JP2013125249A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源供給手段に接続された光源部が消灯したことを判定し、該光源部に対応する電源供給手段のスイッチング動作を停止させることで消費電力の低減を実現可能な表示装置とその制御方法を提案すること。
【解決手段】表示装置１００は、複数のＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄと、各ＤＣコンバータにそれぞれ接続された複数のＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄを備える。各ＬＥＤブロックはバックライト装置の照明領域の光源部をそれぞれ構成する。映像信号処理部１０７は、輝度制御に関与する黒挿入制御部１０７ａ及びローカルディミング制御部１０７ｂを備える。ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄは、いずれかのＬＥＤブロックが消灯したことを判定した場合、該ＬＥＤブロックに対応するＤＣコンバータのスイッチング動作を停止させる制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、局所的に輝度制御可能な発光部を用いた表示装置及びその制御方法に関するものである。

近年、映像表示装置に関する様々な省電力化技術が提案されている。バックライトを有する映像表示装置において低消費電力を実現する方法には、映像信号の同期期間にバックライトへの供給電圧を停止する技術が知られている(特許文献１参照)。また、映像信号レベルに応じて、バックライトの明るさをエリア毎に制御し、それと連動して画像処理を行うことでコントラストを向上させ、消費電力を低減する技術、いわゆるローカルディミングが知られている（特許文献２参照)。この技術ではバックライト制御エリアのサイズを小さくし、個別に輝度制御することで、その効果を高めることができる。この場合、さらに詳細な発光制御が必要となることから、近年では、制御性に優れ高速応答性を持つ発光ダイオード（ＬＥＤ）が光源として採用されている。ＬＥＤは輝度や順電圧といった特性について、個体差や経年変化があるため、一様な電源電圧で全てのＬＥＤを駆動したのでは、無駄な電力を消費してしまうという問題がある。
そこで、ＬＥＤを高効率で発光させるために、照明領域を複数のＬＥＤブロックに分割した上で、各々のＬＥＤブロックに対して個別に電源供給を行うＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、単にＤＣコンバータという）を用いた電源回路が設けられる。ＬＥＤの駆動電圧が動作可能な最小電圧となるように、ＬＥＤブロックが個別に制御される。

特許第４０８３９５２号公報 特開２００２−０９９２５０号公報

従来の技術では、ある時刻に点灯の必要が無いＬＥＤブロックがあった場合、当該ブロックのＬＥＤを消灯する制御が行われる。ところが、このＬＥＤブロックに電源電圧を供給しているＤＣコンバータが無負荷状態となった場合でも、ＤＣコンバータがスイッチング動作を継続する。このため、発光に寄与しないスイッチング損失が発生してしまうという課題があった。
本発明の目的は、電源供給手段に接続された光源部が消灯したことを判定し、該光源部に対応する電源供給手段のスイッチング動作を停止させることで消費電力の低減を実現可能な表示装置とその制御方法を提案することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、表示手段の表示画面を複数の光源部で照明する照明手段と、前記複数の光源部に電源供給をそれぞれ行う複数の電源供給手段を備えた表示装置であって、入力映像信号の輝度に従って前記複数の光源部に対応する複数の照明領域の輝度を制御する輝度制御手段と、前記光源部が消灯したことを判定して当該光源部に対応する前記電源供給手段のスイッチング動作を停止させる動作制御手段と、を備える。

本発明によれば、電源供給手段に接続された光源部が消灯したことを判定し、該光源部に対応する電源供給手段のスイッチング動作を停止させることで消費電力を低減できる。

図２乃至４と併せて本発明の第１実施形態を説明するために、表示装置の概略構成を例示するブロック図である。 バックライト電源制御部の構成を説明する図である。 バックライト電源制御部の動作を説明する図である。 制御動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態を説明するために、表示装置の概略構成を例示するブロック図である。 本発明の第２実施形態および第３実施形態に係るバックライト電源制御部の構成を説明するブロック図である。 本発明の第２実施形態における制御動作例を示すタイミングチャートである。 図９および１０とともに本発明の第３実施形態を説明するために、ローカルディミング制御を行った場合の、制御エリアごとの輝度統計量の分布を例示した図である。 バックライト電源制御部の動作を説明する図である。 制御動作例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明に係る各実施形態を説明する。ＬＥＤを用いた直下型バックライト装置の場合、ローカルディミング(局所的調光)制御により、画像データの輝度分布に応じてバックライトに明暗を付けることでコントラストを高め、バックライトの平均電力を低減可能である。さらには、動画表示時のぼやけ(残像現象)を低減させる技術として、バックライトの間欠点灯（以下、黒挿入という）を行う制御動作が知られており、ＬＥＤの高速駆動により比較的容易に実現できる。以下では発光素子としてＬＥＤを用いたバックライト（以下、ＢＬと略記する）装置を例にして説明する。また表示パネルには液晶パネルを例示するが、本発明はＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等の自発光表示装置に適用可能であり、この場合には表示手段が複数の発光領域に対応する発光部により構成される。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態では、黒挿入およびローカルディミングの制御を行う液晶表示装置への適用例について説明する。
図１は、第１実施形態に係る映像表示装置１００の概略構成を例示するブロック図である。映像表示装置１００は複数の光源部を有する照明手段として、複数のＬＥＤブロック（図１では４ブロック）を備え、各照明領域に対応するＬＥＤブロックを個別に制御可能な構成を有する。各ＬＥＤブロックには、電源供給手段であるＤＣコンバータから個別に電源電圧が印加される。

電源部１０１は商用電源から交流電圧が入力され、ＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄにそれぞれ供給する中間電圧を生成する。ＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄは、電源部１０１から中間電圧が供給され、各々に接続されているＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄへの電源供給を行う。各ＬＥＤブロックは、ＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄからの供給電圧に対して、ＬＥＤが直列または並列に接続された構成となっている。各ブロックのＬＥＤはそれぞれＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄによって、所定の電流値および発光期間で発光する。ＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄは、ＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄに対して、それぞれ定電流シンクとして動作する。ＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄの損失を極力低減するため、ＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄはＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄに対してそれぞれフィードバック制御用信号を送信する。これにより、ＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄの発光に必要な最小限の駆動電圧でＬＥＤを制御できる。ＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄには、ＢＬ電源制御部１０６からのオン・オフ制御用信号（以下、ＥＮ信号という）が入力される。

ＢＬ電源制御部１０６は、搭載するＤＣコンバータと同じ数だけ設けられるが、図１では１つにまとめて示す。図２に示すように、４つのＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄに対して、ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄが搭載される。図２に示すＢＬ電源制御部１−４はそれぞれ第１乃至４のＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄに相当し、不揮発性メモリ１１１から取得するデータが異なる以外、全て同じ構成である。またＤＣコンバータ１−４はそれぞれＤＣコンバータ１０２ａ−１０２ｄに相当する。各ＢＬ電源制御部には映像信号処理部１０７から以下の情報が入力される。
・黒挿入制御による消灯タイミング情報。
・ローカルディミング制御による消灯エリア情報。

図２に示す黒挿入制御部１０７ａ及びローカルディミング制御部１０７ｂは輝度制御に関与する映像信号処理部１０７内の制御部であり、ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄの全てに対して同じ信号を出力する。黒挿入制御部１０７ａは消灯タイミング情報の信号を生成し、ローカルディミング制御部１０７ｂは消灯エリア情報の信号を生成するが、その詳細については後述する。
ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄは、不揮発性メモリ１１１に格納されているＬＥＤブロックのエリア情報を読み出す。不揮発性メモリ１１１はＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄに接続されており、ＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄのエリア情報を記憶している。このエリア情報は、対応するＤＣコンバータに接続されているＬＥＤブロックの制御可能範囲を示す情報であり、ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄは、映像信号処理部１０７から出力される消灯エリア情報と比較する。

各ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄは、不揮発性メモリ１１１からＬＥＤブロックのエリア情報を読み出して、消灯エリア情報および消灯タイミング情報との間で論理積演算を行う。その結果、エリア全域での論理和演算結果がゼロであれば、エリア内で発光しているＬＥＤは無く、ＬＥＤブロックが接続されているＤＣコンバータは停止可能であるとＢＬ電源制御部が判断する。当該ＤＣコンバータへのＥＮ信号はディセーブル信号（ＬＯＷレベル信号）となる。一方、エリア全域での論理和演算の結果が１であれば、ＬＥＤブロックが接続されているＤＣコンバータは動作が必要であると判断され、当該ＤＣコンバータへのＥＮ信号がイネーブル信号（ＨＩＧＨレベル信号）となる。各ＢＬ電源制御部における演算処理の詳細については後述する。

図１のＢＬ制御部１０８は、後述の映像信号処理部１０７が出力する制御信号を受け取って、ＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄからＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄにそれぞれ流れ込む電流値が所定値となるように制御する。これにより、所定の輝度および期間でＬＥＤブロック１０３ａ−１０３ｄがそれぞれ発光する。
映像信号入力部１０５には外部機器から映像信号が入力され、後段の映像信号処理部１０７での処理に適した画像信号に変換する。映像信号処理部１０７は映像信号入力部１０５からの画像信号を受けて、画像輝度の統計量と黒挿入の同期タイミングによりＢＬ発光量を演算し、目標輝度情報をＢＬ制御部１０８に出力する。また、映像信号処理部１０７は消灯エリア情報をＢＬ電源制御部１０６に出力するとともに、ＢＬ発光量に対する画像信号の補正値を算出する。映像信号処理部１０７は算出した補正量に従って画像信号に補正を施して液晶出力制御部１０９に出力する。

ＢＬ制御部１０８は、映像信号処理部１０７からの制御信号を受けてＬＥＤドライバ１０４ａ−１０４ｄを制御することで、ＬＥＤの発光輝度およびタイミングを制御する。液晶出力制御部１０９は、映像信号処理部１０７にて各種の画像処理が施された画像信号を、液晶パネル１１０の駆動信号に変換して出力する。液晶パネル１１０は、液晶出力制御部１０９の出力信号に従って液晶の偏光状態が制御され、透過率の変調制御が行われる。

次に、図２を参照してＢＬ電源制御部１０６の動作を説明する。本実施形態では４つのＤＣコンバータにそれぞれに対応したＢＬ電源制御部１−４が搭載される。なお、図２中に示す図形Ａ−Ｍは、時刻Ｔで黒挿入が画面下半分で行われたタイミングにおける、各部の信号を視覚化した図形である。
先ず、映像信号処理部１０７内のブロックについて説明する。黒挿入制御部１０７ａ内の映像同期信号生成部１０７ａ１は、入力信号から同期信号を分離する。分離した同期信号は黒挿入タイミング生成部１０７ａ２に入力され、同期信号に基づいて黒挿入タイミング信号が生成されてＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄにそれぞれ出力される。黒挿入タイミング信号は前記消灯タイミング情報を含む信号であり、図２には時刻Ｔでの黒挿入信号として画面下半部を黒画像とした例を図形Ａで示す。

ローカルディミング制御部１０７ｂ内の統計量演算部１０７ｂ１は入力映像信号のレベルから画素領域毎に輝度階調を算出し、ＬＥＤの制御エリア単位でのピーク輝度や平均輝度、最小値等の統計量を既知の方法で演算する。目標輝度算出部１０７ｂ２は、ＬＥＤの制御エリア単位でのピーク輝度からＢＬ目標輝度を算出して、目標輝度信号をＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄにそれぞれ出力する。図２には時刻Ｔでの入力映像Ｂに対して、ＢＬ目標輝度の設定データを、画像に対応する図形Ｃで例示する。なお、簡単化のため、輝度を３段階で示しており、黒領域が消灯エリアを表す。つまり目標輝度算出部１０７ｂ２の生成する目標輝度信号は、ローカルディミング制御による消灯エリア情報を含む。
不揮発性メモリ１１１は、各ＤＣコンバータから電源供給される各ＬＥＤブロックの位置情報（本実施形態では４つのＬＥＤブロック位置情報）が予め格納されている。各ＬＥＤブロックの位置情報（図２中の図形Ｆ−Ｉ参照）は、ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄにそれぞれ読み出される。なお、各ＬＥＤブロックの制御可能範囲は、ＤＣコンバータ１−４に対応してそれぞれ図の左端側領域、中央左寄りの領域、中央右寄りの領域、右端側領域とし、各領域での信号をＨＩＧＨレベルとする。また、制御可能範囲以外については信号レベルをＬＯＷレベルとする。

ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄにはそれぞれ、以下に示す信号が入力される。
・黒挿入制御部１０７ａからの黒挿入タイミング信号
・ローカルディミング制御部１０７ｂからの、ＢＬの目標輝度信号
・不揮発性メモリ１１１からの、各ＢＬ電源制御部に対応したＬＥＤブロック位置情報を示す信号。
ＢＬ電源制御部１０６ａ内の消灯エリア算出部１０６ａ１は、目標輝度算出部１０７ｂ２が算出した目標輝度信号から消灯エリアを算出する。ＢＬ目標輝度の設定データを表す図形Ｃに対して黒領域の部分が消灯エリアＤ、つまり、入力映像Ｂを表示する際にＬＥＤを消灯させるエリアに相当する。消灯エリア情報の信号は、第１の論理積演算部１０６ａ２の一方の入力となり、他方の入力である黒挿入タイミング信号との間で論理積演算が行われる。本実施形態では、黒挿入タイミング信号に関してＬＥＤの消灯期間（入力映像Ｂ，消灯エリアＤの黒領域参照）でＬＯＷレベルとしている。黒挿入制御によって図形Ｅで示すように画面下半部が消灯エリアとなる。第１の論理積演算部１０６ａ２の出力は第２の論理積演算部１０６ａ３に入力され、他方の入力である不揮発性メモリ１１１からのＬＥＤブロック位置情報を示す信号との間で論理積演算が行われる。第２の論理積演算部１０６ａ３の出力は論理和演算部１０６ａ４に入力され、エリア全域での論理和演算が行われる。ＤＣコンバータ１に係る図形Ｆに示すデータとの論理和演算の結果、図形Ｊに示すように全域が消灯エリアとなるため、第２の論理積演算部１０６ａ３の出力レベルはＬＯＷレベルである。

ＢＬ電源制御部１０６ｂ−１０６ｄでも同様の演算が行われ、エリア毎の論理積演算の結果を図形Ｋ、Ｌ、Ｍに示す。例えば、図形Ｋでは中央左側の点灯エリアがＤＣコンバータ２のＬＥＤ制御範囲内にあり、時刻ＴでのＤＣコンバータ２へのＥＮ信号はＨＩＧＨレベルである。
以上のように、ＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄは、前記した３信号の論理積演算を行い、更にエリア全域での論理和演算を行った結果からＥＮ信号を生成する。ＥＮ信号は、ＢＬ電源制御部にそれぞれ対応するＤＣコンバータのオン・オフ制御信号として出力される。

図３は、ＢＬ電源制御部１０６の動作を説明するための図である。ここでは入力映像として、図２と同様の画像が入力されるものとする。図３（Ａ）はローカルディミング制御に基づくＢＬの消灯エリアを示し、図３（Ｂ）は黒挿入制御の時間的変化を示す。本実施形態では表示画面を上下方向に４分割した領域について、第１乃至第４期間ｔ１−ｔ４にかけて黒画像を挿入する、順次式の黒挿入制御が行われるものとする。つまり、１Ｖ（垂直同期期間）を４分した第１期間ｔ１では４分割領域のうち上端寄りおよび下端寄りの２領域に黒画像が挿入され、第２期間ｔ２では上半部の２領域に黒画像が挿入される。また第３期間ｔ３では垂直方向における中央の２領域に黒画像が挿入され、第４期間ｔ４では下半部の２領域に黒画像が挿入される。

図３（Ｃ）は黒挿入制御時の消灯エリアの時間的変化を示し、図３（Ａ）と（Ｂ）に係る各信号について論理積演算を実行した結果を表している。期間ｔ１では、左半部の３箇所に点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部１および２の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルであり、ＢＬ電源制御部３および４の出力するＥＮ信号がＬＯＷレベルである。また期間ｔ２とｔ３では、下半部に連続する複数の点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部１−４の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルである。期間ｔ４では中央左側の１箇所に点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部２の出力するＥＮ信号だけがＨＩＧＨレベルである。
図４（Ａ）は各ＤＣコンバータによるＬＥＤブロックの制御範囲を示す。また、図４（Ｂ）は期間ｔ１−ｔ４における各ＤＣコンバータの出力電圧、スイッチング動作状態、および各ＢＬ電源制御部の出力をそれぞれ示すタイミングチャートである。

上述の論理演算に従い、ＢＬ電源制御部は図３で示すように、ＤＣコンバータのＥＮ信号（「ＢＬ電源制御部１−４出力」参照）を生成する。ＤＣコンバータ１は期間ｔ４にスイッチング動作が停止し、ＤＣコンバータ３および４は期間ｔ１およびｔ４にスイッチング動作が停止する。これにより、スイッチング損失の低減が実現される。
第１実施形態によれば、ローカルディミングや黒挿入によるＬＥＤの消灯制御と合わせて、ＤＣコンバータのスイッチング動作を一時的に停止させることで消費電力を低減できる。

なお、自発光表示装置への適用においては、複数の発光領域に対応する発光部に対して電源供給をそれぞれ行うコンバータが使用される。この場合、各発光領域の輝度を制御する輝度制御と、発光部が消光したことを判定して当該発光部に対応するＤＣコンバータのスイッチング動作を停止させる動作制御が行われる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態では第１実施形態に加え、ＤＣコンバータの立ち上がり特性を考慮し、ＯＮ時の起動調整用時間（以下、ソフトスタート時間という）を確保した上でＤＣコンバータの動作制御を行う。これにより、起動に時間を要するＤＣコンバータを用いる場合でも、安定な動作が可能となる。以下では、第１実施形態との相違部分についてのみ説明し、第１実施形態の場合と同様の構成要素については既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略する。

図５は、第２実施形態に係る映像表示装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す構成との相違点は、遅延回路１０７ｃおよび１０７ｄが追加されていることである。また、図６を用いて説明するが、ＢＬ電源制御部１０６の内部構成が異なる。
遅延回路１０７ｃは、ＤＣコンバータの動作とＢＬ制御部１０８の出力であるＢＬ制御信号との間で位相を合わせるために、映像信号処理部１０７とＢＬ制御部１０８との間に配置された第１の遅延手段である。遅延回路１０７ｃはＤＣコンバータの動作開始タイミングがソフトスタート時間だけ、ＢＬ制御信号よりも早くなる様に、ＢＬ制御部１０８に入力される制御信号を遅延させる。また、遅延回路１０７ｄは、ＤＣコンバータの動作と画像信号との間で位相を合わせるために、映像信号処理部１０７と液晶出力制御部１０９との間に配置された第２の遅延手段である。遅延回路１０７ｄは、ＤＣコンバータの動作開始タイミングがソフトスタート時間だけ、画像信号よりも早くなる様に、液晶出力制御部１０９に入力される画像信号を遅延させる。

図６は第２実施形態におけるＢＬ電源制御部１０６ａ−１０６ｄの動作を説明するブロック図である。図２に示す構成との相違点は、論理和演算部１０６ａ４の後段に、位相調整回路１０６０を追加したことである。また、不揮発性メモリ１１１内には、予めＤＣコンバータのソフトスタート時間情報が格納されている。なお、制御エリア内輝度統計量算出部１０６１については後述の第３実施形態にて説明し、第２実施形態では無いものとして説明する。
位相調整回路１０６０には、エリア全域での論理和演算結果と、不揮発性メモリ１１１に記憶されたソフトスタート時間情報の信号が入力される。位相調整回路１０６０は、ＥＮ信号を生成する際、不揮発性メモリ１１１から取得したソフトスタート時間情報をもとに、ＥＮ信号の立ち上がりタイミングをＤＣコンバータのソフトスタート時間分だけ早くするために位相調整を行う。

図７は第２実施形態におけるＢＬ電源制御部１０６の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは入力映像を、図２に示す映像Ｂと同様とする。図７は、ＤＣコンバータ１−４の各出力電圧およびスイッチング動作、ＢＬ電源制御部１−４の各出力（ＥＮ信号レベル）を第１乃至第４期間ｔ１−ｔ４について示している。ＤＣコンバータ１は、ＢＬ電源制御部１の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルである期間ｔ１−ｔ３で動作し、またＤＣコンバータ２は、ＢＬ電源制御部２の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルである期間ｔ１−ｔ４で動作する。これに対して、ＤＣコンバータ３および４はソフトスタート時間に相当する各期間ＴａおよびＴｂと、期間ｔ２およびｔ３にてそれぞれ動作する。すなわち、ＢＬ電源制御部３および４の出力する各ＥＮ信号については、対応するＤＣコンバータ３および４の動作を開始させるタイミングがソフトスタート時間分だけ、期間ｔ２の起点（点灯開始時点）よりも早くなる。位相調整回路１０６０は、不揮発性メモリ１１１から取得したソフトスタート時間情報に従って、各ＤＣコンバータの動作開始タイミングを制御する。

第２実施形態によれば、ＤＣコンバータの起動から安定状態で動作するまでの期間に相当するソフトスタート時間を加味して休止期間を設定できる。これにより電源供給の開始時点から起動に時間を要するＤＣコンバータを使用する場合でも該ＤＣコンバータを安定に動作させることができる。
なお、自発光表示装置への適用においては、消光していた発光部の発光開始時点よりも、予め設定された起動調整用時間だけ前にＤＣコンバータを起動させる制御が行われる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態を説明する。第２実施形態ではソフトスタート時間を固定長とした。第３実施形態では各ＤＣコンバータの立ち上がり時の負荷量を算出し、重負荷の場合にはソフトスタートに必要な時間（ソフトスタート所要時間という）を長くし、軽負荷の場合にはソフトスタート所要時間を短くする制御を行う。これによりＤＣコンバータのスイッチング損失を極力低減しつつ、安定した動作を実現できる。以下、第２実施形態との相違点のみ説明する。
図６にて制御エリア内輝度統計量算出部１０６１を設けるとともに、不揮発性メモリ１１１から位相調整回路１０６０に向かう信号線を削除することが、第２実施形態との相違点である。つまり、第３実施形態では、位相調整回路１０６０に入力するソフトスタート時間情報を、不揮発性メモリ１１１から直接取得するのではなく、ＤＣコンバータの負荷量を算出して、必要十分なソフトスタート時間を設定する。

制御エリア内輝度統計量算出部１０６１は、ローカルディミング制御部１０７ｂから入力される目標輝度情報に基づいて、制御エリア単位で統計量を算出することで、ＤＣコンバータにかかる負荷量を算出する。統計量は、ＬＥＤの輝度制御情報から算出される、ＤＣコンバータの負荷量に関与する情報を含む。図８は入力映像信号から、各制御エリア内の輝度統計量を算出した場合（黒挿入無しの場合）を例示する。上段に示す入力映像信号からローカルディミング制御部１０７ｂが算出した目標輝度の設定情報を中段に示す。図８には１００％となる輝度を１に正規化した相対輝度値の分布例を示す。消灯エリアでの相対輝度値はゼロであり、中間輝度領域での相対輝度値は０．５である。本例にて、各制御エリア内の輝度統計量は相対輝度値の加算値から算出されるが、必要に応じて加算平均演算等で算出しても構わない。
制御エリア内輝度統計量算出部１０６１は、求めた輝度統計量から負荷量を検索キーとして、対応するソフトスタート時間を求めるための参照テーブルのデータを不揮発性メモリ１１１から読み出す。表１にテーブル情報を例示する。

上表はＢＬ負荷量とソフトスタート所要時間との対応関係を示す。なお、ＢＬ負荷量は輝度統計量に比例して増加するものとする。ＢＬ負荷量の増加に伴ってソフトスタート所要時間は長くなることが分かる。テーブル情報には、ＤＣコンバータの経年変化に応じたソフトスタート所要時間の設定情報を含めることもできる。
制御エリア内輝度統計量算出部１０６１は予め設定されている参照テーブルから、ソフトスタート所要時間を求め、位相調整回路１０６０に出力する。位相調整回路１０６０は、入力されたソフトスタート所要時間分だけＤＣコンバータの起動時点が、点灯開始時点よりも早くなるようにＥＮ信号のタイミング調整を行う。

図９は、ＢＬ電源制御部１０６の動作を説明するための図である。図９（Ａ）は入力映像を示し、図９（Ｂ）はローカルディミング制御に基づく目標輝度設定データのイメージを示す。図９（Ｃ）はローカルディミング制御に基づく消灯エリアを示す。図９（Ｄ）は黒挿入制御の時間的変化を示しており、垂直同期期間を４分割した第１乃至第４期間ｔ１−ｔ４にかけて順次式の黒挿入制御が行われるものとする。図９（Ｅ）は、黒挿入制御時の消灯エリアの時間的変化を示し、図９（Ｃ）と（Ｄ）に係る各信号について論理積演算を行った結果を表す。期間ｔ１では、下端部に連続する複数の点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部１−４の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルである。ＢＬ負荷量に対応する輝度統計量はＤＣコンバータ１−４に対して１である。また期間ｔ２では、全面が消灯エリアであって、ＢＬ電源制御部１−４の出力するＥＮ信号がＬＯＷレベルである。よって輝度統計量はＤＣコンバータ１−４に対してゼロである。期間ｔ３では、左半部に連続する複数の点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部１および２の出力するＥＮ信号がＨＩＧＨレベルであり、ＢＬ電源制御部３および４の出力するＥＮ信号がＬＯＷレベルである。輝度統計量はＤＣコンバータ１に対して１（＝０．５×２）であり、ＤＣコンバータ２に対して２（＝１×２）である。また、ＤＣコンバータ３および４に対して輝度統計量はゼロである。期間ｔ４では左下部と下端部に複数の点灯エリアが存在し、ＢＬ電源制御部１−４の出力するＥＮ信号はＨＩＧＨレベルである。輝度統計量はＤＣコンバータ１に対して２（＝０．５×４）であり、ＤＣコンバータ２に対して４（＝１×４）である。またＤＣコンバータ３および４に対して輝度統計量は１（＝０．５×２）である。

図１０（Ａ）は各ＤＣコンバータによるＬＥＤブロックの制御範囲を示す。また、図１０（Ｂ）は第１乃至第４期間ｔ１−ｔ４における各ＤＣコンバータの出力電圧と負荷、スイッチング動作状態、および各ＢＬ電源制御部の出力をそれぞれ示すタイミングチャートである。ＢＬ電源制御部１の出力するＥＮ信号は、期間ｔ２から期間ｔ３への移行時点よりも、第１のソフトスタート所要時間分だけ早く立ち上がる。第１のソフトスタート所要時間の長さは、図９（Ｅ）に示す期間ｔ３での輝度統計量「１」に対応する。同様に、ＢＬ電源制御部２の出力するＥＮ信号は、期間ｔ２から期間ｔ３への移行時点よりも、第２のソフトスタート所要時間分だけ早く立ち上がる。第２のソフトスタート所要時間の長さは、図９（Ｅ）に示す期間ｔ３での輝度統計量「２」に対応し、第１のソフトスタート所要時間よりも長い。ＢＬ電源制御部３や４の出力するＥＮ信号は、期間ｔ３から期間ｔ４への移行時点よりも、第３のソフトスタート所要時間分だけ早く立ち上がる。第３のソフトスタート所要時間の長さは、図９（Ｅ）に示す期間ｔ４での輝度統計量「１」に対応する。

第３実施形態ではＬＥＤブロックが消灯状態から点灯状態に遷移するタイミングで、輝度統計量からＤＣコンバータにかかる負荷量の算出処理を実行する。算出した負荷量に応じてソフトスタート所要時間の長さを変更することで、ＤＣコンバータのスイッチング損失を低減しつつ、安定動作を実現できる。
なお、自発光表示装置への適用においては、発光領域の発光輝度及び発光面積からＤＣコンバータにかかる負荷量を算出できる。

１００ 映像表示装置
１０２ａ−１０２ｄ ＤＣコンバータ
１０３ａ−１０３ｄ ＬＥＤブロック
１０６ａ−１０６ｄ ＢＬ電源制御部
１０７ 映像信号処理部
１０８ ＢＬ制御部
１１０ 液晶パネル
１１１ 不揮発性メモリ

Claims (7)

1. 表示手段の表示画面を複数の光源部で照明する照明手段と、前記複数の光源部に電源供給をそれぞれ行う複数の電源供給手段を備えた表示装置であって、
   入力映像信号の輝度に従って前記複数の光源部に対応する複数の照明領域の輝度を制御する輝度制御手段と、
   前記光源部が消灯したことを判定して当該光源部に対応する前記電源供給手段のスイッチング動作を停止させる動作制御手段と、を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 複数の発光領域を有する表示手段と、前記複数の発光領域にそれぞれ対応する発光部に電源供給を行う複数の電源供給手段を備えた表示装置であって、
   入力映像信号の輝度に従って前記複数の発光領域の輝度を制御する輝度制御手段と、
   前記発光部が消光したことを判定して当該発光部に対応する前記電源供給手段のスイッチング動作を停止させる動作制御手段と、を備えたことを特徴とする表示装置。
3. 前記動作制御手段は、前記光源部の点灯開始時点または前記発光部の発光開始時点よりも、設定された起動調整用時間だけ前に前記電源供給手段を起動させる制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。
4. 前記光源部または発光部の制御を遅延させる第１の遅延手段と、
   前記表示手段に出力する画像信号を遅延させる第２の遅延手段と、
   前記電源供給手段の起動時点を、前記光源部の点灯開始時点または前記発光部の発光開始時点よりも前記起動調整用時間だけ早くする位相調整手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 前記動作制御手段は、前記電源供給手段が起動を開始する際の負荷量を前記光源部または発光部の輝度から算出し、算出した負荷量に対応する前記起動調整用時間の情報を前記位相調整手段に設定することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
6. 表示手段の表示画面を複数の光源部で照明する照明手段と、前記複数の光源部に電源供給をそれぞれ行う複数の電源供給手段を備えた表示装置にて実行される制御方法であって、
   入力映像信号の輝度に従って前記複数の光源部に対応する複数の照明領域の輝度を制御する輝度制御ステップと、
   前記光源部が消灯したことを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにて消灯したと判定された前記光源部に対応する前記電源供給手段のスイッチング動作を停止させる動作制御ステップを有することを特徴とする表示装置の制御方法。
7. 複数の発光領域を有する表示手段と、前記複数の発光領域にそれぞれ対応する発光部に電源供給を行う複数の電源供給手段を備えた表示装置にて実行される制御方法であって、
   入力映像信号の輝度に従って前記複数の発光領域の輝度を制御する輝度制御ステップと、
   前記発光部が消光したことを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにて消光したと判定された前記発光部に対応する前記電源供給手段のスイッチング動作を停止させる動作制御ステップを有することを特徴とする表示装置の制御方法。

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