JP2013257382A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の制御に関して特別な回路設計を必要とせずに、消費電力が瞬間的に大きくなることを防止すること。
【解決手段】エリアアクティブ制御部１２が、複数の領域に分割されたバックライトの駆動電流を設定し、各領域の輝度制御を領域ごとに実行する場合に、ＬＥＤ制御部１３が、複数の領域において同時に点灯する領域を検出し、その検出の結果に基づいて、設定された駆動電流の電流値がより小さい値となるように駆動電流の電流値を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像表示装置に関し、より詳細には、バックライトを複数の領域に分割し、領域ごとに発光輝度を制御する映像表示装置に関する。

従来、液晶ディスプレイなどの表示パネルを備えた映像表示装置において、表示パネルの照明用としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトを備えたものが普及している。この映像表示装置では、ＬＥＤバックライトを複数の領域に分割し、領域ごとにＬＥＤの点灯が制御される（例えば、特許文献１を参照）。

また、このような映像表示装置では、エリアアクティブ制御と呼ばれる技術が利用されている。エリアアクティブ制御とは、各領域に対応する映像データに応じて、領域ごとにＬＥＤの発光を制御する技術である。これにより、例えば、画面内の暗い部分はＬＥＤの発光を抑え、画面内の明るい部分はＬＥＤを強く発光させるといった制御が可能になる。その結果、バックライトの消費電力が抑制されるとともに、表示画面のコントラストを向上させることができる。

また、このような映像表示装置では、電力リミットと呼ばれる技術も利用されている。電力リミットとは、映像の一部分が明るい場合に、消費電力が規定値を超えないようにしつつ、明るい部分に局所的に電力を投入し、映像のピーク輝度を高める技術である。この技術により、通常のエリアアクティブ制御に比べて、さらに高い輝度を得ることができる。

特開２０００−２７５６０５号公報

しかしながら、上述した従来技術では、映像によって、瞬間的に規定値以上の消費電力が必要になるという問題がある。そのため、このような状況に対応するための特別な回路設計を予め行っておかなければならない。

図１０は、バックライト領域の点灯状態の一例を示す図である。この例では、図１０（Ｂ）に示すように、バックライトが４つの領域２ａ〜２ｄに分割され、各領域２ａ〜２ｄにおけるＬＥＤの発光が領域２ａ〜２ｄごとに制御される。

図１０（Ａ）に示すような白色の映像１の場合、各領域２ａ〜２ｄにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比を１００％としてもよい。しかし、電力リミットにより消費電力が５０％削減される場合、図１０（Ｃ）に例示するように、各領域２ａ〜２ｄにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比が５０％に設定され、また、隣接するＬＥＤの点灯期間３の位相が１／４周期分ずれるように設定される。これにより、平均消費電力と瞬間消費電力の両方を５０％削減することができる。

図１１は、バックライト領域の点灯状態の別の例を示す図である。図１１（Ａ）に示すような下から上に明るくなる映像１（垂直ランプ映像）の場合、図１１（Ｂ）に示すように、各領域２ａ〜２ｄのＬＥＤも下から上に明るく点灯するように制御される。

電力リミットにより消費電力が５０％削減される場合、図１１（Ｃ）に例示するように、３つの領域２ａ〜２ｃのＬＥＤの点灯期間３が重なる場合がある。この場合、平均消費電力は５０％削減できるが、瞬間消費電力は２５％しか削減できないため、瞬間消費電力が平均消費電力を上回るという状況に対応するための特別な回路設計を予め行っておかなければならない。

また、図１２は、バックライト領域の点灯状態のさらに別の例を示す図である。図１２（Ａ）に示すような上から下に明るくなる映像１（垂直ランプ映像）の場合、図１２（Ｂ）に示すように、各領域２ａ〜２ｄのＬＥＤも上から下に明るく点灯するように制御される。

電力リミットにより消費電力が５０％削減される場合、図１２（Ｃ）に例示するように、４つの領域２ａ〜２ｄのＬＥＤの点灯期間３が重なる場合がある。この場合、平均消費電力は５０％削減することができるが、瞬間消費電力は削減できないため、瞬間消費電力が平均消費電力を上回るという状況に対応するための特別な回路設計を予め行っておかなければならない。

本発明は、上記実情に鑑み、消費電力の制御に関して特別な回路設計を必要とせずに、消費電力が瞬間的に大きくなることを防止することができる映像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明の第１の技術手段は、映像信号に応じた映像を表示する表示パネルと、該表示パネルを照明するバックライトと、該バックライトの輝度を制御する制御部とを有し、該制御部が、複数の領域に分割されたバックライトの駆動電流を設定し、各領域の輝度制御を領域ごとに実行する映像表示装置であって、前記制御部は、前記複数の領域において同時に点灯する領域を検出し、該検出の結果に基づいて、設定された前記駆動電流の電流値がより小さい値となるよう該電流値を補正することを特徴とする。

本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記制御部は、前記複数の領域において同時に点灯する領域の数が所定数以上であることを検出した場合に、設定された前記駆動電流の電流値がより小さい値となるよう該電流値を補正することを特徴とする。

本発明の第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記制御部は、前記領域ごとに設定された駆動電流の電流値と、前記検出の結果とに基づいて、該領域ごとに設定された駆動電流の電流値がより小さい値となるよう各電流値を補正することを特徴とする。

本発明の第４の技術手段は、第１〜第３のいずれかの技術手段において、前記制御部は、現フレームにおける前記バックライトの駆動電流のデューティ比を、該現フレームよりも前のフレームにおける該バックライトの駆動電流のデューティ比に基づいて平滑化し、該平滑化の結果得られたデューティ比に基づいて、前記輝度制御を実行することを特徴とする。

本発明によれば、複数の領域に分割されたバックライトの駆動電流を設定し、領域ごとに実行される輝度制御において、複数の領域において同時に点灯する領域を検出し、その検出の結果に基づいて、設定された上記駆動電流の電流値がより小さい値となるよう電流値を補正することとしたので、消費電力の制御に関して特別な回路設計を必要とせずに、消費電力が瞬間的に大きくなることを防止することができる。

本発明に係る映像表示装置の要部の構成例を示す図である。 エリアアクティブ制御の一例について説明する図である。 エリアアクティブ制御部による電力リミット制御について説明する図である。 電力リミット制御により調整されたバックライトの各領域の輝度の一例を示す図である。 ＬＥＤ制御部の構成の一例を示す図である。 デューティ制御でＬＥＤの輝度を調整する場合のＬＥＤの点灯方法について説明する図である。 ＬＥＤバックライトの分割領域の同時点灯の検出方法について説明する図である。 ＬＥＤバックライトの分割領域の同時点灯の別の検出方法について説明する図である。 本発明の実施形態に係る映像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 バックライト領域の点灯状態の一例を示す図である。 バックライト領域の点灯状態の別の例を示す図である。 バックライト領域の点灯状態のさらに別の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る映像表示装置１０の要部の構成例を示す図である。映像表示装置１０は、例えば、テレビジョン装置やディスプレイ装置などの映像を表示する装置である。映像表示装置１０は、画像処理部１１、エリアアクティブ制御部１２、ＬＥＤ制御部１３、ＬＥＤドライバ１４、ＬＥＤバックライト１５、パネル制御部１６、ＬＣＤパネル１７を備える。

画像処理部１１は、映像データに対して、ＩＰ変換、ノイズリダクション、スケーリング処理、γ調整、ホワイトバランス調整などの画像処理を適宜実行する。また、画像処理部１１は、ユーザによりなされた設定に基づいて、コントラストや色味等を調整して出力する。

エリアアクティブ制御部１２は、エリアアクティブ制御を実行する。具体的には、エリアアクティブ制御部１２は、ＬＥＤバックライト１５を所定の領域に分割し、各領域に対応する映像の最大階調値を抽出する。そして、エリアアクティブ制御部１２は、抽出した最大階調値に基づいて、各領域の輝度値を決定し、さらに駆動電流値、駆動電流のデューティ比、駆動電流の位相を決定する。なお、最大階調値の代わりに、例えば分割領域内の映像データの平均階調値などの他の統計値を用いることとしてもよい。

ここで、エリアアクティブ制御について詳しく説明する。図２は、エリアアクティブ制御の一例について説明する図である。ここではＬＥＤバックライト１５が４つの領域に分割され、各領域に対応する映像データの最大階調値に応じてＬＥＤの輝度が制御される。図２（Ａ）には、各領域の映像データの最大階調値の一例が示されている。Ａ〜Ｄは領域を識別する符号であり、その下の数字は各領域内の最大階調値である。ここでは、階調値は、０から２５５の間の値をとるものとする。

図２（Ｂ）には、エリアアクティブ制御による各領域Ａ〜ＤのＬＥＤの輝度が示されている。図２（Ｂ）に示すように、各領域の映像信号に応じて、領域ごとにＬＥＤの輝度が制御される。具体的には、最大階調値が低い領域では映像が比較的暗いため、ＬＥＤの輝度を低下させ、黒浮きを軽減させコントラストを向上させるとともに、ＬＥＤの低消費電力化を図っている。この場合、各領域Ａ〜Ｄにおける最大輝度は、バックライトの全てのＬＥＤをデューティ比１００％で点灯したときの輝度（例えば４５０ｃｄ／ｍ２）以下となるよう制限される。

このようにして領域Ａ〜ＤごとのＬＥＤの輝度が決定されると、エリアアクティブ制御部１２は、その輝度を得るために必要な駆動電流値、駆動電流のデューティ比、および、駆動電流の位相を決定する。

ここで、駆動電流の位相は、ＬＥＤバックライト１５の各領域Ａ〜Ｄに対応するＬＣＤパネル１７の各領域における映像の書き込みタイミングに応じて領域Ａ〜Ｄごとに決定される。あるいは、駆動電流の位相は、ＬＣＤパネル１７の各領域において液晶が応答するタイミングに応じて領域Ａ〜Ｄごとに決定される。いずれのタイミングを選択するかは予め設定される。

また、ＬＥＤの輝度制御は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により実行される。ＰＷＭ制御では、必要な輝度を得るためのデューティ比の情報が駆動電流値に対して予め記憶されており、この情報に基づいて、駆動電流値、および、デューティ比が決定される。

さらに、エリアアクティブ制御部１２は電力リミット制御を行い、決定したデューティ比を修正する。電力リミット制御は、表示画面内で輝度がさらに必要な領域に対してバックライトの輝度をより高め、コントラストを向上させるようにするもので、バックライトのＬＥＤを全点灯したときの駆動電力の総量を上限とし、各領域で点灯するＬＥＤの駆動電力の総量が、上記の全点灯時の駆動電力の総量を超えない範囲でＬＥＤの発光輝度を増加させるものである。

図３は、エリアアクティブ制御部１２による電力リミット制御について説明する図である。横軸は、バックライトの点灯率（ウィンドウサイズ）である。点灯率はバックライト全体の平均点灯率を定めるものであり、全点灯領域（ウィンドウ領域）と消灯領域との比で表すことができる。点灯領域がない状態では点灯率はゼロであり、点灯領域のウィンドウが大きくなるに従って点灯率は増大し、全点灯では点灯率は１００％になる。また、縦軸は、複数に分割したＬＥＤバックライト１５の分割領域のうち、最大輝度を取り得る領域のＬＥＤの輝度を示す。すなわち、縦軸には、ウィンドウを含む領域の輝度が示される。

電力リミット制御により、ＬＥＤを点灯するための電力（駆動電力の総量）は一定とされる。従って、点灯率が大きくなるほど、一つの分割領域に投入できる電力は小さくなる。点灯率と分割領域の最大輝度との関係は、例えば図３のようになる。点灯率（ウィンドウサイズ）が小さい範囲では、その小さいウィンドウに電力を集中できるため、各ＬＥＤをデューティ比１００％の最高輝度で点灯可能である。

しかしながら、点灯率が小さく、１つの分割領域内のＬＥＤを全て点灯することができない領域（Ｐ１〜Ｐ２）では、ＬＥＤをデューティ比１００％で点灯することとしても、領域全体としての輝度は低くなる。この場合、点灯率＝０（ウィンドウサイズ＝０）のときの領域の輝度が最も低く、点灯率が大きくなるに従って領域内のウィンドウサイズが大きくなっていくため、領域の輝度も上がることになる。

点灯率が０の状態から点灯率が上がっていき、１つの領域内のＬＥＤが全て点灯できる点灯率になると（Ｐ２）、その領域の輝度は最大となる。このときのＬＥＤのデューティ比は１００％である。これは、電力リミット制御により小さい領域に電力を投入することができるからである。

さらに、Ｐ２より点灯率が高くなっていくと、点灯すべきＬＥＤが増えていくため、電力リミット制御によって各ＬＥＤに投入できる電力が低減し、領域が取りうる最大輝度も徐々に低下していく。Ｐ３は画面全体が全点灯された状態であり、この例では各ＬＥＤのデューティ比は３６．５％まで低下する。

電力リミット制御は、表示画面内で輝度がさらに必要な領域に対してバックライトの輝度をより高め、コントラストを向上させるようにするものである。ここでは、エリアアクティブ制御部１２は、バックライトのＬＥＤを全点灯したときの電力の総量を上限とし、各領域で点灯するＬＥＤの電力の総量が、上記の全点灯時の電力の総量を超えない範囲でＬＥＤの発光輝度を一定倍率で増加させる。

例えば、図２（Ａ）の例では、４つの分割領域における映像の最大階調値は、３２、９６、１７６、２４０であり、最大階調値の平均は、２５６階調に対して５３％の値となる。この値は、図３のグラフでは５３％の点灯率（ウィンドウサイズ）に相当する。

ここで、図３において、全点灯（点灯率１００％）のときのデューティ比が３６．５％、点灯率が５３％（Ｐ４）である場合に、階調値が２４０である領域において、最大輝度を取りうる領域のバックライトの輝度に相当するＬＥＤのデューティ比は６５％（＝２４０／（２５６−１）×３６．５／５３）となる。この場合、６５％のデューティ比に相当する輝度までバックライトの輝度が高められる。

６５％というデューティ比は、全点灯（点灯率１００％）のときのデューティ比３６．５％の約１．８倍に相当する。すなわち、点灯率５３％のときの輝度は、電力リミット制御により、ＬＥＤを全点灯したときの輝度の１．８倍となるように調整される。

図４は、電力リミット制御により調整されたバックライトの各領域の輝度の一例を示す図である。図４に示すように、エリアアクティブ制御部１２は、図２（Ｂ）で領域ごとに定めたＬＥＤの発光輝度に一定倍率（ａ倍）を乗算して輝度を高くする。このときの条件は、（各領域の電力の総量）＜（ＬＥＤの全点灯時の電力）となる。

この場合、いくつかの領域では、輝度が全点灯時の輝度（例えば４５０ｃｄ／ｍ２）を超えてもよい。エリアアクティブ制御部１２は、余裕のある範囲でより多くの電力をＬＥＤに投入する。このような制御を行うことで、ピーク輝度を２〜３倍にすることが可能となる。

また、エリアアクティブ制御部１２は、バックライトの駆動電流のデューティ比が急激に変化することにより画面のちらつきが発生することを防止するため、デューティ比の平滑化を行う。

例えば、エリアアクティブ制御部１２は、以下の式（１）により、現フレームにおける分割領域ｍの平滑化されたデューティ比Ｄ（ｍ）（１≦ｍ≦Ｎ：ＮはＬＥＤバックライト１５の分割領域の総数）を算出する。
Ｄ（ｍ）＝（ａ０×Ｄ（ｍ，０）＋ａ１×Ｄ（ｍ，１）＋・・・＋ａｎ×Ｄ（ｍ，ｎ））
／（ａ０＋ａ１＋ａ２＋・・・＋ａｎ） ・・・（１）

ここで、Ｄ（ｍ，ｉ）（０≦ｉ≦ｎ：ｎは１以上の整数）は、ｉフレーム前の分割領域ｍのデューティ比、ａｉは、デューティ比Ｄ（ｍ，ｉ）に対する重み係数である。なお、Ｄ（ｍ，０）、ａ０は、それぞれ現フレームにおける分割領域ｍのデューティ比、および、デューティ比Ｄ（ｍ，０）に対する重み係数を意味する。

そして、エリアアクティブ制御部１２は、算出されたデューティ比Ｄ（ｍ）の情報、ＬＥＤバックライト１５の各領域の駆動電流値の情報、および、駆動電流の位相などの情報を含むＬＥＤデータを、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）などの規格に従ってＬＥＤ制御部１３に出力する。

さらに、エリアアクティブ制御部１２は、液晶の各画素の階調を示すデータをパネル制御部１６にＬＣＤデータとして出力する。このときＬＥＤデータとＬＣＤデータは、ＬＥＤバックライト１５とＬＣＤパネル１７において同期が維持されるように出力される。

ＬＥＤ制御部１３は、瞬間消費電力が所定の閾値（設計値）を超えると判定された場合に、バックライトの駆動電流値がエリアアクティブ制御部１２により設定された駆動電流値よりも小さくなるよう補正する。以下に、この処理について詳しく説明する。

図５は、ＬＥＤ制御部１３の構成の一例を示す図である。ＬＥＤ制御部１３は、ＬＥＤデータ受信部１３ａ、同時点灯検出部１３ｂ、瞬間電力制御部１３ｃ、ＬＥＤデータ送信部１３ｄを備える。

ＬＥＤデータ受信部１３ａは、バックライトの各分割領域における駆動電流値、駆動電流のデューティ比、および、駆動電流の位相などの情報を含むＬＥＤデータをエリアアクティブ制御部１２から受信する。

同時点灯検出部１３ｂは、バックライトの各領域の駆動電流のデューティ比と位相の情報に基づいて、同時に点灯するバックライトの分割領域を検出する。図６は、デューティ制御でＬＥＤの輝度を調整する場合のＬＥＤの点灯方法について説明する図である。

図６（Ａ）は、ＬＥＤバックライト１５の各分割領域間で液晶の駆動開始のタイミングＳを基準に点灯期間３を設定する方法を示している。この例では、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるデューティ比は５０％となっている。また、映像の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの周期を１００％として表した場合、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるタイミングＳの遅延量は、それぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっている。この場合、タイミングＳを始点として５０％のデューティ比に相当する分の期間が、ＬＥＤの点灯期間３として設定される。

また、図６（Ｂ）は、各分割領域間で液晶が完全に応答したタイミングＥを基準に点灯期間３を設定する方法を示している。この例でも、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるデューティ比は５０％となっている。また、映像の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの周期を１００％として表した場合、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるタイミングＥの遅延量は、それぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっている。この場合、タイミングＥを終点として５０％のデューティ比に相当する分の期間が、ＬＥＤの点灯期間３として設定される。

まず、図６（Ａ）に示した場合において、同時に点灯する分割領域を検出する方法について説明する。図７は、ＬＥＤバックライト１５の分割領域の同時点灯の検出方法について説明する図である。図７では、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるデューティ比はそれぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっており、点灯期間３の始点Ｓの遅延量（ＬＥＤの駆動電流の遅延量）はそれぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっている。

同時点灯検出部１３ｂは、図７の上からｎ番目の分割領域のＬＥＤの点灯開始時に、ｍ番目の分割領域のＬＥＤが点灯しているか否かを、以下の条件式（２）を用いて判定する。
（ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞（ｎ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量）
−（ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量） ・・・（２）

ここで、ｎ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量、および、ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量は、映像の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの周期を１００％として表される。

例えば、図７において、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を２５％、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を５０％とした場合、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤの点灯開始時に、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤが点灯している条件式は、
（２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞５０％−２５％＝２５％
となる。

すなわち、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比が２５％よりも大きい場合、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤと、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤとが同時に点灯する瞬間があることになる。

同様に、図７において、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を５０％、４番目の分割領域２ｄにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を７５％とした場合、３番目の分割領域２ｃにおける点灯開始時に、４番目の分割領域２ｄにおけるＬＥＤが点灯している条件式は、
（４番目の分割領域２ｄにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞５０％−７５％＝−２５％
となる。

ここで、−２５％は７５％と考えることができるため、４番目の分割領域２ｄにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比が７５％よりも大きい場合に、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤと、４番目の分割領域２ｄにおけるＬＥＤとが同時に点灯する瞬間があることになる。

同時点灯検出部１３ｂは、このような判定を分割領域２ａ〜２ｄの各組み合わせに対して実行することにより、ＬＥＤが同時に点灯する分割領域を検出する。そして、同時点灯検出部１３ｂは、検出した分割領域の情報を瞬間電力制御部１３ｃに出力する。

つぎに、図６（Ｂ）に示した場合において、同時に点灯する分割領域を検出する方法について説明する。図８は、ＬＥＤバックライト１５の分割領域の同時点灯の別の検出方法について説明する図である。図８では、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるデューティ比はそれぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっており、点灯期間３の終点Ｅの遅延量（ＬＥＤの駆動電流の遅延量）はそれぞれ０％、２５％、５０％、７５％となっている。

この場合、同時点灯検出部１３ｂは、図８の上からｎ番目の分割領域におけるＬＥＤの点灯終了時に、ｍ番目の分割領域のＬＥＤが点灯しているか否かを、以下の条件式（３）を用いて判定する。
（ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞（ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量）
−（ｎ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量） ・・・（３）

ここで、ｍ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量、および、ｎ番目の分割領域におけるＬＥＤの駆動電流の遅延量は、映像の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの周期を１００％として表される。

例えば、図８において、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を２５％、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を５０％とした場合、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの点灯終了時に、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤが点灯している条件式は、
（３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞５０％−２５％＝２５％
となる。

すなわち、３番目の分割領域２ｃにおける駆動電流のデューティ比が２５％よりも大きい場合、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤと、３番目の分割領域２ｃにおけるＬＥＤとが同時に点灯する瞬間があることになる。

同様に、図８において、１番目の分割領域２ａにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を０％、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの駆動電流の遅延量を２５％とした場合、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤの点灯終了時に、１番目の分割領域２ａにおけるＬＥＤが点灯している条件式は、
（１番目の分割領域２ａにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比）
＞０％−２５％＝−２５％
となる。

ここで、−２５％は７５％と考えることができるため、１番目の分割領域２ａにおけるＬＥＤの駆動電流のデューティ比が７５％よりも大きい場合に、１番目の分割領域２ａにおけるＬＥＤと、２番目の分割領域２ｂにおけるＬＥＤとが同時に点灯する瞬間があることになる。

同時点灯検出部１３ｂは、このような判定を分割領域２ａ〜２ｄの各組み合わせに対して実行することにより、ＬＥＤが同時に点灯する分割領域を検出する。そして、同時点灯検出部１３ｂは、検出した分割領域の情報を瞬間電力制御部１３ｃに出力する。

瞬間電力制御部１３ｃは、ＬＥＤが同時に点灯する分割領域の情報を同時点灯検出部１３ｂから取得し、取得した情報に基づいて、各分割領域２ａ〜２ｄにおけるＬＥＤを駆動する駆動電流の設定値を補正する。そして、瞬間電力制御部１３ｃは、補正後の設定値を、ＬＥＤデータ送信部１３ｄに出力する。

具体的には、瞬間電力制御部１３ｃは、以下の式（４）、式（５）により設定値を補正する。
Ｉ（ｍ）’＝Ｉ（ｍ）×α×Ｉｔ／Ｉｍａｘ （Ｉｍａｘ≧Ｉｔの場合） ・・・（４）
Ｉｍａｘ
＝ＭＡＸ（Σ（Ｉ（ｍ）×Ｉｏｎ（１，ｍ）），Σ（Ｉ（ｍ）×Ｉｏｎ（２，ｍ）），
・・・，Σ（Ｉ（ｍ）×Ｉｏｎ（Ｎ，ｍ）））
Ｉ（ｍ）’＝Ｉ（ｍ） （Ｉｍａｘ＜Ｉｔの場合） ・・・（５）

ここで、Ｉ（ｍ）’（１≦ｍ≦Ｎ：ＮはＬＥＤバックライト１５の分割領域の総数）は分割領域ｍの補正後の駆動電流値、Ｉ（ｍ）はエリアアクティブ制御部１２により出力された分割領域ｍの補正前の駆動電流値、αはマージンを確保するために予め設定された係数（０＜α≦１）、Ｉｔは予め設定された駆動電流値の閾値（設計値）、Ｉｍａｘは同時に分割領域が点灯する場合の駆動電流値の最大値である。

また、Ｉｏｎ（ｎ，ｍ）は分割領域ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）の点灯開始時に分割領域ｍが点灯している場合に１、点灯していない場合に０となる関数である。この関数は、図６（Ａ）の方法で同時に点灯する分割領域が検出される場合に用いられる。図６（Ｂ）の方法で同時に点灯する分割領域が検出される場合、Ｉｏｎ（ｎ，ｍ）は分割領域ｎの点灯終了時に分割領域ｍが点灯している場合に１、点灯していない場合に０となる関数とする。また、Σはｍについて和をとるものとする。

また、前述のエリアアクティブ制御および電力リミット制御において、必要な輝度を得るための制御を、各分割領域の駆動電流値を一定値Ｉとしたまま、各分割領域の駆動電流のデューティ比を変えるＰＷＭ制御により行う場合、式（４）、式（５）はそれぞれ、
Ｉ’＝Ｉ×α×Ｘｔ／Ｘ （Ｘ≧Ｘｔの場合） ・・・（６）
Ｉ’＝Ｉ （Ｘ＜Ｘｔの場合） ・・・（７）
となる。ここで、Ｉ’は補正後の各分割領域の駆動電流値、Ｘｔは分割領域数の閾値（Ｘｔ＜Ｎ：ＮはＬＥＤバックライト１５の分割領域の総数）、Ｘは同時に点灯する分割領域の数である。

例えば、α＝１、Ｘｔ＝２の場合、Ｘ＝４であれば、各分割領域の補正後の駆動電流値Ｉ’は、Ｉ／２となる。ここで、Ｘｔは、ＬＥＤが同時に点灯可能な分割領域の数を示すと考えることもできる。この場合、各分割領域におけるＬＥＤの駆動電流値の５０％が削減され、瞬間消費電力もその５０％が削減される。

また、式（６）、式（７）を用いる代わりに、瞬間電力制御部１３ｃが、補正前の駆動電流値Ｉ、および、同時に点灯する分割領域の数Ｘの情報に対応付けて、補正後の駆動電流値Ｉ’の情報をテーブルとして記憶しておき、補正前の駆動電流値Ｉ、および、同時に点灯する分割領域の数Ｘの情報が入力された場合に、それらに対応する補正後の駆動電流値Ｉ’の情報をテーブルから読み出して用いることとしてもよい。

なお、映像の変化によりＬＥＤの駆動電流値が急に変化すると、映像の明るさも急に変化して違和感が生じてしまうが、この映像表示装置１０では、エリアアクティブ制御部１２が式（１）を用いて駆動電流のデューティ比を平滑化するため、ＬＥＤが同時に点灯する領域の数が急に変化することはなく、式（１）におけるデューティ比Ｄ（ｍ）も急に変化することはない。そのため、上述したような違和感の発生を効果的に抑制することができる。

ＬＥＤデータ送信部１３ｄは、ＬＥＤデータ受信部１３ａが受信したバックライトの各分割領域における駆動電流のデューティ比や位相を含むＬＥＤデータに、瞬間電力制御部１３ｃにより補正されたＬＥＤの駆動電流値の情報を追加し、その結果得られるＬＥＤデータをＬＥＤドライバ１４が解釈可能なデータ形式に変換する。そして、ＬＥＤデータ送信部１３ｄは、変換後のＬＥＤデータを、ＳＰＩなどの規格に従ってＬＥＤドライバ１４に出力する。

なお、特許請求の範囲における制御部は、図１におけるエリアアクティブ制御部１２、ＬＥＤ制御部１３、ＬＥＤドライバ１４に相当するものである。

図１に示すＬＥＤドライバ１４は、ＬＥＤ制御部１３から出力されたＬＥＤデータを用いて、ＬＥＤバックライト１５における各ＬＥＤの発光制御を行う。ＬＥＤバックライト１５は、ＬＥＤ制御部１３による制御の下、ＬＥＤの点灯を分割領域ごとに行う。

パネル制御部１６は、エリアアクティブ制御部１２により出力されたＬＣＤデータを用いて、ＬＣＤパネル１７における液晶の階調を制御する。ＬＣＤパネル１７は、パネル制御部１６による制御の下、映像の表示を行う。

つぎに、本発明の実施形態に係る映像表示処理の処理手順について説明する。図９は、本発明の実施形態に係る映像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、映像表示装置１０の画像処理部１１は、入力された映像データに対してＩＰ変換などの画像処理を実行する（ステップＳ１０１）。

そして、エリアアクティブ制御部１２は、映像データから、液晶の各画素の階調を示すＬＣＤデータを生成し、また、エリアアクティブ制御および電力リミット制御を行うことにより、ＬＥＤデータを生成する（ステップＳ１０２）。このＬＥＤデータには、ＬＥＤバックライト１５の各分割領域の駆動電流値、駆動電流のデューティ比、駆動電流の位相などの情報が含まれる。なお、このデューティ比は、式（１）により平滑化されているものとする。

その後、ＬＥＤ制御部１３は、ＬＥＤが同時に点灯するＬＥＤバックライト１５の分割領域を検出する（ステップＳ１０３）。そして、ＬＥＤ制御部１３は、式（４）、式（５）または式（６）、式（７）を用いて、エリアアクティブ制御部１２により設定されたＬＥＤの駆動電流値を補正する（ステップＳ１０４）。

その後、パネル制御部１６は、エリアアクティブ制御部１２により出力されたＬＣＤデータを用いて、ＬＣＤパネル１７に映像の表示を行わせるとともに、補正されたＬＥＤの駆動電流値の情報とその他のＬＥＤデータとをＬＥＤドライバ１４に出力し、ＬＥＤドライバ１４を介してＬＥＤバックライト１５にＬＥＤの点灯を分割領域ごとに行わせる（ステップＳ１０５）。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能である。

１…映像、２ａ〜２ｄ…分割領域、３…ＬＥＤの点灯期間、１０…映像表示装置、１１…画像処理部、１２…エリアアクティブ制御部、１３…ＬＥＤ制御部、１３ａ…ＬＥＤデータ受信部、１３ｂ…同時点灯検出部、１３ｃ…瞬間電力制御部、１３ｄ…ＬＥＤデータ送信部、１４…ＬＥＤドライバ、１５…ＬＥＤバックライト、１６…パネル制御部、１７…ＬＣＤパネル。

Claims (4)

1. 映像信号に応じた映像を表示する表示パネルと、該表示パネルを照明するバックライトと、該バックライトの輝度を制御する制御部とを有し、該制御部が、複数の領域に分割されたバックライトの駆動電流を設定し、各領域の輝度制御を領域ごとに実行する映像表示装置であって、
   前記制御部は、前記複数の領域において同時に点灯する領域を検出し、該検出の結果に基づいて、設定された前記駆動電流の電流値がより小さい値となるよう該電流値を補正することを特徴とする映像表示装置。
2. 前記制御部は、前記複数の領域において同時に点灯する領域の数が所定数以上であることを検出した場合に、設定された前記駆動電流の電流値がより小さい値となるよう該電流値を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記制御部は、前記領域ごとに設定された駆動電流の電流値と、前記検出の結果とに基づいて、該領域ごとに設定された駆動電流の電流値がより小さい値となるよう各電流値を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
4. 前記制御部は、現フレームにおける前記バックライトの駆動電流のデューティ比を、該現フレームよりも前のフレームにおける該バックライトの駆動電流のデューティ比に基づいて平滑化し、該平滑化の結果得られたデューティ比に基づいて、前記輝度制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示装置。

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