JP2016188883A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の劣化を低減する。
【解決手段】表示装置は、画像表示パネルと、それぞれ独立して駆動する複数の光源が配列され、画像表示パネルを照明するバックライトと、画像信号に基づく分割領域ごとの必要輝度と、予め記憶するバックライトの輝度分布情報と、に基づいて必要輝度に応じた複数の光源それぞれの仮点灯量を算出し、所定の算出順にしたがって複数の光源を順に選択し、複数の光源の仮点灯量または算出順が前の光源について算出した点灯量と、輝度分布情報とに基づき、選択した光源の予測輝度を算出し、予測輝度が必要輝度を満たさないときは、選択した光源の仮点灯量と輝度分布情報とに基づき、選択した光源について必要輝度を満たす点灯量を算出する、バックライト制御部と、所定のタイミングで算出順を変更する算出順変更部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及び表示装置の駆動方法に関する。

近年、表示装置の低消費電力化を図ることを目的として、バックライトを分割駆動制御する技術が知られている。このようなバックライトの分割駆動制御は、バックライトに複数の光源を備え、各光源の点灯量を調整することによって行う。このため、高い輝度で使用する頻度が高い光源は、他の光源に比べて劣化の進行が速く、表示装置全体としての寿命も短くしてしまう。この問題を解決するため、光源の長寿命化を図る技術が知られている。また、バックライトの故障時には、映像に補正をかけて故障時の表示の破綻を緩和する技術もある。

特開２０１２−１５５０４３号公報 特開２０１３−２９６９１号公報

本発明は、光源の劣化を低減する表示装置及び表示装置の駆動方法を提供する。

本発明の一態様は、画像表示パネルと、それぞれ独立して駆動する複数の光源が配列され、前記画像表示パネルを照明するバックライトと、画像信号に基づく分割領域ごとの必要輝度と、予め記憶する前記バックライトの輝度分布情報と、に基づいて前記必要輝度に応じた前記複数の光源それぞれの仮点灯量を算出し、所定の算出順にしたがって前記複数の光源を順に選択し、前記複数の光源の仮点灯量または前記算出順が前の光源について算出した点灯量と、前記輝度分布情報とに基づき、選択した光源の予測輝度を算出し、前記予測輝度が前記必要輝度を満たさないときは、前記選択した光源の仮点灯量と前記輝度分布情報とに基づき、前記選択した光源について前記必要輝度を満たす点灯量を算出する、バックライト制御部と、所定のタイミングで前記算出順を変更する算出順変更部と、を有する表示装置である。

第１の実施形態の表示装置の構成の一例を示す図である。 第２の実施形態の表示装置の構成の一例を示す図である。 第２の実施形態のバックライトの構成例を示す図である。 第２の実施形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 第２の実施形態の信号処理部の機能構成を示すブロック図である。 算出順変更部の構成の一例を示す図である。 仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。 光源の点灯量の補正処理を説明する図である。 図８とは逆の算出順で行った光源の点灯量の補正処理を説明する図である。 第２の実施形態の点灯量決定処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態の輝度補正処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態における光源の他の配置例を示す図である。 光源の他の配置例における仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。 第３の実施形態の信号処理部の機能構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。 第３の実施形態の光源の点灯量の補正処理を説明する図である。 第３の実施形態の点灯量決定処理の手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態の輝度補正処理の手順を示すフローチャートである。

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。

［第１の実施形態］
第１の実施形態の表示装置について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の表示装置の構成の一例を示す図である。

図１に示す表示装置１は、画像表示パネル２と、表示制御部３と、バックライト４と、バックライト制御部５と、光源駆動部６と、算出順変更部７と、を有する。画像表示パネル２は、画素が行列状に配列され、表示面に画像を表示する。表示制御部３は、画像信号を入力し、画像信号から表示用信号を生成して画像表示パネル２に出力する。

バックライト４は、光源ユニット４ａを有し、画像表示パネル２を背面から照明する。光源ユニット４ａには、それぞれ独立して駆動する複数の光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・が配列されている。以下において光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・を特に区別する必要がないときは、光源Ｌｎ（ｎは任意の整数）と表記する。バックライト４は、光源ユニット４ａから出射された光を画像表示パネル２の表示面に対向する出射面から表示面に向けて出射する。バックライト４から出射される光は、例えば、白色である。

バックライト制御部５は、記憶部５ａに輝度分布情報を記憶し、バックライト４の分割駆動制御を行う。記憶部５ａに記憶する輝度分布情報は、光源Ｌｎをそれぞれ所定の点灯量で点灯したときのバックライト４の輝度値の分布情報である。例えば、画像表示パネル２の表示面で観測される輝度値に基づいて生成し、記憶部５ａに格納しておく。

バックライト制御部５では、必要輝度算出５ｂ、仮点灯量算出５ｃ、点灯量決定５ｄの順に処理を行い、光源Ｌｎの点灯量を決定する。必要輝度算出５ｂでは、画像信号に基づいて、画像表示パネル２の表示面を分割した分割領域ごとの必要輝度を算出する。必要輝度は、例えば、画像表示パネル２の分割領域内の全画素において色再現が可能な最も低い輝度である。

仮点灯量算出５ｃでは、必要輝度と記憶部５ａの輝度分布情報とに基づいて、光源ユニット４ａの光源Ｌｎそれぞれの仮点灯量を算出する。仮点灯量算出５ｃでは、輝度分布情報に基づき、分割領域ごとに算出された必要輝度を満たす光源Ｌｎの仮点灯量を算出する。なお、仮点灯量は、実際に点灯する点灯量を決定する前に、暫定的に算出した仮の点灯量である。

点灯量決定５ｄでは、算出順にしたがって光源Ｌｎを順次選択し、光源Ｌｎの点灯量を決定していく。この点灯量は、実際に光源ユニット４ａを駆動する点灯量になる。算出順は、算出順変更部７によって設定される。例えば、図１の構成では、一方向に並ぶ光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・のＬ１側から選択する順方向、またはその逆方向を指定する。点灯量決定５ｄでは、選択した光源Ｌｎの対応する分割領域における予測輝度を算出する。予測輝度は、複数の光源Ｌｎの仮点灯量、または選択した光源Ｌｎより算出順が前の光源について算出した点灯量と、輝度分布情報とに基づいて算出する。点灯量決定５ｄは、選択した光源Ｌｎに対応する分割領域における予測輝度と、必要輝度とを比較し、予測輝度が必要輝度を満たさないときは、選択した光源について必要輝度を満たす点灯量を算出する。点灯量決定５ｄでは、算出順にしたがって、同様の処理を繰り返し、光源ユニット４ａの全ての光源の点灯量を決定していく。

光源駆動部６は、バックライト制御部５が決定した点灯量に基づいて、光源Ｌｎを制御する。
算出順変更部７は、所定のタイミングでバックライト制御部５の算出順を変更する。算出順として、例えば、図１の光源Ｌ１から開始する順方向が設定されているときは、所定のタイミングで逆方向に変更する。さらに、次の所定のタイミングでは、算出順を逆方向から順方向に選択する。このようにして、一方向からのみ選択が行われないようにする。所定のタイミングは、例えば、一定時間ごとであってもよいし、表示装置１に電源が投入されたときなど外部事象の発生であってもよい。

このような構成の表示装置１では、バックライト制御部５において、画像表示パネル２の表示に必要な必要輝度に合わせて、バックライト４の分割駆動制御が行われる。バックライト制御部５では、分割領域ごとに必要輝度算出５ｂ、仮点灯量算出５ｃ、点灯量決定５ｄの処理を行い、バックライト４の輝度を制御する。必要輝度算出５ｂでは、画像信号に基づいて分割領域ごとに、表示に必要な必要輝度を算出する。仮点灯量算出５ｃでは、必要輝度と輝度分布情報とに基づき、分割領域ごとに必要輝度を満たす光源Ｌｎの仮点灯量を算出する。点灯量決定５ｄでは、算出順にしたがって光源ユニット４ａの光源を順に選択し、分割領域について算出した予測輝度が必要輝度を満たさないときは、選択した光源Ｌｎについて、必要輝度を満たす点灯量を算出する。

なお、光源ユニット４ａを構成する光源Ｌｎを順に点灯量を決定していくとき、算出順が先の光源Ｌｎの点灯量は、算出順が後の光源Ｌｎの点灯量より大きくなる傾向がある。例えば、光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の算出順で点灯量を決定していくときに、光源Ｌ１，Ｌ２に対応する領域の輝度が足りないとする。算出順にしたがって光源Ｌ１の点灯量を算出する時点では、光源Ｌ１，Ｌ２のいずれも輝度が足りない状態であり、予測輝度は小さくなる。このため、必要輝度を満たすための点灯量が大きくなる。一方、算出順が次の光源Ｌ２の場合、前段の処理によって光源Ｌ１の点灯量が大きくなっている。このため、光源Ｌ２における予測輝度が大きくなる傾向にあり、光源Ｌ２の点灯量は光源Ｌ１より少なくて済む。このように、先に点灯量が増加する光源Ｌ１の方が、光源Ｌ２より点灯量の増加分が大きくなる傾向にある。表示装置１では、算出順を所定のタイミングで変更するので、不足輝度分を補充する光源Ｌｎの偏りを低減することができる。これにより、光源Ｌｎの劣化の度合いを同じようにすることができる。なお、光源Ｌｎの劣化の偏りを低下させることが主目的であるので、所定のタイミングはバックライト制御部５の処理周期より長くすることが好ましい。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の表示装置について説明する。まず、表示装置の構成について説明し、次に表示装置が行う処理について説明する。図２は、第２の実施形態の表示装置の構成の一例を示す図である。

図２に示す表示装置１０は、画像出力部１１と、信号処理部２０と、画像表示パネル３０と、画像表示パネル駆動部４０と、バックライト５０と、光源駆動部６０と、を有する。表示装置１０は、図１に示す表示装置１の一実施形態である。
画像出力部１１は、画像信号ＳＲＧＢを信号処理部２０に出力する。画像信号ＳＲＧＢは、第１原色に対する画像信号値ｘ１_(p,q)、第２原色に対する画像信号値ｘ２_(p,q)、第３原色に対する画像信号値ｘ３_(p,q)を含む。第２の実施形態では、例えば、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。なお、ｐ，ｑは、１≦ｐ≦Ｐと、１≦ｑ≦Ｑを満たす整数であり、Ｐは画素４８の水平方向の個数、Ｑは画素４８の垂直方向の個数である。

信号処理部２０は、画像表示パネル３０を駆動する画像表示パネル駆動部４０と、バックライト５０を駆動する光源駆動部６０とに接続する。そして、画像信号ＳＲＧＢを表示用信号ＳＲＧＢＷに変換して、画像表示パネル駆動部４０に出力する。表示用信号ＳＲＧＢＷには、第１副画素の表示用信号値Ｘ１_(p,q)、第２副画素の表示用信号値Ｘ２_(p,q)、第３副画素の表示用信号値Ｘ３_(p,q)に加え、第４副画素の表示用信号値Ｘ４_(p,q)が含まれる。また、信号処理部２０は、画像信号ＳＲＧＢに基づいてバックライト５０を分割駆動する制御信号である全光源点灯量ＳＢＬを生成し、光源駆動部６０に出力する。信号処理部２０は、図１に示す表示制御部３及びバックライト制御部５の一実施形態である。

画像表示パネル３０は、画素４８がＰ×Ｑ個、２次元の行列状に配列されている。画素４８は、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素を有する。副画素の配列は特に限定されない。また、例えば、第１副画素は赤色、第２副画素は緑色、第３副画素は青色、第４副画素は白色を表示する。各副画素の色はこれに限定されない。画像表示パネル駆動部４０は、信号出力回路４１と、走査回路４２とを備え、表示用信号ＳＲＧＢＷによって画像表示パネル３０の表示制御を行う。信号出力回路４１と走査回路４２とは、それぞれ信号線ＤＴＬ及び走査線ＳＣＬを介して画像表示パネル３０の第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素と電気的に接続されている。各副画素は、信号線ＤＴＬに接続するとともに、スイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタＴＦＴ；Thin Film Transistor）を介して走査線ＳＣＬに接続する。画像表示パネル駆動部４０は、走査回路４２によって副画素を選択し、信号出力回路４１から順に表示用信号を出力することによって、副画素の動作（光透過率）を制御する。

バックライト５０は、画像表示パネル３０の背面に配置され、画像表示パネル３０に向けて光を照射することで、画像表示パネル３０を照明する。また、バックライト５０は、表示面の一側面に光源ユニット５２を備えている。光源ユニット５２は、独立して動作可能な複数の光源を有し、バックライト５０の分割駆動制御を可能にしている。光源駆動部６０は、信号処理部２０から出力される全光源点灯量ＳＢＬに基づいて、バックライト５０を分割駆動制御する。全光源点灯量ＳＢＬは、光源ユニット５２を構成する各光源について算出した点灯量をまとめた情報である。

次に、バックライト５０について図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態のバックライトの構成例を示す図である。
図３に示すバックライト５０は、導光板５４と、導光板５４の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に複数の光源ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６を配列した光源ユニット５２と、を備えている。複数の光源ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６は、同色（例えば、白色）の発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）であり、個々に独立して電流またはデューティ比を制御することができる。光源ＢＬｎは、導光板５４の一側面に沿って一列に並んでおり、光源ＢＬｎが並ぶ方向を光源配列方向ＬＹとしたとき、光源配列方向ＬＹに直交する入光方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光板５４へ光源ＢＬｎの入射光が入光する。また、導光板５４へ入射した光は、画像表示パネル３０に対向する面から出射する。

表示装置１０では、光源ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６に応じて導光板５４をＬＸ方向に分割した領域をそれぞれブロックＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６とし、光源ＢＬｎの点灯量を算出する処理単位とする。なお、画像表示パネル３０の表示面に対向する導光板５４の面をどのように分割するかは、適宜決めることができる。

なお、光源ＢＬｎは、配列された位置に応じて導光板５４から画像表示パネル３０の平面に照射される光の輝度分布が異なる。この光源ＢＬｎごとに異なる輝度分布は、光源別の輝度分布情報として予め測定しておく。

光源駆動部６０は、信号処理部２０から出力される全光源点灯量ＳＢＬに基づいて光源ＢＬｎに供給する電流またはデューティ比を調整することで、光源ＢＬｎの光量を制御し、バックライト５０の輝度（光の強度）を制御する。

次に、表示装置１０のハードウェア構成について説明する。図４は、第２の実施形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
表示装置１０は、制御部１００によって装置全体が制御されている。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１を有し、ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と複数の周辺機器が接続されている。

ＣＰＵ１０１は、制御部１００の処理機能を実現するプロセッサである。
ＲＡＭ１０２は、制御部１００の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１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、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。

ＲＯＭ１０３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、及び書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１０３の代わり、あるいはＲＯＭ１０３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。

バス１０８に接続されている周辺機器としては、表示用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）１０４、ＬＥＤドライバＩＣ１０５、入力インタフェース１０６及び通信インタフェース１０７がある。
表示用ドライバＩＣ１０４には、画像表示パネル駆動部４０が接続されている。表示用ドライバＩＣ１０４は、画像表示パネル駆動部４０に表示用信号ＳＲＧＢＷを出力することによって画像表示パネル３０に画像を表示する。

ＬＥＤドライバＩＣ１０５には、光源ユニット５２が接続されている。ＬＥＤドライバＩＣ１０５は、全光源点灯量ＳＢＬによって光源ユニット５２を駆動し、バックライト５０の輝度を制御する。ＬＥＤドライバＩＣ１０５は、光源駆動部６０の一実施形態である。
入力インタフェース１０６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、タッチパネル等の入力装置が接続される。入力インタフェース１０６は、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１０１に送信する。

通信インタフェース１０７は、ネットワーク２００に接続されている。通信インタフェース１０７は、ネットワーク２００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。

以上のようなハードウェア構成によって、本実施形態の処理機能を実現することができる。上記構成は一例であり、構成は適宜変更される。
なお、図２に示した信号処理部２０は、制御部１００または表示用ドライバＩＣ１０４によってその処理機能を実現する。

表示用ドライバＩＣ１０４によって実現する場合には、ＣＰＵ１０１を介して画像信号ＳＲＧＢが表示用ドライバＩＣ１０４に入力される。表示用ドライバＩＣ１０４は、画像信号ＳＲＧＢを表示用信号ＳＲＧＢＷに変換し、画像表示パネル３０を制御する。また、全光源点灯量ＳＢＬを生成し、バス１０８を介してＬＥＤドライバＩＣ１０５に出力する。

ＣＰＵ１０１によって実現する場合には、表示用ドライバＩＣ１０４には、ＣＰＵ１０１から表示用信号ＳＲＧＢＷが入力される。また、全光源点灯量ＳＢＬもＣＰＵ１０１によって生成され、バス１０８を介してＬＥＤドライバＩＣ１０５に送られる。

次に、信号処理部２０が備える機能構成について説明する。図５は、第２の実施形態の信号処理部の機能構成を示すブロック図である。
信号処理部２０は、タイミング生成部２１と、表示用信号変換部２２と、画像解析部２３と、光源データ記憶部２４と、仮点灯量算出部２５と、点灯量決定部２６と、算出順変更部２７と、を有する。信号処理部２０には、画像出力部１１から画像信号ＳＲＧＢが入力される。画像信号ＳＲＧＢは、画素４８それぞれに対して、その位置で表示する画像の色情報を含んでいる。

タイミング生成部２１は、１画像表示フレームごとに画像表示パネル駆動部４０と、光源駆動部６０との動作タイミングを同期させるための同期信号ＳＴＭを生成する。生成した同期信号ＳＴＭは、画像表示パネル駆動部４０及び光源駆動部６０へ出力する。
表示用信号変換部２２は、画像信号ＳＲＧＢの色情報に基づいて画像信号ＳＲＧＢを表示用信号ＳＲＧＢＷに変換する変換係数を算出し、変換係数を用いて表示用信号ＳＲＧＢＷに変換する。変換係数は、３原色の色情報からなる画像信号ＳＲＧＢを、第１、第２、第３及び第４副画素を備えた画像表示パネル３０の表示用信号に変換するための係数である。変換係数についての詳細は後述する。また、点灯量決定部２６から入力するバックライト５０の輝度情報に基づいて表示用信号ＳＲＧＢＷを補正する。

画像解析部２３は、画像表示パネル３０の表示面を分割した分割領域ごとに必要なバックライト５０の必要輝度を画像信号ＳＲＧＢに基づいて算出する。以下の説明では、この分割領域をブロックと呼ぶ。どのように表示面を分割してブロックを形成するかは任意である。バックライト５０の分割駆動制御では、表示される画像に合わせてバックライト５０の輝度を調整する。そこで、画像解析部２３では、ブロックに対応する画像信号ＳＲＧＢを解析し、その画像を表示するための必要輝度を求める。例えば、画像信号ＳＲＧＢに含まれる第１原色、第２原色及び第３原色の色情報に基づいて画像信号ＳＲＧＢを表示用信号ＳＲＧＢＷに変換する変換係数を算出し、変換係数に基づいて必要輝度を算出する。

光源データ記憶部２４は、信号処理部２０において参照される各種情報を記憶する。そのうちの光源別輝度分布情報には、表示面を分割した所定の領域に含まれる画素を代表する代表画素の輝度値が光源ごとにテーブル形式で記録されている。なお、表示面を分割した所定の領域は、変換係数を算出するブロックの領域と同じでなくてもよい。以下では、このようなテーブル形式の光源別輝度分布情報を光源別ＬＵＴ（ルックアップテーブル；LookUp Table）と呼ぶ。光源別ＬＵＴは、表示装置１０に固有の情報であるので、事前に作成し、光源データ記憶部２４に記憶しておく。光源別ＬＵＴは、光源ＢＬ０，ＢＬ１，・・・，ＢＬ６それぞれについて用意する。例えば、表示面をｍ×ｎに分割し、光源ＢＬｎを所定の点灯量で１灯だけ点灯したときに、各領域の代表画素における輝度値をテーブル形式で記録したものである。個々の画素に対応する輝度値が必要なときは、補間演算を行って算出することができる。また、光源別ＬＵＴには、輝度値が輝度ムラ補正に対応するように補正された状態で設定されているとしてもよい。このような光源別ＬＵＴを用いることにより、輝度ムラ補正も点灯量の決定と同時に行うことが可能となる。

仮点灯量算出部２５は、画像解析部２３が算出した必要輝度と、光源別ＬＵＴとに基づき、光源ユニット５２の各光源ＢＬｎの仮点灯量を算出する。例えば、暫定的な仮点灯量を設定し、光源別ＬＵＴを用いてその状態におけるブロックの輝度を算出し、得られた輝度と必要輝度とを比較して仮点灯量を補正して算出する。また、必要輝度を満たす仮点灯量を演算により求めてもよい。仮点灯量算出部２５は、算出した仮点灯量を点灯量決定部２６に出力する。

点灯量決定部２６は、算出順変更部２７の指示する算出順で光源ＢＬｎを順次選択し、光源ＢＬｎの点灯量を決定していく。選択した光源ＢＬｎの仮点灯量と、他の光源のうち算出順が前の光源の点灯量と、算出順が後の光源の仮点灯量と、光源別ＬＵＴとを用いて、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの予測輝度を算出する。これは、現時点で算出している点灯量と、仮点灯量とで光源ユニット５２を動作させたとしたとき、対象ブロックについて予測される輝度である。点灯量決定部２６は、予測輝度が必要輝度より小さいとき、必要輝度と予測輝度との差に応じて仮点灯量を補正する。なお、点灯量決定部２６は、予測輝度が必要輝度を満たしていれば、仮点灯量は補正しない。点灯量決定部２６は、補正後の仮点灯量が上限値を超えていなければ、仮点灯量を選択した光源ＢＬｎの点灯量とする。また、点灯量決定部２６は、補正後の仮点灯量が所定の上限値を超えていたときは、点灯量を上限値に設定する。そして、点灯量決定部２６は、選択した光源ＢＬｎを上限点灯量で点灯したときの予測輝度を算出し、予測輝度と必要輝度との差に応じた輝度を算出順が次以降の光源の仮点灯量で補充する。点灯量決定部２６は、このようにして光源ユニット５２を構成する光源ＢＬ０から光源ＢＬ６の全光源点灯量ＳＢＬを決定し、光源駆動部６０に出力する。

算出順変更部２７は、所定のタイミングで、点灯量決定部２６が点灯量を算出する光源ＢＬｎの算出順を切替える。これにより、点灯量決定部２６において点灯量を算出する光源ＢＬｎの算出順が一方向に偏ることを防止する。

光源駆動部６０では、全光源点灯量ＳＢＬによって光源ユニット５２を制御する。また、決定された点灯量に基づくバックライト５０の輝度情報を光源別ＬＵＴに基づいて算出し、表示用信号変換部２２に出力する。表示用信号変換部２２では、バックライト５０の輝度情報に基づいて表示用信号ＳＲＧＢＷを補正することができる。

算出順変更部２７について説明する。図６は、算出順変更部の構成の一例を示す図である。算出順変更部２７は、算出順記憶部２７１と、算出順切替部２７２と、不揮発性メモリ２７３と、タイマ２７４と、を有する。

算出順記憶部２７１は、点灯量決定の算出順を記憶する記憶部であり、点灯量決定部２６から読み出し可能である。例えば、図３に示したように光源ＢＬｎが一列に配置される場合は、「ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６」、または、「ＢＬ６，ＢＬ５，ＢＬ４，ＢＬ３，ＢＬ２，ＢＬ１，ＢＬ０」が算出順として記憶される。なお、順方向（例えば、ＢＬ０からＢＬ６）または逆方向（ＢＬ６からＢＬ０）というように、方向を記憶しておくとしてもよい。点灯量決定部２６では、算出順記憶部２７１が記憶する算出順を読み出し、読み出した算出順にしたがって対象の光源ＢＬｎを順次決定する。また、算出順記憶部２７１には、いくつかの算出順パターンを設定したテーブルと、選択する算出順パターンとを記憶しておくとしてもよい。算出順切替部２７２は、タイマ２７４からの通知、または、外部指示を入力し、算出順を切替える。外部指示には、例えば、表示装置１０の起動、画像表示パネル３０のスリープ指示がある。例えば、画像表示パネル３０をオンからオフへ切替えるタイミング、または、オフからオンへ切替えるタイミングのいずれかで、算出順を切替える。不揮発性メモリ２７３は、表示装置１０が電源オフの間も情報を保持するメモリである。例えば、算出順切替部２７２が最後に選択した算出順パターンを記憶する。タイマ２７４は、予め決められた時間を計測し、所定の時間が経過するごとに算出順切替部２７２に通知する。

一例として、表示装置１０の起動時に算出順を切替える場合について説明する。外部指示として装置の起動を入力した算出順切替部２７２は、不揮発性メモリ２７３より最後に用いた算出順パターンを読み出す。そして、算出順記憶部２７１に記憶する算出順パターンのうち、不揮発性メモリ２７３から読み出した算出順パターンと異なるパターンを算出順パターンとして用いるように、点灯量決定部２６に指示する。例えば、算出順記憶部２７１の所定の領域に選択する算出順パターンの指示情報を登録しておく。

また、所定の周期で算出順パターンを切替えるときは、タイマ２７４から通知を受けるごとに、算出順パターンの指示情報を変更する。
なお、不揮発性メモリ２７３、タイマ２７４は、必要に応じて実装しなくてもよい。

このような構成の表示装置１０の動作について説明する。
表示装置１０では、画像信号ＳＲＧＢから表示用信号ＳＲＧＢＷを生成する際に、伸張係数αを変換係数に用いて画素の輝度を向上させる処理を行う。具体的には、画素４８に第４の色を出力する第４副画素を備えることによって、表示装置１０で再現可能な再現ＨＳＶ色空間における明度のダイナミックレンジを広げることができる。なお、Ｈは色相（Hue）、Ｓは彩度（Saturation）、Ｖは明度（Value）を表している。すなわち、３原色からなる画像信号ＳＲＧＢのＨＳＶ色空間における明度を再現ＨＳＶ色空間に伸張する係数が伸張係数αである。これにより、表示用信号ＳＲＧＢＷは、再現ＨＳＶ色空間に対し、画像信号ＳＲＧＢを伸張した伸張画像信号として算出することができる。伸張係数αは、例えば、ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度Ｖ（Ｓ）と、再現ＨＳＶ色空間における彩度Ｓを変数とした明度の最大値Ｖｍａｘ（Ｓ）とを用いて、次の式（１）で表すことができる。

α（Ｓ）＝Ｖｍａｘ（Ｓ）／Ｖ（Ｓ） ・・・（１）
Ｖｍａｘ（Ｓ）は、都度、信号処理部２０において求められる。表示用信号変換部２２では、画像信号ＳＲＧＢを解析し、伸張係数αを求める。伸張係数αは、画素ごとに算出し、任意の領域の画素について算出した伸張係数αのうちの少なくとも１つに基づき、任意の領域の伸張係数αを決定する。任意の領域は、１画素であっても表示面全体であってもよい。そして、伸張係数αを用いて画像信号ＳＲＧＢを、再現ＨＳＶ色空間に対し伸張した表示用信号ＳＲＧＢＷに変換する。なお、変換した表示用信号ＳＲＧＢＷは、対応する領域のバックライト５０の輝度に応じて補正する。

画像解析部２３では、画像信号ＳＲＧＢをブロックごとに解析し、ブロックの伸張係数αを算出する。ブロックで必要とされる必要輝度は、伸張係数αの逆数である１／αによって算出する。なお、画像解析部２３が伸張係数αを算出するブロックと、表示用信号変換部２２が伸張係数αを算出する領域とは、一致しなくてもよい。

このように、伸張係数αを用いてバックライト５０の分割駆動制御と、画像表示パネル３０への画像表示制御と、を行うことにより、バックライト５０の輝度を、表示装置１０の再現ＨＳＶ色空間において色再現が可能な最も低い値とすることができる。これにより、表示装置１０の電力消費を削減することが可能となる。
仮点灯量算出部２５には、画像解析部２３が画像信号ＳＲＧＢを解析して算出した各ブロックの必要輝度１／αが入力する。仮点灯量算出部２５では、ブロックごとに算出された必要輝度１／αに基づき、光源ＢＬの仮点灯量を算出する。

図７は、仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。図７は、光源ユニット５２の全光源を仮点灯量で点灯したと仮定したときに、バックライト５０の領域をＬＹ方向に横断した輝度分布である。図７の水平方向は、それぞれ光源ＢＬｎの配置、垂直方向は点灯割合を示す。また、点灯割合１００パーセント（％）８６は、光源ＢＬｎを駆動するピーク電流値に対応する。上限値８７は、光源ＢＬｎを駆動する際の最大電流値として設定する値であり、光源ＢＬｎを駆動する駆動電流のピーク電流値と、画像信号ＳＲＧＢにおける最大輝度を下回らない値との範囲内で設定される。

図７では、ブロックごとの必要輝度分布８３を一点鎖線で示している。図７に示す例では、ブロックＢ０，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６については、必要輝度は小さく、ブロックＢ１，Ｂ２では必要輝度は、大きくなっている。例えば、画像表示パネル３０の表示画面全体を暗く、一部のみで輝度を高くしたい場合などに、このような必要輝度分布８３が得られることがある。

この必要輝度分布８３に基づいて、仮点灯量算出部２５は、各ブロックに対応する必要輝度を満たすように、各光源ＢＬｎの仮点灯量を算出する。輝度分布８１０は、ブロックＢ０に対応する光源ＢＬ０の仮点灯量によって得られる輝度を示す。光源ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６についても同様の輝度分布を示す。ブロックＢ１に対応するＢＬ１の仮点灯量に応じた輝度分布８１１と、ブロックＢ２に対応するＢＬ２の仮点灯量に応じた輝度分布８１２とは、他の光源よりも高い輝度であることを示す。各光源ＢＬｎの輝度分布は、対応するブロックの範囲外にも拡がりを有しており、バックライト５０全体の画面輝度は、各光源ＢＬｎの輝度分布を加算したものになる。図７では、画面輝度の分布を合成輝度分布８２で示す。

点灯量決定部２６では、各光源ＢＬｎの仮点灯量と、光源別ＬＵＴとから合成輝度を算出し、各ブロックの合成輝度と必要輝度とを比較する。なお、合成輝度は、各光源を仮点灯量で点灯したと仮定したときに得られると予測される予測輝度である。点灯量決定部２６では、算出順にしたがって各光源ＢＬｎの対応するブロックにおける合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度に満たないブロックに対応する光源ＢＬｎの仮点灯量を補正し、点灯量を決定する。図７の例では、算出順は、光源ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６の順である。

点灯量決定部２６では、まず、光源ＢＬ０に対応するブロックＢ０について合成輝度と必要輝度とを比較する。ブロックＢ０では、合成輝度が必要輝度を上回っているので、仮点灯量を点灯量に設定する。光源ＢＬ１に対応するブロックＢ１では、合成輝度が必要輝度を下回るので、光源ＢＬ１の仮点灯量を補正する。

次のブロックＢ１における処理について、図８を用いて説明する。図８は、光源の点灯量の補正処理を説明する図である。図７と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。点灯量決定部２６は、ブロックＢ１における合成輝度と必要輝度との差の不足輝度に応じて光源ＢＬ１の仮点灯量を補正する。補正量は、例えば、光源別ＬＵＴを用いて不足輝度を補充する点灯量を求めて算出する。こうして、光源ＢＬ１の輝度を最初の仮点灯量による輝度分布８１１から補正後の輝度分布８８１に引き上げる。なお、仮点灯量は上限値８７を上限とするため、光源ＢＬ１の仮点灯量は上限値８７に制限する。このとき、不足する輝度は、算出順が次の光源ＢＬ２で補充する。点灯量決定部２６は、例えば、光源ＢＬ１を上限値８７で点灯したときの合成輝度を算出し、ブロックＢＬ１において必要輝度を満たす光源ＢＬ２の点灯量を算出する。仮点灯量の補正量は、例えば、光源別ＬＵＴを用いて求める。こうして、光源ＢＬ２の輝度分布を最初の仮点灯量による輝度分布８１２から補正後の輝度分布８８２に引き上げる。この補正後の仮点灯量に基づく合成輝度分布８２１は、必要輝度分布８３を上回る。以降のブロックＢ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６については、合成輝度分布８２１が必要輝度分布８３を上回っているので、仮点灯量をそのまま点灯量に設定する。

図８に示したように、光源ＢＬ１と光源ＢＬ２とでは、算出順が先の光源ＢＬ１における仮点灯量が、算出順が後の光源ＢＬ２より大きくなる傾向にある。
次に、算出順が逆の場合について説明する。図９は、図８とは逆の算出順で行った光源の点灯量の補正処理を説明する図である。

点灯量決定部２６は、算出順にしたがって、光源ＢＬ６，ＢＬ５，ＢＬ４，ＢＬ３を順に選択し、補正処理を行う。光源ＢＬ６，ＢＬ５，ＢＬ４，ＢＬ３については、合成輝度が必要輝度を上回っているので、仮点灯量を点灯量とする。次の光源ＢＬ２に対応するブロックＢ２では、図７に示したように、合成輝度が必要輝度を満たしていないので、光源ＢＬ２の仮点灯量を補正する。点灯量決定部２６は、ブロックＢ２における合成輝度と必要輝度との差に応じた不足輝度に基づき、光源ＢＬ２の仮点灯量を補正する。仮点灯量の補正量は、例えば、光源別ＬＵＴを用いて、ブロックＢ２において不足輝度を補充する点灯量を求めて算出する。こうして、光源ＢＬ２の輝度を最初の仮点灯量による輝度分布８１２から補正後の輝度分布８８４に引き上げる。なお、仮点灯量は上限値８７を上限とするため、光源ＢＬ２の仮点灯量は上限値８７に制限する。このとき、不足する輝度は、算出順が次の光源ＢＬ１で補充する。点灯量決定部２６は、続けて光源ＢＬ１に対応するブロックＢ１における合成輝度と必要輝度との差に応じて光源ＢＬ１の仮点灯量を補正する。仮点灯量の補正量は、例えば、光源別ＬＵＴを用いて求める。こうして、光源ＢＬ１の輝度を最初の仮点灯量による輝度分布８１１から補正後の輝度分布８８３に引き上げる。この補正後の仮点灯量に基づく合成輝度分布８２２は、必要輝度分布８３を上回る。
図８に示したように、光源ＢＬ１と光源ＢＬ２とでは、算出順が先の光源ＢＬ２における仮点灯量が、算出順が後の光源ＢＬ１より大きくなる傾向にある。

表示装置１０では、算出順変更部２７が所定のタイミングで算出順を切替える。算出順変更部２７は、例えば、所定のタイミングで、図８に示した算出順と、図９に示した算出順とを切替える。これにより、算出順が先の光源ＢＬｎの点灯量が大きくなる傾向にあることに起因する光源ＢＬｎの点灯量の偏りを平準化することが可能となる。

次に、点灯量決定処理の手順をフローチャートを用いて説明する。図１０は、第２の実施形態の点灯量決定処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ０１］点灯量決定部２６は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順を読み出し、読み出した算出順に基づいて複数の光源から対象の光源ＢＬｎを選択する。
［ステップＳ０２］点灯量決定部２６は、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度を算出する。合成輝度は、光源ＢＬｎの仮点灯量と、他の光源の仮点灯量または決定した点灯量と、光源別ＬＵＴとに基づいて算出する。

［ステップＳ０３］点灯量決定部２６は、算出した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を下回っているか否かを判定する。点灯量決定部２６は、合成輝度が必要輝度を満たしているときは、処理をステップＳ０５に進め、合成輝度が必要輝度を下回っているときは処理をステップＳ０４に進める。

［ステップＳ０４］点灯量決定部２６は、必要輝度と合成輝度との差に応じて、光源ＢＬｎが必要輝度を満たす仮点灯量に補正する。
［ステップＳ０５］点灯量決定部２６は、光源ＢＬｎの仮点灯量が点灯量の上限値を超えているか否かを判定する。点灯量決定部２６は、仮点灯量が上限値を超えているときは、処理をステップＳ０６に進め、仮点灯量が上限値を超えていないときは、処理をステップＳ０７に進める。

［ステップＳ０６］点灯量決定部２６は、点灯量を上限値に設定し、補正フラグをセットし、処理をステップＳ０８に進める。
［ステップＳ０７］点灯量決定部２６は、仮点灯量を点灯量に設定する。

［ステップＳ０８］点灯量決定部２６は、全光源の点灯量決定処理が終了したか否かを判定する。点灯量決定部２６は、全光源の点灯量が決定したと判定したときは、処理をステップＳ１０に進め、全光源の点灯量が決定していないと判定したときは、処理をステップＳ０９に進める。

［ステップＳ０９］点灯量決定部２６は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順に基づき、次の対象の光源を選択し、処理をステップＳ０２に進める。
［ステップＳ１０］点灯量決定部２６は、輝度補正処理を行った後、処理を終了する。

図１１は、第２の実施形態の輝度補正処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ１０１］点灯量決定部２６は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順を読み出し、読み出した算出順に基づいて複数の光源から対象の光源ＢＬｎを選択する。
［ステップＳ１０２］点灯量決定部２６は、対象の光源ＢＬｎに補正フラグがセットされているか否かを判定する。補正フラグがセットされている光源ＢＬｎは、点灯量を上限値に制限したために輝度が不足し、他の光源によって不足輝度の補充を行う対象であることを示す。点灯量決定部２６は、対象の光源ＢＬｎに補正フラグがセットされているときは処理をステップＳ１０３に進め、セットされていないときは処理をステップＳ１０９に進める。

［ステップＳ１０３］点灯量決定部２６は、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度を算出する。
［ステップＳ１０４］点灯量決定部２６は、算出した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を下回っているか否かを判定する。光源ＢＬｎの補正フラグがセットされた後の点灯量決定処理に応じて、対応するブロックの必要輝度が確保された場合を考慮し、判定を行う。点灯量決定部２６は、合成輝度が必要輝度を満たしているときは、処理をステップＳ１０９に進め、合成輝度が必要輝度を下回っているときは処理をステップＳ１０５に進める。

［ステップＳ１０５］点灯量決定部２６は、選択した光源ＢＬｎに対応する合成輝度と必要輝度との差に応じた不足輝度を補充する点灯量を算出順の次の次光源について算出し、次光源の点灯量を補正する。次光源は、算出順にしたがって順次進む。例えば、算出順が選択した光源ＢＬｎの次の光源ＢＬｎ＋１で補正できなかったときは算出順がその次の光源ＢＬｎ＋２により補正する。点灯量決定部２６は、次光源の光源別ＬＵＴに基づき、光源ＢＬｎに対応するブロックにおいて合成輝度と必要輝度との差を補充する補正点灯量を算出する。

［ステップＳ１０６］点灯量決定部２６は、補正点灯量と上限値とを比較し、補正点灯量が上限値を超えていないかどうかを判定する。点灯量決定部２６は、補正点灯量が上限値を超えていないときは処理をステップＳ１０７に進め、補正点灯量が上限値を超えているときは処理をステップＳ１０８に進める。

［ステップＳ１０７］点灯量決定部２６は、点灯量を補正点灯量に更新し、補正フラグをリセットした後、処理をステップＳ１０９に進める。
［ステップＳ１０８］点灯量決定部２６は、点灯量を上限値に設定し、処理をステップＳ１０３に進める。

［ステップＳ１０９］点灯量決定部２６は、全光源について処理が終了したか否かを判定する。なお、算出順が一巡しても補正フラグがセットされている光源が残っていれば、処理は未終了とみなし、算出順を逆順とする。点灯量決定部２６は、全光源の点灯量の補正が終了したと判定したときは、処理を終了し、全光源の点灯量が決定していないと判定したときは、処理をステップＳ１１０に進める。

［ステップＳ１１０］点灯量決定部２６は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順に基づき、次の対象の光源を選択し、処理をステップＳ１０２に進める。
以上の処理手順により、点灯量決定処理が行われる。

このような点灯量決定処理が行われることにより、１灯当たりの点灯量の最大は、上限値に制限される。例えば、仮点灯量を算出した時点では大きな負担がかかっていた光源の点灯量を下げ、算出順が次の光源で輝度を補充することで、１灯当たりの負担を軽減することができる。また、必要輝度は、他の光源の輝度で補うので、画質の劣化が生じることなく、１灯当たりの負担を軽減することができる。
なお、上記の第２の実施形態では、光源ユニット４ａの光源がバックライト５０の一辺に直列に配置されるとしたが、本発明はこれに限定されない。

図１２は、第２の実施形態における光源の他の配置例を示す図である。図１２に示すバックライト５００は、導光板５０４を挟んで第１の光源ユニット５２１と、第２の光源ユニット５２２と、光源駆動部５０６と、を有する。
第１の光源ユニット５２１は、導光板５０４の一辺に、光源ＢＬ０，ＢＬ１，ＢＬ２，ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６が並ぶ。第２の光源ユニット５２２は、第１の光源ユニット５２１と導光板５０４を挟んで対向する一辺に、光源ＢＬ１０，ＢＬ１１，ＢＬ１２，ＢＬ１３，ＢＬ１４，ＢＬ１５が並ぶ。図１２の例では、第１の光源ユニット５２１の光源ＢＬ０と、光源ＢＬ１との間に対向する位置に第２の光源ユニット５２２の光源ＢＬ１０が配置され、光源ＢＬ１と光源ＢＬ２との間に対向して光源ＢＬ１１が配置されている。

点灯量決定部２６は、算出順変更部２７が設定する算出順にしたがって第１の光源ユニット５２１及び第２の光源ユニット５２２の点灯量を決定する。算出順変更部２７の算出順記憶部２７１には、光源ＢＬｎの算出順のパターンが登録されている。例えば、第１の光源ユニット５２１の光源ＢＬｎの点灯量を光源ＢＬ０から光源ＢＬ６まで順に算出した後、第２の光源ユニット５２２の光源ＢＬｎの点灯量を光源ＢＬ１０から光源ＢＬ１５まで順に算出するパターンがある。また、第１の光源ユニット５２１と、第２の光源ユニット５２２の光源ＢＬｎを交互に選択して点灯量を算出するパターンとしてもよい。例えば、光源ＢＬ０、光源ＢＬ１０、光源ＢＬ１、光源ＢＬ１１と順に点灯量を算出する。

図１３は、光源の他の配置例における仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。図７と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。図１３は、例えば、第１の光源ユニット５２１と、第２の光源ユニット５２２との間の中間地点において検出される輝度分布を示している。

この必要輝度分布８３１に基づいて仮点灯量算出部２５は、各光源ＢＬｎの仮点灯量を算出する。輝度分布８１０は、光源ＢＬ０を仮点灯量で点灯したときに得られる輝度分布を示している。光源ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６についても同様の輝度分布が得られる。ブロックＢ１に対応する光源ＢＬ１の仮点灯量に応じた輝度分布８１１と、ブロックＢ２に対応する光源ＢＬ２の仮点灯量に応じた輝度分布８１２とは、他の光源よりも高い輝度分布となっている。また、光源ＢＬ１０を仮点灯量で点灯したときに得られる輝度分布８５０、光源ＢＬ１１を仮点灯量に応じて点灯したときの輝度分布８５１というように、第２の光源ユニット５２２の他の光源ＢＬ１２，ＢＬ１３，ＢＬ１４，ＢＬ１５についても同様に仮点灯量が算出される。各光源ＢＬｎの輝度分布は、対応するブロックの範囲外にも拡がりを有しており、バックライト５０全体の画面輝度は、各光源ＢＬｎの輝度分布を加算したものになる。図１３では、画面輝度を合成輝度分布８２３で示している。

点灯量決定部２６では、各光源ＢＬｎの仮点灯量と、光源別ＬＵＴとから合成輝度を算出し、各ブロックの合成輝度と必要輝度とを比較する。点灯量決定部２６では、算出順にしたがって各光源ＢＬｎの対応するブロックにおける合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度に満たないブロックに対応する光源ＢＬｎの仮点灯量を補正し、点灯量を決定する。図１３の例では、算出順は、光源ＢＬ０，ＢＬ１０，ＢＬ１，ＢＬ１１，ＢＬ２，ＢＬ１２，ＢＬ３，ＢＬ１３，ＢＬ４，ＢＬ１４，ＢＬ５，ＢＬ１５，ＢＬ６の順である。

このような光源配置の場合も、算出順変更部２７が設定する算出順にしたがって光源の点灯量を決定する。また、算出順は、算出順変更部２７が所定のタイミングで変更する。これにより、このような光源配置の場合でも、点灯量の偏りを低減することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態は、図２及び図３に示す第２の実施形態と同様のハードウェア構成を有する。第３の実施形態は、光源の点灯量の補正処理を用いて、光源が故障したときの影響を低減するものである。

図１４は、第３の実施形態の信号処理部の機能構成を示すブロック図である。図５に示す第２の実施形態と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
第３の実施形態は、第２の実施形態の構成と、信号処理部２０ａと、光源駆動部６０ａとが異なる。

信号処理部２０ａは、タイミング生成部２１と、表示用信号変換部２２と、画像解析部２３と、光源データ記憶部２４と、仮点灯量算出部２５と、算出順変更部２７と、点灯量決定部２８と、を有する。第２の実施形態の信号処理部２０とは、点灯量決定部２８が異なる。光源駆動部６０ａは、点灯量決定部２８の決定した光源ＢＬｎの点灯量に基づき、光源ＢＬｎを駆動する。また、光源駆動部６０ａは、光源ＢＬｎの動作状態を監視し、光源ＢＬｎの故障を検出したときは、故障情報として点灯量決定部２８に通知する。光源駆動部６０ａは、光源の故障を検出する故障検出部の一実施形態である。

点灯量決定部２８は、算出順変更部２７の指示する算出順で光源ＢＬｎを順次選択し、光源ＢＬｎの点灯量を決定していく。算出順は、算出順変更部２７が所定のタイミングで変更する。点灯量決定部２８は、光源駆動部６０ａから光源ＢＬｎの故障情報を取得したときは、故障の通知を受けた光源ＢＬｎの点灯量を０とみなし、故障を検出した以外の光源ＢＬｎを算出順にしたがって順次選択する。以下において、故障光源をＥＢＬｎと表記する。また、点灯量の上限値を緩和し、上限値を大きくする。これは、点灯量０の故障光源ＥＢＬｎの輝度を他の光源ＢＬｎで補充する際、通常時の上限値では補充しきれない場合を想定した処理である。上限値は、光源の数など、表示装置１０が有する構成に応じて適切な値があるため、例えば、算出順変更部２７が有する不揮発性メモリ２７３のように、書き換え可能なメモリに保存することが好ましい。

点灯量決定部２８は、選択した光源ＢＬｎの仮点灯量と、他の光源ＢＬｎのうち算出順が前の光源ＢＬｎの点灯量と、算出順が後の光源ＢＬｎの仮点灯量と、光源別ＬＵＴとを用いて、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度を算出する。合成輝度が必要輝度より小さいとき、必要輝度と予測輝度との差に応じて仮点灯量を補正する。なお、点灯量決定部２８は、予測輝度が必要輝度を満たしていれば、仮点灯量は補正しない。点灯量決定部２８は、補正後の仮点灯量が上限値を超えていなければ、仮点灯量を選択した光源ＢＬｎの点灯量とする。また、点灯量決定部２８は、補正後の仮点灯量が所定の上限値を超えていたときは、点灯量を上限値に設定する。そして、点灯量決定部２８は、選択した光源ＢＬｎを上限点灯量で点灯したときの合成輝度を算出し、合成輝度と必要輝度との差に応じた輝度を算出順が次以降の光源の仮点灯量で補充する。点灯量決定部２８は、このようにして光源ユニット５２を構成する光源ＢＬ０からＢＬ６の全光源点灯量ＳＢＬを決定し、光源駆動部６０ａに出力する。

図１５は、第３の実施形態の仮点灯量と必要輝度の関係の一例を示す図である。図７と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
図１５に示す必要輝度分布９３を満たすように、仮点灯量算出部２５は、各光源ＢＬｎの仮点灯量を算出する。図１５には、仮点灯量算出部２５が算出したブロックＢ０に対応する光源ＢＬ０の仮点灯量で光源ＢＬ０を点灯したときに得られる輝度分布９１０を示している。光源ＢＬ３，ＢＬ４，ＢＬ５，ＢＬ６についても同様の輝度分布が得られる。同様に、仮点灯量算出部２５は、ブロックＢ２に対応する光源ＢＬ２の仮点灯量に応じた輝度分布９１２と、ブロックＢ１に対応する光源ＢＬ１によってブロックＢ１，Ｂ２の必要輝度を満たす仮点灯量を算出する。ここで、光源駆動部６０ａから光源ＢＬ１の故障情報が点灯量決定部２８に入力したとする。点灯量決定部２８は、光源ＢＬ１を故障光源ＥＢＬ１とし、その点灯量を０とみなす。図１５には、点灯量を０とみなしたときの故障光源ＥＢＬ１の輝度分布９９１を示す。バックライト５０全体の画面輝度は、各光源ＢＬｎの輝度分布を加算したものになる。図１５に示す合成輝度分布９２は、ブロックＢ１に対応する部分の輝度が落ち込み、ブロックＢ１，Ｂ２において必要輝度分布９３が満たされなくなる。

点灯量決定部２８が、光源ＢＬ０から順に処理を行うとして説明する。点灯量決定部２８は、光源ＢＬ０に対応するブロックＢ０における必要輝度と、全光源の仮点灯量に基づいて算出した合成輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を満たしているので、仮点灯量を点灯量とする。なお、図１５に示す合成輝度分布９２は、光源ＢＬ１の点灯量０が反映されている。全光源の仮点灯量で合成輝度を算出した場合、ブロックＢ０においては、合成輝度分布９２よりも高い輝度分布になる。点灯量決定部２８は、次の算出順の光源ＢＬ１は故障しているので、点灯量を０にし、上限値９７を緩和する。点灯量決定部２８は、次の光源ＢＬ２に対応するブロックＢ２における必要輝度と合成輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を下回っていることを検出し、仮点灯量を補正する。

図１６は、第３の実施形態の光源の点灯量の補正処理を説明する図である。図１５と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。上限値９７は、緩和上限値９７ａに緩和されている。点灯量決定部２８は、必要輝度と合成輝度との差を補充する点灯量を光源ＢＬ２の仮点灯量に加算して補正する。図１６の例では、仮点灯量が緩和上限値９７ａを超えたので、緩和上限値９７ａを点灯量として決定する。輝度分布９９２は、光源ＢＬ２が決定した点灯量で点灯したときの輝度を示す。点灯量決定部２８は、次の算出順の光源ＢＬ３では、光源ＢＬ２を緩和上限値９７ａで制限したことによる不足輝度分を補充するように光源ＢＬ３の仮点灯量を補正し、点灯量とする。輝度分布９９３は、補正後の点灯量で光源ＢＬ３を点灯したときの輝度を示す。点灯量決定部２８は、光源ＢＬ６まで処理を行った時点では、まだブロックＢ１における合成輝度が必要輝度を満たしていないので、算出順の逆順に処理を行う。点灯量決定部２８は、光源ＢＬ１は故障しているので、算出順が次の光源ＢＬ０においてブロックＢ１における必要輝度と合成輝度との差に応じた不足輝度を補充する点灯量を算出する。図１６の例では、点灯量決定部２８は、ブロックＢ１における輝度が必要輝度を越えるまで、ブロックＢ０の光源ＢＬ０の点灯量を増加する。輝度分布９９４は、光源ＢＬ０が補正後の点灯量で点灯したときの輝度を示す。このような処理により、合成輝度分布９２１が得られる。
このように、点灯量決定部２８によれば、光源の故障による輝度不足の緩和を図ることができる。点灯量決定部２８の処理手順をフローチャートを用いて説明する。

図１７は、第３の実施形態の点灯量決定処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ２１］点灯量決定部２８は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順を読み出し、読み出した算出順に基づいて複数の光源から対象の光源ＢＬｎを選択する。

［ステップＳ２２］点灯量決定部２８は、光源駆動部６０ａから取得する故障情報に基づき、対象の光源ＢＬｎが正常であるか否かを判定する。点灯量決定部２８は、対象の光源ＢＬｎが正常であると判定したときは処理をステップＳ２３に進め、故障していると判定したときは処理をステップＳ２９に進める。

［ステップＳ２３］点灯量決定部２８は、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度を算出する。合成輝度は、光源ＢＬｎの仮点灯量と、他の光源の仮点灯量または決定した点灯量と、光源別ＬＵＴとに基づいて算出する。

［ステップＳ２４］点灯量決定部２８は、算出した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を下回っているか否かを判定する。点灯量決定部２８は、合成輝度が必要輝度を満たしているときは、処理をステップＳ２６に進め、合成輝度が必要輝度を下回っているときは処理をステップＳ２５に進める。

［ステップＳ２５］点灯量決定部２８は、必要輝度と合成輝度との差に応じて、光源ＢＬｎが必要輝度を満たす仮点灯量に補正する。
［ステップＳ２６］点灯量決定部２８は、光源ＢＬｎの仮点灯量が点灯量の上限値を超えているか否かを判定する。点灯量決定部２８は、仮点灯量が上限値を超えているときは、処理をステップＳ２７に進め、仮点灯量が上限値を超えていないときは、処理をステップＳ２８に進める。

［ステップＳ２７］点灯量決定部２８は、点灯量を上限値に設定し、補正フラグをセットし、処理をステップＳ３０に進める。
［ステップＳ２８］点灯量決定部２８は、仮点灯量を点灯量に設定する。
［ステップＳ２９］点灯量決定部２８は、故障している光源ＢＬｎの点灯量を０にするとともに、補正フラグをセットする。

［ステップＳ３０］点灯量決定部２８は、全光源の点灯量決定処理が終了したか否かを判定する。点灯量決定部２８は、全光源の点灯量が決定したと判定したときは、処理をステップＳ３２に進め、全光源の点灯量が決定していないと判定したときは、処理をステップＳ３１に進める。

［ステップＳ３１］点灯量決定部２８は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順に基づき、次の対象の光源を選択し、処理をステップＳ２２に進める。
［ステップＳ３２］点灯量決定部２８は、輝度補正処理を行った後、処理を終了する。

図１８は、第３の実施形態の輝度補正処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ３０１］点灯量決定部２８は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順を読み出し、読み出した算出順に基づいて複数の光源から対象の光源ＢＬｎを選択する。

［ステップＳ３０２］点灯量決定部２８は、対象の光源ＢＬｎに補正フラグがセットされているか否かを判定する。点灯量決定部２８は、対象の光源ＢＬｎに補正フラグがセットされているときは処理をステップＳ３０３に進め、セットされていないときは処理をステップＳ３１１に進める。

［ステップＳ３０３］点灯量決定部２８は、対象の光源ＢＬｎが故障しているか否かを判定し、故障していると判定したときは処理をステップＳ３０４に進め、故障していると判定しなかったときは処理をステップＳ３０５に進める。

［ステップＳ３０４］点灯量決定部２８は、対象の光源ＢＬｎが故障しているときは、点灯量の上限値を緩和し、上限値の値を大きくする。
［ステップＳ３０５］点灯量決定部２８は、選択した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度を算出する。

［ステップＳ３０６］点灯量決定部２８は、算出した光源ＢＬｎに対応するブロックの合成輝度と必要輝度とを比較し、合成輝度が必要輝度を下回っているか否かを判定する。点灯量決定部２８は、合成輝度が必要輝度を満たしているときは、処理をステップＳ３１１に進め、合成輝度が必要輝度を下回っているときは処理をステップＳ３０７に進める。

［ステップＳ３０７］点灯量決定部２８は、選択した光源ＢＬｎに対応する合成輝度と必要輝度との差に応じた輝度を補充する点灯量を算出順の次の次光源について算出し、次光源の仮点灯量を補正する。次光源は、算出順にしたがって順次進む。例えば、算出順が選択した光源ＢＬｎの次の光源ＢＬｎ＋１で補正できなかったときは算出順がその次の光源ＢＬｎ＋２により補正する。点灯量決定部２８は、次光源の光源別ＬＵＴに基づき、光源ＢＬｎに対応するブロックにおいて合成輝度と必要輝度との差を補充する補正点灯量を算出する。

［ステップＳ３０８］点灯量決定部２８は、補正点灯量と上限値とを比較し、補正点灯量が上限値を超えていないかどうかを判定する。点灯量決定部２８は、補正点灯量が上限値を超えていないときは処理をステップＳ３０９に進め、補正点灯量が上限値を超えているときは処理をステップＳ３１０に進める。

［ステップＳ３０９］点灯量決定部２８は、点灯量を補正点灯量に更新し、補正フラグと上限値の緩和をリセットした後、処理をステップＳ３１１に進める。
［ステップＳ３１０］点灯量決定部２８は、点灯量を上限値に設定し、処理をステップＳ３０５に進める。

［ステップＳ３１１］点灯量決定部２８は、全光源について処理が終了したか否かを判定する。なお、算出順が一巡しても補正フラグがセットされている光源が残っていれば、処理は未終了とみなし、算出順を逆順とする。点灯量決定部２８は、全光源の点灯量の補正が終了したと判定したときは、処理を終了し、全光源の点灯量が決定していないと判定したときは、処理をステップＳ３１２に進める。

［ステップＳ３１２］点灯量決定部２８は、算出順記憶部２７１に記憶される算出順に基づき、次の対象の光源を選択し、処理をステップＳ３０２に進める。
以上の処理手順により、第３の実施形態における点灯量決定処理が行われる。第３の実施形態では、故障した光源の点灯量を０とみなし、正常な他の光源で故障した光源による不足輝度を補充するので、光源の故障による輝度不足を緩和することができる。

なお、第３の実施形態では、光源ＢＬｎを導光板５４の一辺に配列するとしたが、他の光源配置においても適用できる。例えば、図１２に示す光源配列において、検出した故障光源による不足輝度を隣接する光源及び対辺に配置される光源によって補充する構成とすることが可能である。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、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（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、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、例えば、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、例えば、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、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及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、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若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・・・表示装置、 ２・・・画像表示パネル、 ３・・・表示制御部、 ４・・・バックライト、 ４ａ・・・光源ユニット、 ５・・・バックライト制御部、 ５ａ・・・記憶部（輝度分布情報）、 ５ｂ・・・必要輝度算出、 ５ｃ・・・仮点灯量算出、 ５ｄ・・・点灯量決定、 ６・・・光源駆動部、 ７・・・算出順変更部、 １０・・・表示装置、 １１・・・画像出力部、 ２０・・・信号処理部、 ２１・・・タイミング生成部、 ２２・・・表示用信号変換部、 ２３・・・画像解析部、 ２４・・・光源データ記憶部、 ２５・・・仮点灯量算出部、 ２６・・・点灯量決定部、 ２７・・・算出順変更部、 ３０・・・画像表示パネル、 ４０・・・画像表示パネル駆動部、 ４１・・・信号出力回路、 ４２・・・走査回路、 ５０・・・バックライト、 ５２・・・光源ユニット、 ６０・・・光源駆動部

Claims (9)

1. 画像表示パネルと、
   それぞれ独立して駆動する複数の光源が配列され、前記画像表示パネルを照明するバックライトと、
   画像信号に基づく分割領域ごとの必要輝度と、予め記憶する前記バックライトの輝度分布情報と、に基づいて前記必要輝度に応じた前記複数の光源それぞれの仮点灯量を算出し、所定の算出順にしたがって前記複数の光源を順に選択し、前記複数の光源の仮点灯量または前記算出順が前の光源について算出した点灯量と、前記輝度分布情報とに基づき、選択した光源の予測輝度を算出し、前記予測輝度が前記必要輝度を満たさないときは、前記選択した光源の仮点灯量と前記輝度分布情報とに基づき、前記選択した光源について前記必要輝度を満たす点灯量を算出する、バックライト制御部と、
   所定のタイミングで前記算出順を変更する算出順変更部と、
   を有する表示装置。
2. 前記バックライト制御部は、
   前記選択した光源について算出した前記点灯量が所定の上限値を超えていたときは、前記選択した光源の点灯量を上限点灯量とし、前記選択した光源を前記上限点灯量で点灯したときの予測輝度と前記必要輝度との差を前記算出順が次以降の前記光源の点灯量で補充する、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記算出順変更部は、
   前記複数の光源の点灯量を算出する算出順を異ならせた複数の算出順パターンを記憶する記憶部と、
   所定の切替条件の成立を検出し、前記バックライト制御部が使用している前記算出順パターンを、前記記憶部に記憶する他の算出順パターンに切替える算出順切替部と、
   を有する請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記算出順切替部は、
   前記記憶部に前記所定の切替条件を記憶しておき、前記表示装置の動作状態を検出し、検出した前記動作状態と前記所定の切替条件とを照合し、一致しているときに前記バックライト制御部が使用する前記算出順パターンを切替える、
   請求項３に記載の表示装置。
5. 前記所定の切替条件は、前記画像表示パネルをオンからオフするタイミング、または、前記画像表示パネルをオフからオンするタイミング、のうちのいずれかである、
   請求項４に記載の表示装置。
6. 画像表示パネルと、
   それぞれ独立して駆動する複数の光源が配列され、前記画像表示パネルを照明するバックライトと、
   前記複数の光源それぞれの故障を検出する故障検出部と、
   画像信号に基づく分割領域ごとの必要輝度と、予め記憶する前記バックライトの輝度分布情報と、に基づいて前記必要輝度に応じた前記複数の光源それぞれの仮点灯量を算出し、所定の算出順にしたがって前記複数の光源を順に選択し、前記故障検出部が選択した光源の故障を検出したときは、前記選択した光源の点灯量を０とみなし、前記選択した光源の故障を検出しなかったときは、前記複数の光源の仮点灯量または前記算出順が前の光源について算出した点灯量と、前記輝度分布情報とに基づき、前記選択した光源の予測輝度を算出し、前記予測輝度が前記必要輝度を満たさないときは、前記選択した光源の仮点灯量と前記輝度分布情報とに基づき、前記選択した光源について前記必要輝度を満たす点灯量を算出する、バックライト制御部と、
   を有する表示装置。
7. 前記バックライト制御部は、
   前記選択した光源について算出した前記点灯量が所定の上限値を超えていたときは、前記選択した光源の点灯量を上限点灯量とし、前記上限点灯量による予測輝度と前記必要輝度との差を前記算出順が次以降の前記光源の点灯量で補充し、
   前記選択した光源の点灯量を０とみなしたときは、前記上限値を前記上限値より大きい第２上限値に切替える、
   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記バックライト制御部は、
   前記第２上限値を書き換え可能な記憶部に記憶しておき、必要に応じて前記第２上限値に書き換える、
   請求項７に記載の表示装置。
9. 所定のタイミングで前記算出順を変更する算出順変更部を有する、
   請求項６乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。

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