の態様で構成し得る。例えば、それ専用の信号として構成されてもよいし、通常の映像信号の中に埋め込められて構成されてもよい。
また、光漏れ率は、バックライト、液晶パネル及びバックライトから液晶パネルへの光導波路の光学的構造関係から理論的に導くようにして取得手段の他の一態様を構成し、そこから導かれた値を上記実施例等で用いてもよい。
ＬＥＤ輝度変換部３４、センサ出力検出部４２、光漏れ演算部４４及び映像信号−出力比較部４６は、各種の形式で構成し得る。ＬＥＤ輝度変換部３４からの任意の発光ブロックの出力平均階調と、任意の発光ブロックに隣接する発光ブロックの出力平均階調及び光漏れ演算部４４での演算に用いられる光漏れ率に基づく光の漏れ込み分乃至は上述の代替測定法によって得られる光の漏れ込み分と、センサ出力検出部４２から出力される任意の発光ブロックについての平均階調とに基づいて所期の階調補正分を導出するようにしてもよい。この構成において、例えば、光の漏れ込み分の記憶を上述の出力平均階調で検索可能にし、この光の漏れ込み分を上述したところと同様にして着目発光ブロック（分割領域）の発光の補正に用いるようにすることは、上記記載から容易に為し得る技術的範囲にある。

ここに開示している液晶表示装置のバックライト駆動方法及びその装置並びに液晶表示装置は、各種の表示装置、例えば、情報処理装置、携帯端末装置、ビデオカメラの表示装置等やテレビ等として利用し得る。

１０、１０Ａ 液晶表示装置
２２ 映像信号検出部（検出手段）
２６ 映像信号変換部（パネル駆動手段）
３４ ＬＥＤ輝度変換部（発光制御手段の一部）
３６ ＬＥＤドライバ（１、２）（発光制御手段の残部）
３８ バックライト
３８_１，３８_２ 発光ブロック
４０_１ センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）１（測定手段の一部）
４０₂ センサ（Ｒ，Ｂ，Ｇ）２（測定手段の一部）
４２ センサ出力検出部（測定手段の残部）
４４ 光漏れ演算部（読み出し手段、算定手段の残部）
４６ 映像信号−センサ出力比較部（補正手段の一部）
４６Ａ ＬＵＴ（補正手段の残部）

Claims (15)

1. 液晶パネルに映像信号を表示するに際して、互いに独立して発光できる複数の発光ブロックに分割されているバックライトの前記発光ブロックの各々によって前記液晶パネルの対応する表示領域を照明する液晶表示装置のバックライト駆動方法であって、
   前記発光ブロック毎に、当該発光ブロックと隣接する前記発光ブロックを発光させたとき、隣接する前記発光ブロックから当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率を記憶手段に記憶し、
   前記映像信号から前記発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出し、
   検出された前記信号成分の各々に基づいて生成される前記点灯制御信号によって前記バックライトの対応する前記発光ブロックを発光させ、
   前記発光ブロック毎に受光される光の強度を測定し、
   前記記憶手段から隣接する前記発光ブロックの前記光漏れ率を読み出し、
   当該発光ブロックに対応する、検出された前記信号成分、測定された前記光の強度及び読み出された前記光漏れ率に基づいて当該発光ブロックの発光を補正すると共に、
   前記信号成分は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうち、前記各発光ブロックに対応する階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値であることを特徴とする液晶表示装置のバックライト駆動方法。
2. 前記信号成分は、前記各発光ブロックに対応する最大階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
3. 前記光の強度は、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
4. 前記当該発光ブロックの発光の補正は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうちの前記発光ブロックに対応する前記階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値と、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値と、前記点灯制御信号によって隣接している前記発光ブロックが発光されたときに隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む前記光の発生に用いられる階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値との一部又は全部に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
5. 前記当該発光ブロックの発光の補正は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうちの前記発光ブロックに対応する前記階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値と、式（１）から算出される演算値との比較演算に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
   Ｌc＝Ｌo−Ｌ2s×α ……（１）
   但し、式（１）のＬcは光漏れを考慮に入れた階調の演算値、Ｌoは、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、Ｌ2sは前記点灯制御信号によって隣接している前記発光ブロックが発光されたときに隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む前記光の発生に用いられる階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、αは隣接する前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率である。
6. 前記当該発光ブロックの発光の補正は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうちの前記発光ブロックに対応する前記階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値と、式（２）から算出される演算値と、前記平均値と前記演算値とから決定される階調補正データとの対応表を前記平均値及び前記演算値で検索して出力される前記階調補正データとに基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
   Ｌc＝Ｌo−Ｌ2s×α ……（２）
   但し、式（２）のＬcは光漏れを考慮に入れた階調の演算値、Ｌoは、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、Ｌ2sは前記点灯制御信号によって隣接している前記発光ブロックが発光されたときに隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む前記光の発生に用いられる階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、αは隣接する前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率である。
7. 前記点灯制御信号は、前記発光ブロックに対応する前記階調を所定の輝度変換した値に基づいて生成されることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一に記載の液晶表示装置のバックライト駆動方法。
8. 映像信号を表示する液晶パネルと、互いに独立して発光できる複数の発光ブロックに分割され、前記発光ブロックの各々によって前記液晶パネルの対応する表示領域を照明するバックライトとを有する液晶表示装置のバックライト駆動装置であって、
   前記発光ブロック毎に、当該発光ブロックと隣接する前記発光ブロックを発光させたとき、隣接する前記発光ブロックから当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率を読み出し可能に記憶する記憶手段と、
   前記映像信号から前記発光ブロック毎の点灯制御信号の生成に用いる信号成分を検出する検出手段と、
   該検出手段によって検出された前記信号成分の各々に基づいて生成される前記点灯制御信号によって前記バックライトの対応する前記発光ブロックを発光させる発光制御手段と、
   前記発光ブロック毎に受光される光の強度を測定する測定手段と、
   前記記憶手段から隣接する前記発光ブロックの前記光漏れ率を読み出す読み出し手段と、
   前記当該発光ブロックに対応する、前記検出手段によって検出された前記信号成分、前記測定手段によって測定された前記光の強度及び前記読み出し手段によって読み出された前記光漏れ率に基づいて前記当該発光ブロックの発光を補正する補正手段とを備えてなると共に、
   前記信号成分は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうち、前記各発光ブロックに対応する階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値であることを特徴とする液晶表示装置のバックライト駆動装置。
9. 前記信号成分は、前記各発光ブロックに対応する最大階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値であることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置のバックライト駆動装置。
10. 前記測定手段は、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたときに前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値を出力する手段であることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置のバックライト駆動装置。
11. 前記補正手段は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうちの前記発光ブロックに対応する前記階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値を出力する検出手段と、隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率を記憶する記憶手段を含み、式（３）の演算を行う第１の演算手段と、検出手段の前記平均値と前記第１の演算手段から算出される演算値との比較演算を行う第２の演算手段とで構成されることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置のバックライト駆動装置。
    Ｌc＝Ｌo−Ｌ2s×α ……（３）
    但し、式（３）のＬcは光漏れを考慮に入れた階調の演算値、Ｌoは、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、Ｌ2sは前記点灯制御信号によって隣接している前記発光ブロックが発光されたときに隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む前記光の発生に用いられる階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、αは隣接する前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率である。
12. 前記補正手段は、前記映像信号のフレーム毎に検出される階調のうちの前記発光ブロックに対応する前記階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値と、式（４）から算出される演算値と、前記平均値と前記演算値とから決定される階調補正データとの対応表と、前記平均値及び前記演算値に基づいて前記対応表を検索する検索手段とで構成されることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置のバックライト駆動装置。
    Ｌc＝Ｌo−Ｌ2s×α ……（４）
    但し、式（４）のＬcは光漏れを考慮に入れた階調の演算値、Ｌoは、前記点灯制御信号によって前記発光ブロックが発光されたとき前記当該発光ブロックについて測定される前記光の階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、Ｌ2sは前記点灯制御信号によって隣接している前記発光ブロックが発光されたときに隣接している前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む前記光の発生に用いられる階調について、所定数の前記フレーム間平均した平均値、αは隣接する前記発光ブロックから前記当該発光ブロックに対応する前記表示領域の背面内へ漏れ込む光の光漏れ率である。
13. 前記点灯制御信号は、前記発光ブロックに対応する前記階調を所定の輝度変換した値に基づいて生成されることを特徴とする請求項８乃至１２のうちのいずれか一に記載の液晶表示装置のバックライト駆動装置。
14. 液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、該バックライトの発光を制御するバックライト駆動装置とを有する液晶表示装置であって、
    前記バックライト駆動装置は、請求項８乃至１３のいずれか一に記載のバックライト駆動装置で構成されることを特徴とする液晶表示装置。
15. 液晶パネルと、
    該液晶パネルを照明するバックライトと、
    映像信号の階調に基づいて階調変換された前記映像信号を前記液晶パネルに印加するパネル駆動手段と、
    前記バックライトの発光を制御する装置であって請求項８乃至１３のいずれか一に記載のバックライト駆動装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。

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