JP2016048334A - 照明装置、照明制御方法および表示装置 - Google Patents

照明装置、照明制御方法および表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】画品位低下の改善を図る。【解決手段】照明装置は、光源と、制御部とを備え、制御部は、光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、第１のモードから第２のモードへの切替時には、所定期間、第１のモードに基づき到達時間を設定する。【選択図】図１

Description

照明装置、照明制御方法および表示装置に関する。
近年、ＲＧＢＷ方式を採用した液晶パネル表示が開発されている。これは、通常のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の副画素に対して、Ｗ（白）の副画素を追加して１つの画素を構成するものである。Ｗ副画素により輝度を向上させる分、例えば液晶パネルを背面等から照明するバックライト等の照明装置の輝度を下げることができ、装置全体の消費電力の低減化を可能にしている。
一方、上記のような表示方式では、表示画像の変化に伴う照明装置の輝度調節に伴って、表示品位の低下が生じる場合がある。このため例えば、連続する２フレーム間で表示すべき画像の階調が変化した場合に、変化前後の各階調に応じて、照明装置の輝度を変化させる第１のディミング処理と、階調分布設定のレベルを変化させる第２のディミング処理とを、複数フレーム期間かけて行う技術が提案されている（特許文献１）。
再表２０１２−０１７８９９号公報
本発明は、画品位低下の改善を図った照明装置、照明制御方法および表示装置を提供する。または高精度な輝度制御を実現した照明装置、照明制御方法および表示装置を提供する。
本発明の一態様は、光源と、前記光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する制御部とを有する照明装置である。
照明装置の構成例を示す図である。 輝度設定モードの内容を示す図である。 ディミング処理の概要を説明するための図である。 ディミング処理の設定タイプを示す図である。 Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時のディミング処理を説明するためのタイムチャートを示す図である。 Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時のディミング処理を説明するためのタイムチャートを示す図である。 Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時の輝度変化量の違いを示す図である。 モード切替時に輝度変化量を一定にする動作を説明するための図である。 ディミング処理のステップ毎の到達時間を示す図である。 ディミングスピード設定と到達時間との対応関係のグラフを示す図である。 表示装置の構成例を示す図である。 表示装置のハードウェア構成例を示す図である。 表示装置が備える機能の構成例を示す図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また、本発明と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は照明装置の構成例を示す図である。照明装置１は、光源１ａ（例えば、照明用のバックライト）と、制御部１ｂとを備える。
制御部１ｂは、光源１ａの輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、光源１ａの輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う。
なお、光源１ａの輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御とは、例えば、後述のディミング（Dimming）処理が該当する。
また、第１、第２のモードとしては、例えば、光源１ａに第１の輝度を設定するモードを第１のモードとし、第１の輝度よりも小さな第２の輝度を設定するモードを第２のモードとする。
または、光源１ａに対して、画像シーンによらず輝度を固定して設定するモード（光源１ａの輝度制御を行わないモード）を第１のモードとし、画像シーン毎に輝度を変化させて設定するモード（光源１ａの輝度制御を行うモード）を第２のモードとしてもよい。
そして、制御部１ｂは、当該可変制御を実行する場合、第１のモードから第２のモードへの切替時には、光源１ａの輝度変化量を一定にする。
このような照明装置１の高精度な輝度制御によって、モード切替時の輝度変化を画像シーンによらず一定にするので、人間の目に違和感を与えることなく輝度を自然に変化させることができ、画品位の低下を改善することが可能になる。
次に本発明の一実施形態について詳細を説明する。最初に、ディミング処理の概要なども含めて、解決すべき課題について図２〜図７を用いて説明する。なお、以降の説明では、光源をバックライトとして説明する。
ＲＧＢＷ方式を採用する表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗそれぞれの副画素の輝度を制御する高輝度化機能を用いることにより、２つの輝度設定モードの切替を可能にしている。
輝度設定モードの一方は、Low Power Mode（低消費電力モード）であり、他方は、Outdoor Mode（屋外視認性向上モード）である。
図２は輝度設定モードの内容を示す図である。テーブル３１は、Low Power ModeおよびOutdoor Modeに対して、動作、バックライト電力削減率、モジュール輝度および外光下の見栄えについて比較した内容を示している。なお、Low Power ModeとOutdoor Modeとは、観察者の指示や外光強度の検出等によって手動または自動的に互いにモード切替が適宜可能である。
Low Power Modeは、ＲＧＢＷから構成される画素の透過率を上げて画面の明るさをアップする分、バックライトの輝度を下げることにより、元の画面の明るさを維持しつつ低消費電力化を図る。また、Low Power Modeでは、画像のシーン毎に画素の透過率と共にバックライト輝度が制御される。
このように、Low Power Modeでは、バックライト輝度を低減できるので、バックライトの電力を例えば、５０％程度に削減することが可能である。
一方、Outdoor Modeは、バックライト輝度を固定にして（通常はバックライトの最大輝度に固定）、ＲＧＢＷから構成される画素の透過率を上げることで、画面の明るさをアップする。このように、Outdoor Modeでは、画像のシーンによらず、バックライト輝度は固定となるよう制御される。したがって、Outdoor Modeでは、バックライト輝度は固定なので、バックライトの電力削減率は±０％である。
なお、Low Power Modeの最大表示輝度を１.０とすると、Outdoor Modeの最大表示輝度は、およそ２倍の２.０とできる。ここで表示輝度とは、バックライト輝度と、ディスプレイの透過率とを含めた、液晶モジュールのトータルの表示輝度のことである。
よって、外光下の画面の見栄えは、Low Power ModeよりもOutdoor Modeの方が高く、Outdoor Modeにすることによって、屋外等の強い外光環境下であっても、観察者の視認性を向上させることができる。
次にディミング処理について説明する。バックライト輝度は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号によって制御され、通常、表示される画像に応じて変化させる。
また、一般的に、バックライト輝度を制御する場合、バックライト輝度が急激に変化しないように、なだらかに輝度を遷移させるディミング処理が行われる。ディミング処理とは、一方の輝度レベル（輝度レベルＬ１とする）を他方の輝度レベル（輝度レベルＬ２とする）へ遷移させる際に、輝度レベルＬ２に到達させるまでの到達時間（または到達速度）を変化させる制御のことである。
図３はディミング処理の概要を説明するための図である。横軸は時間、縦軸はバックライト輝度レベルである。
Low Power Mode時に画像表示として、区間Ｔ０では画像Ｇ１、区間Ｔ１では画像Ｇ２、区間Ｔ２では画像Ｇ３が表示されるとする。
なお、画像Ｇ１、Ｇ３は、バックライト輝度が最小値に設定される実質的に黒画像とし、画像Ｇ２は、バックライト輝度が最大値に設定される実質的に白画像とする。
ここで、画像Ｇ１から画像Ｇ２に切り替わる場合に、バックライト輝度を短時間で（例えば、時間Ｔａを要して）、最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘに変化させる処理ａ０を実行すると、人間の目には画面がフラッシングして瞬間的に明るくなるように見えてしまう。
したがって、画像Ｇ１から画像Ｇ２に切り替える場合には、ディミング処理によって、バックライト輝度が所定時間を要して、最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへなだらかに遷移するように制御する。
図３の例では、ディミング処理ａ１は、時間Ｔ１ａ（＞時間Ｔａ）を要して、バックライト輝度を最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへ変化させており、ディミング処理ａ２は、時間Ｔ２ａ（＞時間Ｔ１ａ）を要して、バックライト輝度を最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへ変化させている。
また、ディミング処理ａ３は、時間Ｔ３ａ（＞時間Ｔ２ａ）を要して、バックライト輝度を最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへ変化させており、ディミング処理ａ４は、時間Ｔ４ａ（＞時間Ｔ３ａ）を要して、バックライト輝度を最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへ変化させている。
さらに、ディミング処理ａ５は、時間Ｔ５ａ（＞時間Ｔ４ａ）を要して、バックライト輝度を最小値ｍｉｎから最大値ｍａｘへ変化させている。
一方、画像Ｇ２から画像Ｇ３に切り替わる場合に、バックライト輝度を短時間で（例えば、時間Ｔｂを要して）、最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎに変化させる処理ｂ０を実行すると、人間の目には画面がフラッシングして瞬間的に暗くなるように見えてしまう。
したがって、画像Ｇ２から画像Ｇ３に切り替える場合には、ディミング処理によって、バックライト輝度が所定時間を要して、最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへなだらかに遷移するように制御する。
図３の例では、ディミング処理ｂ１は、時間Ｔ１ｂ（＞時間Ｔｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させており、ディミング処理ｂ２は、時間Ｔ２ｂ（＞時間Ｔ１ｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させている。
また、ディミング処理ｂ３は、時間Ｔ３ｂ（＞時間Ｔ２ｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させており、ディミング処理ｂ４は、時間Ｔ４ｂ（＞時間Ｔ３ｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させている。
さらに、ディミング処理ｂ５は、時間Ｔ５ｂ（＞時間Ｔ４ｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させており、ディミング処理ｂ６は、時間Ｔ６ｂ（＞時間Ｔ５ｂ）を要して、バックライト輝度を最大値ｍａｘから最小値ｍｉｎへ変化させている。
なお、画像Ｇ１から画像Ｇ２への切替は、最小輝度レベルから最大輝度レベルの変化であるが、暗い画面から明るい画面への移行は、人間の感覚としては早めに明るい画面に移行することが好まれる。
したがって、ディミング処理としては、例えば、ディミング処理ａ１、ａ２などの到達時間が比較的短いもの（増加変化量が比較的大きいもの）を選択することが好ましい。
また、画像Ｇ２から画像Ｇ３への切替は、最大輝度レベルから最小輝度レベルの変化であるが、明るい画面から暗い画面への移行は、人間の感覚としては徐々に暗い画面に移行することが好まれる。
したがって、ディミング処理としては、例えば、ディミング処理ｂ５、ｂ６などの到達時間が比較的長いもの（減少変化量が比較的小さいもの）を選択することが好ましい。
このように、上述したようなディミング処理を行って、輝度の変化をなだらかに遷移させることで、輝度のフラッシング等の発生を抑制している。
次にバックライト輝度の到達時間を、Slow、Middle、Fastの３つに設定して制御する場合について説明する。図４はディミング処理の設定タイプを示す図である。横軸は時間、縦軸はバックライト輝度レベルである。
また、輝度レベルＬａから輝度レベルＬｂへ変化させる際に要する時間として（または、輝度レベルＬｂから輝度レベルＬａへ変化させる際に要する時間として）、時間Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の３つの時間帯を設けるとする。また、時間Ｔ１１＜時間Ｔ１２＜時間Ｔ１３である。
ここで、輝度レベルＬａから輝度レベルＬｂへ変化させる場合（または、輝度レベルＬｂから輝度レベルＬａへ変化させる場合）、時間帯として最も短い時間Ｔ１１を要してディミング処理を行う場合をFast設定とする。図中、細実線矢印が示す輝度変化がFast設定を示す。
また、輝度レベルＬａから輝度レベルＬｂへ変化させる場合（または、輝度レベルＬｂから輝度レベルＬａへ変化させる場合）、時間帯として最も長い時間Ｔ１３を要してディミング処理を行う場合をSlow設定とする。図中、太実線矢印が示す輝度変化がSlow設定を示す。
さらに、輝度レベルＬａから輝度レベルＬｂへ変化させる場合（または、輝度レベルＬｂから輝度レベルＬａへ変化させる場合）、時間帯として時間Ｔ１１と時間Ｔ１３との中間の時間Ｔ１２を要してディミング処理を行う場合をMiddle設定とする。図中、点線矢印が示す輝度変化がMiddle設定を示す。
このように、ディミング処理では、一方の輝度レベルＬ１から他方の輝度レベルＬ２へ変化させる場合、ディミング処理のパラメータ設定などを行うことによって、輝度レベルＬ１から輝度レベルＬ２に到達するまでの到達時間として、Slow、Middle、Fastのタイプを設けている。
上記の例では、Fast設定では、最も早く目標の輝度レベルへ到達し、Middle設定では、Fast設定の次に早く目標の輝度レベルへ到達する。また、Slow設定では、最も遅く目標の輝度レベルへ到達することになる。
なお、画像のフレーム切替が６０Ｈｚ（１６.６ｍｓ）単位で行われるのに対して、Low Power Modeのディミング処理のSlow設定では、例えば、数秒オーダでバックライト輝度を変化させたりする（画像シーンによっては、Slow設定だけでなく、当然、Fast設定やMiddle設定も実施される）。
上記の説明では、Slow、Middle、Fastの３つのタイプを設けるとしたが、到達時間の設定を２つに分けて２つのタイプとしてもよいし、または到達時間の設定をより細かく分けて、４つ以上のタイプを設定してもよい。
次にLow Power ModeからOutdoor Modeへの切替時のディミング処理について説明する。図３では、Low Power Modeにおける輝度変化を示したが、輝度変化は、Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時にも生じる。
Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替というのは、Low Power Modeにより消費電力を低減させるためにバックライト輝度を落としている状態からバックライト輝度を持ち上げて、Outdoor Modeによる固定的なバックライト輝度（最大輝度）へ上昇させる変化となる。
図５はLow Power ModeからOutdoor Modeへの切替時のディミング処理を説明するためのタイムチャートを示す図である。ｖｓｔは、垂直同期信号のタイミングである。よって、隣り合うｖｓｔの時間間隔は、１フレーム時間に相当する。
コマンドＣは、上位の例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）から送信される信号であって、コマンドＣによって、ディミング処理のモード切替（Low Power Mode→Outdoor Mode、またはOutdoor Mode→Low Power Mode）が指示される。
モードＭは、バックライトの輝度設定モードの状態として、Low Power ModeまたはOutdoor Modeを表す。ＤＢＬＣ ＥＮ（Dynamic Back Light Control Enable）は、バックライトの輝度設定モードを信号レベルで表し、Low Power ModeのときはＨレベルとなり、Outdoor ModeのときはＬレベルとなる。
ディミング設定タイプＴｙは、ディミング処理の設定タイプとして、Low Power ModeまたはOutdoor Modeそれぞれに対する、Slow設定、Middle設定またはFast設定のいずれかの状態を表す。
ＰＷＭ値は、バックライト輝度のレベルを実際に調整する信号の値である。伸長係数αは、ディスプレイの透過率を可変するもので、ＰＷＭ値の逆数である。また、図中のχは、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素の輝度に対するＷ画素の輝度の割合である。すなわち、χ＝（Ｗ画素の輝度）／｛（Ｒ画素の輝度）＋（Ｇ画素の輝度）＋（Ｂ画素の輝度）｝である。
なお、上述のディミング設定タイプＴｙとは、Low Power ModeまたはOutdoor Modeに対して、それぞれSlow、Middle、Fastのどのタイプが設定されるかを示すものである。したがって、図において例えば、時刻ｔ２において、Slow設定からMiddle設定に完全に切り替わるということを意味しているのではなく、Low Power Modeから時刻ｔ２で切り替わったOutdoor Modeの設定タイプとしては、Middleタイプが設定されるということを表しているものである。
同様に、時刻ｔ３において、ディミング処理の設定タイプＴｙがMiddle設定からSlow設定に完全に切り替わるということを意味しているのではなく、Outdoor Modeから時刻ｔ３で切り替わったLow Power Modeの設定タイプは、Slowタイプが設定されるということを表しているものである。
〔時刻ｔ１〕輝度設定モードの切替指示（Low Power Mode→Outdoor Mode）であるコマンドＣ１が上位から送信される。
〔時刻ｔ２〕モードＭは、Low Power ModeからOutdoor Modeへ切り替わる。なお、コマンド受信からモード切替が開始するまでには、実際には回路処理の遅延が生じるので、図５ではその遅延時間（delay）も含めた図示となっている。
ＤＢＬＣ ＥＮは、時刻ｔ２のLow Power ModeからOutdoor Modeへの切替時に、ＨレベルからＬレベルに変化する。また、時刻ｔ２のLow Power ModeからOutdoor Modeへの移行時には、Low Power Modeで設定されていたSlow設定から、Outdoor Modeで設定されるMiddle設定へとディミング設定タイプＴｙが変わるとする。
〔区間Ｔ２１〕ディミング設定タイプＴｙがSlow設定であるので、輝度変化速度が比較的遅く、このため、１フレーム毎のバックライト輝度を制御するためのＰＷＭ値の変化もなだらかになっている。
〔区間Ｔ２２〕Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替なので、ＰＷＭ値は、比較的短時間（図の例では２フレーム時間）でレベルＬｃからレベル２５５へ上昇している。なお、Outdoor Mode時のバックライト輝度は固定であり、また、このときのＰＷＭ値は最大の２５５であるからバックライトに最大の電力が投入されている状態である（バックライト輝度が最も高い状態である）。
このように、Low Power modeからOutdoor Modeへの切替時の輝度変化に対してもディミング処理は行われる。また、Low Power modeからOutdoor Modeへの切替を行う場合、ユーザは、屋外視認性を上げるためにOutdoor Modeへ切り替えているので、ゆっくりと輝度が上昇するよりも、比較的短時間で輝度が上昇して画面が明るくなることを望むのが通常である。ただし、瞬時に最大輝度に達してしまっても、画面がフラッシュしたように見えてしまい、ユーザに違和感を与えてしまう。
このため、Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時では、上記のように、Outdoor modeのあらかじめ設定されたディミング処理の設定タイプとして、Middle設定によって輝度が徐々に変化するように制御している。
このような制御により、Low Power Mode時の輝度からOutdoor Mode時の輝度へ、相対的に早い変化速度で輝度が上昇し、また、Outdoor Modeは、バックライト輝度が固定であって常に一定のMiddle設定によって変化するので、Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時において、人間の目に特段な不自然さは生じない。
次にOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時のディミング処理について説明する。バックライト輝度の変化は、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時にも生じる。Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替というのは、Outdoor Modeで現在設定されているバックライトの最大輝度から、Low Power Modeによって消費電力を低下させるためにバックライト輝度を低下させる変化になる。
このような輝度変化に対してもディミング処理は行われる。
図６はOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時のディミング処理を説明するためのタイムチャートを示す図である。時刻ｔ１２以降のLow Power Modeのディミング設定タイプＴｙがSlow設定の場合を示している。なお、図中のタイムチャート左に記載する各パラメータの項目の内容については上述したので、それらの説明は省略する。
〔時刻ｔ１１〕輝度設定モードの切替指示（Outdoor Mode→Low Power Mode）であるコマンドＣ２が上位から送信される。
〔時刻ｔ１２〕モードＭは、Outdoor ModeからLow Power Modeへ切り替わる。ＤＢＬＣ ＥＮは、時刻ｔ１２のOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時に、ＬレベルからＨレベルに変化する。
また、時刻ｔ１２のOutdoor ModeからLow Power Modeへの移行時には、Outdoor Modeで設定されていたMiddle設定から、Low Power Modeで設定されるSlow設定へとディミング設定タイプＴｙが変わるとする。
〔区間Ｔ２３〕Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替において、Low Power Modeでは画像シーンやユーザ設定等によってディミング設定タイプは異なる。図６の場合は、Slow設定となっており、ＰＷＭ値＝２５５の最大輝度から輝度Ｌｄへ所定時間で到達している。
図７はOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時の輝度変化量の違いを示す図である。図６では、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替において、切替後のLow Power Modeのディミング設定タイプをSlow設定としている。この場合、ＰＷＭ値＝２５５の最大輝度から輝度Ｌｄに到達するとき、到達時間ｔ２３を要するとし、このときの輝度変化量をΔｂｒ１とする。
これに対し、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替において、切替後のLow Power Modeのディミング設定タイプをFast設定とした場合、ＰＷＭ値＝２５５の最大輝度から輝度Ｌｄに到達するときには、Slow設定の場合よりも早く到達する。
Fast設定の場合に要する到達時間をｔ２４、輝度変化量をΔｂｒ２とする。このとき、到達時間はｔ２４＜ｔ２３となり、輝度変化量はΔｂｒ１＜Δｂｒ２となる。
このように、Low Power Modeのディミング設定タイプが、Slow設定の場合とFast設定の場合とでは、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時において、所定の目標値に到達するまでの輝度変化量（または到達時間）が異なることになる。
以上説明したように、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時の輝度変化に対するディミング処理では、モード切替後のLow Power Modeのディミング設定タイプが、常に同じとは限らない。すなわち、Low Power Modeのディミング処理では、画像シーンやユーザ設定等によってFast設定だったり、Slow設定だったりするケースがありうる。
このため、Outdoor Mode時のバックライトの最大輝度から、Low Power Mode時の各画像シーンにより異なるバックライトの輝度へ切り替わる場合、画像シーンによって輝度変化が早い（Fast設定の場合）、またはゆっくり変化したりする場合があり（Slow設定の場合）、人間の目に不自然さを与えてしまうことになる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、モード切替時の輝度変化量を所定の値に設定にするディミング処理を行って画品位低下の改善を図るものである。
次に本発明の一実施形態に係る照明装置１について以降詳しく説明する。照明装置１の制御部１ｂでは、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替を行う場合、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替指示タイミングから所定の時間帯では、ディミング処理の輝度変化量を、Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時で設定されている輝度変化量と同じにする。
言い換えれば、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替を行う場合、Low Power Modeで設定されるディミング設定タイプに即時に切り替えるのではなく、Outdoor Mode時のディミング設定タイプを所定時間の間保持する。
例えば、Outdoor modeのあらかじめ設定されたディミング設定タイプがMiddle設定の場合には、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替指示タイミングから所定の時間帯は、Middle設定とする。そして、所定時間経過後に、画像シーン毎のLow Power Modeのディミング設定タイプへ移行するようにする。
なお、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替指示タイミングからの上記の所定時間については、例えば内部タイマで該所定時間をカウントさせ、所定時間に達したら、Low Power Modeのディミング処理設定タイプを画像シーンに応じて変更する。
次にOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時における動作の具体例について説明する。図８はモード切替時に輝度変化量を一定にする動作を説明するための図である。なお、制御部１ｂによる動作は、Gain Norm（Normal）設定部が実行する。
このGain Norm設定部は、制御部１ｂの機能を有しており、ディミング処理に関する全体制御を行う一方で、輝度設定モードの切替指示コマンドを受信すると、内部タイマを起動させる処理なども行うものである。
なお、図中のGain Norm設定とは、Gain Norm設定部が認識したディミング設定タイプを示している。また、内部タイマ値は、内部タイマによってカウントされたカウント時間を示す。さらに、Gain Norm内部反映は、バックライトに実際に輝度設定されるディミング設定タイプを表している。
〔時刻ｔ３１〕輝度設定モードの切替指示（Outdoor Mode→Low Power Mode）であるコマンドＣ２が上位から送信される。
〔時刻ｔ３２〕モードＭは、Outdoor ModeからLow Power Modeへ切り替わる。ＤＢＬＣ ＥＮは、時刻ｔ３２のOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時に、ＬレベルからＨレベルに変化する。
また、時刻ｔ３２のOutdoor ModeからLow Power Modeへの移行時には、Outdoor Modeで設定されていたMiddle設定から、Low Power Modeで設定されるSlow設定へとディミング設定タイプＴｙが変わるとする。
一方、時刻ｔ３２において、Gain Norm設定部は、コマンドＣ２の受信を認識すると、内部タイマを起動させる。内部タイマは、あらかじめ設定された時間をカウントする。
〔区間Ｔ４１〕Gain Norm設定部は、内部タイマのカウント開始から終了までの時間帯は、Outdoor Modeと同じMiddle設定でディミング処理を実行するようにする。
〔時刻ｔ３３〕Gain Norm設定部は、内部タイマのカウント終了後、上位からのコマンドＣ２を反映させて、Low Power Modeのディミング設定タイプに移行する（図８の場合、Low Power ModeはSlow設定となっている）。このように、コマンドＣ２による実質的なモード切替は、内部タイマのカウント終了後に行われることになる。
なお、内部タイマで所定時間の計測中に、モード切替が生じたような場合には、所定時間の計測動作をリセットさせる。これにより、モード切替が所定時間の計測中に行われるような場合でも、誤動作の発生を防止することが可能になる。
また、上記では、Low Power ModeがSlow設定の場合を示したが、Low Power ModeがFast設定の場合でも、内部タイマのカウント開始から終了までの時間帯は、Outdoor Modeと同じMiddle設定でディミング処理を実行する。そして、内部タイマのカウント終了後、上位からのコマンドＣ２を反映させて、Low Power Modeのディミング設定タイプとしてFast設定に移行することになる。
なお、上記では、内部タイマのカウント開始から終了までの時間帯は、Outdoor Modeと同じMiddle設定でディミング処理を行うとしたが、これは一例であって限定するものでなく、当該時間帯を同じ設定タイプでディミングするならば、他の設定タイプを実行してもよい。
図９はディミング処理のステップ毎の到達時間を示す図である。テーブル３２は、「ディミングスピード設定」および「時間」の項目を有する。
「ディミングスピード設定」は、輝度Ｌ１から輝度Ｌ２へ切り替えるときに要する複数の到達時間の設定値の中から、ある設定値を識別するための識別番号に相当する。図９の例では、１６通りの到達時間の設定値が設けられた例を示している。
「時間」は、「ディミングスピード設定」に示される番号に対応する輝度変化の到達時間（秒）である。なお、「時間」に示される数値は、Ｔｒ（time rise）９０％のときの値としている。Ｔｒ９０％とは、輝度Ｌ１から輝度Ｌ２へ立ち上がる際に、輝度Ｌ２の９０％のところで立ち上がったとみなすものである。したがって、９０％の輝度Ｌ２に到達すれば、輝度Ｌ１から輝度Ｌ２に切り替わったとみなすことになる。
なお、図１０にディミングスピード設定と到達時間との対応関係のグラフを示す。横軸は図９の「ディミングスピード設定」の値、縦軸は図９の「時間」の値（Ｔｒ９０％の値）である。
次にOutdoor ModeからLow Power Modeへの切替時のディミング処理の例を、テーブル３２を用いて説明する。図９のテーブル３２において、Slow設定、Middle設定およびFast設定の対応関係としては、例えば、「ディミングスピード設定」＝０〜４はSlow設定、「ディミングスピード設定」＝５〜１０はMiddle設定、「ディミングスピード設定」＝１１〜１５はFast設定と区分けしたとする。
ここで、Outdoor Modeのディミング設定タイプは、「ディミングスピード設定」が１０のMiddle設定であり、Low Power Modeのディミング設定タイプは、「ディミングスピード設定」が３のSlow設定であるとする。
Gain Norm設定部は、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替指示コマンドの受信を認識すると、内部タイマを稼働する。この場合、Outdoor ModeからLow Power Modeへの切替時に、Outdoor ModeのMiddle設定を行うとすると、内部タイマを「ディミングスピード設定」＝１０に対応する「時間」の０．４０８秒カウントさせることになる。図８の例でいえば、区間Ｔ４１＝０．４０８秒となる。
そして、切替指示コマンドを受信した時間から０．４０８秒かけてMiddle設定で輝度を変化させ、その後、Low Power Modeでは、「ディミングスピード設定」＝３のSlow設定を実施することになる。
以上説明したように、第１のモード（例えば、Outdoor Mode）において、第１の到達時間（例えば、Middle設定で要する到達時間）で輝度を所定値に変化させる第１の輝度変化量（例えば、Middle設定で変化する輝度変化量）が設定されている場合、第１のモードから第２のモード（例えば、Low Power Mode）への切替時に、所定時間を計測する。
そして、所定時間の間に、第１のモードに設定されている第１の輝度変化量を設定することで、モード切替時における輝度変化量を一定にする。なお、第１の輝度変化量に代えて、所定の輝度変化量に設定することもできるが、第１の輝度変化量または実質的に第１の輝度変化量に等しい値とすることで、より視認時の違和感が軽減される。
すなわち、Outdoor ModeからLow Power Modeへのモード切替時には、モード切替指示のコマンドの受信から所定時間を計測する。そして、所定時間の間には、Outdoor Modeで設定されているMiddle設定にすることで、輝度変化量を一定にする（このとき、Low Power ModeからOutdoor Modeへの切替時の輝度変化量（Middle設定）とも同じになる）。
これにより、Outdoor modeからLow Power Modeの切替時の輝度変化を画面の種類によらず一定にすることができるため、輝度の変化を自然にすることができ、画品位を改善することが可能になる。
なお、上記では、第１のモードをOutdoor Mode、第２のモードをLow Power Modeとし、これらのモード切替の指示コマンドの受信を認識して、モード切替時の輝度変化量を一定に制御するとした。
これに対し、ディミング設定タイプの変化を監視し、ディミング設定タイプが変化したことを認識した場合には、ディミング設定タイプの変化時の輝度変化量を一定にするというような制御を行ってもよい。
次に他の実施の形態（変形例）について説明する。図８では、Outdoor ModeからLow Power Modeへのモード切替時に、モード切替指示のコマンドの受信から所定時間を計測し、所定時間の間は、Outdoor Modeで使用されているMiddle設定にすることで、モード切替時の輝度変化量を一定にしている。
これに対して、変形例の場合では、Low Power Modeがあらかじめ複数の輝度変化量を段階的に設定するものとする。この場合、コマンド受信を認識すると、Outdoor Modeの現在設定されている輝度レベルから、ある区間（例えば、図８のＴ４１の区間）では輝度レベルを例えば、Ｎステップ刻みで変化させ、その後、Low Power ModeのSlow設定またはFast設定に移行するものとする。
このような制御を行っても、Outdoor ModeからLow Power Modeへのモード切替時において、輝度変化量を一定にすることが可能である。
次に本発明の一実施形態に係る照明装置の機能を含む表示装置について説明する。図１１は表示装置の構成例を示す図である。表示装置１０の表示制御系は、ガンマ（γ）変換部１１、画像解析部１２、画像信号生成部１３、逆ガンマ（１／γ）変換部１４およびバックライト制御部１５を備える。なお、図１の制御部１ｂの機能は、画像解析部１２に含まれる。
ガンマ変換部１１は、Ｒ（第１の副画素）、Ｇ（第２の副画素）、Ｂ（第３の副画素）各々が８ビットの入力ＲＧＢ信号（第１の画像）をガンマ変換して、各々が例えば、１４ビットのＲＧＢ信号を出力する。
画像解析部１２は、ガンマ変換部１１から出力されたＲＧＢ信号を受信すると、伸長係数αを算出し、さらにバックライトの輝度を制御するためのＰＷＭ値（輝度制御信号）を生成する。このとき、画像解析部１２は、バックライトの輝度を変化させるディミング処理を行う場合には、伸長係数αおよびＰＷＭ値に対して、所定処理（例えば、フィルタリング処理（ローパスフィルタリング））を施して出力する。
画像信号生成部１３は、フィルタリング処理後の伸長係数αにもとづいてＷ（第４の副画素）信号を生成して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ各々が例えば、１４ビットのＲＧＢＷ信号（第２の画像）を出力する。
ここで、ディミング処理の実行時、ＰＷＭ値またはその逆数である伸長係数をフィルタリング処理することで、ＰＷＭ値または伸長係数の現状の周波数を所定の周波数まで落として、フィルタリング後のＰＷＭ値でバックライト輝度が制御されることになる。また、フィルタリング後の伸長係数で、Ｗ画素の生成が図られる。
逆ガンマ変換部１４は、画像信号生成部１３から出力されたＲＧＢＷ信号を逆ガンマ変換して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ各々が８ビットのＲＧＢＷ信号をディスプレイ側へ出力する。
バックライト制御部１５は、画像解析部１２から出力されたフィルタリング処理後のＰＷＭ値にもとづいてバックライトの輝度制御を行う。
次に表示装置のハードウェア構成例について説明する。図１２は表示装置のハードウェア構成例を示す図である。表示装置１００は、制御ユニット１００ａと、表示用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）１００ｂと、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ドライバＩＣ１００ｃと、入出力インタフェース１００ｄと、通信インタフェース１００ｅとを含み、バス１００ｆを介して相互に信号が入出力可能に接続されている。さらに、表示装置１００は、画像表示パネル２００と、面状光源装置３００を含む。
制御ユニット１００ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１００ａ１を含み、ＣＰＵ１００ａ１により装置全体を制御する。このような制御ユニット１００ａは、さらに、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ａ２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ａ３を含み、複数の周辺機器が接続されている。
ＲＡＭ１００ａ２は、表示装置１００の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１による処理に必要な各種データが格納される。
ＲＯＭ１００ａ３は、読出し専用の半導体記憶装置で、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１００ａ３の代わり、あるいはＲＯＭ１００ａ３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することもできる。
このような制御ユニット１００ａには、周辺機器として、例えば、表示用ドライバＩＣ１００ｂと、ＬＥＤドライバＩＣ１００ｃ、入出力インタフェース１００ｄ、通信インタフェース１００ｅが接続されている。
表示用ドライバＩＣ１００ｂには、画像表示パネル２００が接続されている。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、入力信号が入力されると、所定の処理を実行して、出力信号を生成する。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、生成した出力信号に応じた制御信号を画像表示パネル２００に出力することによって画像表示パネル２００に画像を表示させる。
ＬＥＤドライバＩＣ１００ｃは、光源制御信号に応じて光源を駆動し、面状光源装置３００の輝度を制御する。
入出力インタフェース１００ｄには、利用者の指示を入力する入力装置が接続されている。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネルなどの入力装置が接続される。入出力インタフェース１００ｄは、バス１００ｆを介して、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１００ａ１に送信する。
通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００に接続されている。通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
表示装置１００は、例えば以上のハードウェア構成により、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
次に表示装置が備える機能の構成例について説明する。図１３は表示装置が備える機能の構成例を示す図である。表示装置１００は、画像出力部１１０と、信号処理部１２０とを含み、画像表示パネル駆動部４００に出力信号ＳＲＧＢＷを、面状光源装置駆動部５００に光源制御信号ＳＢＬをそれぞれ入力する。
画像出力部１１０は、入力信号ＳＲＧＢ（例えば、表示階調ビット数は８ビット）を信号処理部１２０に出力する。入力信号ＳＲＧＢには、第１原色に対する入力信号値ｘ１(p,q)、第２原色に対する入力信号値ｘ２(p,q)、第３原色に対する入力信号値ｘ３(p,q)が含まれる。第１原色は赤色、第２原色は緑色、第３原色は青色であるとする。
信号処理部１２０は、画像表示パネル２００を駆動する画像表示パネル駆動部４００と、面状光源装置３００を駆動する面状光源装置駆動部５００とに信号を供給する。信号処理部１２０は、入力信号ＳＲＧＢに応じて画像表示パネル２００の画素の輝度を調整する指標（または、面状光源装置３００の輝度を削減する指標（伸長係数α））を決定し、当該指標に応じて面状光源装置３００の画素ごとの輝度情報を算出して出力信号ＳＲＧＢＷ（例えば、表示階調ビット数は、８ビット）に反映し、画像表示パネル２００の画像表示を制御する。出力信号ＳＲＧＢＷには、第１副画素（Ｒ）の出力信号値Ｘ１(p,q)、第２副画素（Ｇ）の出力信号値Ｘ２(p,q)、第３副画素（Ｂ）の出力信号値Ｘ３(p,q)に加え、第４の色を表示する第４副画素（Ｗ）の出力信号値Ｘ４(p,q)が含まれる。第４の色は白色であるとする。
このような信号処理部１２０の処理動作は、図１２に示した、表示用ドライバＩＣ１００ｂまたは制御ユニット１００ａなどによって実現される。
表示用ドライバＩＣ１００ｂで実現する場合には、制御ユニット１００ａからの入力信号ＳＲＧＢが表示用ドライバＩＣ１００ｂに入力される。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、出力信号ＳＲＧＢＷを生成し、画像表示パネル２００を制御する。また、光源制御信号ＳＢＬを生成し、バス１００ｆを介してＬＥＤドライバＩＣ１００ｃに送る。
制御ユニット１００ａによって実現する場合には、表示用ドライバＩＣ１００ｂには、制御ユニット１００ａから出力信号ＳＲＧＢＷが入力される。また、光源制御信号ＳＢＬもＣＰＵ１００ａ１によって生成され、バス１００ｆを介してＬＥＤドライバＩＣ１００ｃに送られる。
なお、上記の処理機能をコンピュータによって実現する場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。
そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現することもできる。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
（１）開示される発明の一態様は、
光源と、
前記光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する制御部と、
を有する照明装置である。
（２）開示される発明の一態様は、
前記第１のモードにおいて、輝度を所定値に変化させる第１の到達時間が設定されている場合、前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時に、前記所定時間の間に、前記第１のモードに設定されている前記第１の到達時間を設定する、
（１）に記載の照明装置である。
（３）開示される発明の一態様は、
前記制御部は、前記第１のモードとして前記光源を第１の輝度を設定し、前記第２のモードとして前記第１の輝度よりも小さな第２の輝度に設定する、
（１）に記載の照明装置である。
（４）開示される発明の一態様は、
前記制御部は、前記第１のモードとして前記光源の輝度を固定し、前記第２のモードとして前記光源の輝度を画像シーン毎に基づき可変する、
（３）に記載の照明装置である。
（５）開示される発明の一態様は、
前記制御部は、前記所定期間、複数の到達時間を段階的に切り替えて設定する、
（１）に記載の照明装置である。
（６）開示される発明の一態様は、
光源の輝度設定モードとして、第１のモードと第２のモードとを有し、
前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する照明制御方法である。
（７）開示される発明の一態様は、
光源と、
第１の副画素、第２の副画素および第３の副画素を含む第１の画像からの伸長係数の算出時、および前記光源の輝度を制御するための輝度制御信号の生成時、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記伸長係数および前記輝度制御信号を所定処理して出力する画像解析部と、
所定処理後の前記伸長係数にもとづいて第４の副画素を生成して、前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素および前記第４の副画素を含む第２の画像を生成し、ディスプレイ側へ出力する画像信号生成部と、
所定処理後の前記輝度制御信号にもとづいて、前記光源を発光させるための駆動信号を生成して、前記光源へ供給する光源制御部と、
を備え、
前記画像解析部は、前記光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する表示装置である。
１……照明装置、１ａ……光源、１ｂ……制御部

Claims (7)

  1. 光源と、
    前記光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する制御部と、
    を有する照明装置。
  2. 前記第１のモードにおいて、輝度を所定値に変化させる第１の到達時間が設定されている場合、前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時に、前記所定時間の間に、前記第１のモードに設定されている前記第１の到達時間を設定する、
    請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記制御部は、前記第１のモードとして前記光源を第１の輝度を設定し、前記第２のモードとして前記第１の輝度よりも小さな第２の輝度に設定する、
    請求項１に記載の照明装置。
  4. 前記制御部は、前記第１のモードとして前記光源の輝度を固定し、前記第２のモードとして前記光源の輝度を画像シーン毎に基づき可変する、
    請求項３に記載の照明装置。
  5. 前記制御部は、前記所定期間、複数の到達時間を段階的に切り替えて設定する、
    請求項１に記載の照明装置。
  6. 光源の輝度設定モードとして、第１のモードと第２のモードとを有し、
    前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する照明制御方法。
  7. 光源と、
    第１の副画素、第２の副画素および第３の副画素を含む第１の画像からの伸長係数の算出時、および前記光源の輝度を制御するための輝度制御信号の生成時、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記伸長係数および前記輝度制御信号を所定処理して出力する画像解析部と、
    所定処理後の前記伸長係数にもとづいて第４の副画素を生成して、前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素および前記第４の副画素を含む第２の画像を生成し、ディスプレイ側へ出力する画像信号生成部と、
    所定処理後の前記輝度制御信号にもとづいて、前記光源を発光させるための駆動信号を生成して、前記光源へ供給する光源制御部と、
    を備え、
    前記画像解析部は、前記光源の輝度設定モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、前記光源の輝度を変化させて所定値に到達させる到達時間の可変制御を行う際に、前記第１のモードから前記第２のモードへの切替時には、所定期間、前記第１のモードに基づき前記到達時間を設定する表示装置。
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