JP5084947B2 - バックライト装置 - Google Patents
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Description
この場合は、消費電力が増大する。
以下、本発明の実施の形態1について説明する。
まずは、液晶表示装置の構成について説明する。図3は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。液晶表示装置100は、液晶パネル部110、照明部120および駆動制御部130を有する。照明部120および駆動制御部130の組合せは、バックライト装置を構成する。
液晶パネル部110は、液晶パネル111、ソースドライバ112、ゲートドライバ113および液晶コントローラ114を有する。
されたタイミングで、ソースドライバ112およびゲートドライバ113から、表示部としての液晶パネル111の各画素に信号電圧が与えられ、開口率が制御される。よって、液晶パネル111は、液晶パネル111の背面から照射される照明光を画像信号に応じて変調することができ、これにより画像を多数の画素からなる画面に表示させることができる。すなわち、液晶パネル部110は、光変調部を構成する。
照明部120は、液晶パネル111に画像を表示させるための照明光を発光し、液晶パネル111の背面側から液晶パネル111に照明光を照射する。
続された複数のLED122に電流を供給する定電流回路141と、定電流回路141に通知すべき波高値を示す電流値データを駆動制御部130から通信端子経由で受信する通信インタフェース(I/F)142と、電流値データをアナログ信号である電流指令信号に変換するディジタルアナログコンバータ(DAC)143と、駆動制御部130からON/OFF端子経由で与えられるON/OFF信号に従って、DAC143から定電流回路141への電流指令信号の入力を可能にしまたは遮断するスイッチ144と、を有する。すなわち、LEDドライバ123は、スイッチ144がオンのときには、電流指令信号の信号電圧に比例する電流が定電流回路141からLED122に供給され、スイッチ144がオフのときには、その電流供給が遮断されるように、構成されている。この構成は発光エリアごとに装備される。
駆動制御部130は、動き量検出部131、駆動デューティ演算部133、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部136およびデューティ下限値設定部137を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部130において、駆動デューティ演算部133、駆動電流演算部134およびスキャンコントローラ135の組合せは、発光エリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。
動き検出部としての動き量検出部131は、入力画像信号に基づいて画像の動き量を検出する。
駆動デューティ演算部133は、動き量検出部131から出力された検出動き量を、各発光エリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。駆動デューティ演算部133は、画像表示エリアごとに得られた検出動き量に所定の変換式を適用することにより発光エリアごとに駆動デューティを算出し、これを発光エリアごとに指定する駆動デューティとして決定する。
ューティ下限値を変化させる場合、図9Cに示す算出方法によれば、デューティ下限値に比例した電力の制御が可能になる。また、図9Bに示す算出方法では一部の発光エリアのみ駆動デューティが変化し、その周囲の発光エリアの駆動デューティが変化しないような場合が存在する。このような局所的な駆動条件の変化が発生すると、発光エリア間で不要なフリッカが認識されてしまう可能性がある。図9Cに示す算出方法によれば、発光エリア全体で駆動条件が変化するため、局所的な駆動条件の変化に起因する不要なフリッカが認識される可能性を低減することができる。
駆動電流演算部134は、駆動デューティ演算部133から出力された駆動デューティから駆動パルスの波高値を得るための演算を行う。つまり、駆動電流演算部134は、発光エリアごとに算出された駆動デューティに応じて発光エリアごとに波高値を決定する。
スキャンコントローラ135は、発光エリアごとに決定された駆動デューティに従って、垂直同期信号を基準とするタイミングで発光エリアごとのON/OFF信号を生成し、生成されたON/OFF信号を照明部120に出力する。このようにして、発光エリアごとに駆動デューティが駆動条件として指定される。これにより、前述のLEDドライバ123は、ある発光エリアについてのON/OFF信号がオンのときにはその発光エリアを駆動して発光させ、そのON/OFF信号がオフのときにはその発光エリアを駆動せず発光させないように、駆動パルスを生成して、その発光エリアに含まれるLED122にこの駆動パルスを供給することになる。
例を示す。ここでは、図12Bに示すように4つの発光エリア11、21、31、41について決定された駆動デューティが互いに異なっているときに出力されるON/OFF信号が示されている。図12Aから分かるように、各発光エリア11、21、31、41の駆動デューティを変えるときは、各発光エリア11、21、31、41のON/OFF信号において、立ち下がり位相を変えずに立ち上がり位相を変える。
電力推定部136は、発光エリアごとに決定された駆動デューティと波高値とから、発光部121の消費電力を推定するための演算を行う。
デューティ下限値設定部137は、各発光エリアについてのデューティの下限値であるデューティ下限値を、推定された発光部121の消費電力(推定消費電力)から算出することにより設定する演算を行う。デューティ下限値設定部137は、駆動条件について指定可能な範囲を可変させる駆動条件可変部を構成する。
次に、上記構成を有する液晶表示装置100の全体において実行される動作(全体動作)について、本発明の特徴的な動作を中心に説明する。
図14および図15を用いて全体動作の一例を説明する。
以下、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図17は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置200は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部230を有する。駆動制御部230は、動き量検出部131、第1駆動デューティ演算部231、調光値演算部232、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部136およびデューティ下限値設定部137を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。第1駆動デューティ演算部231、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部134およびスキャンコントローラ135の組合せは、発光エリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。
第1駆動デューティ演算部231は、実施の形態1における駆動デューティ演算部133と基本的に同一である。特に、デューティ下限値設定部137により設定されたデューティ下限値に従って駆動デューティを算出する点、および、算出された駆動デューティを駆動電流演算部134に出力する点では同一である。しかし、算出された駆動デューティ
をスキャンコントローラ135ではなく第2駆動デューティ演算部233に出力する点では相違する。
調光値演算部232は、各発光エリアの調光値を画像信号に基づいて算出する演算を行う。調光値演算部232は、この演算において、画像信号に示される画像がより明るい場合に、より大きな調光値を算出する。
第2駆動デューティ演算部233は、第1駆動デューティ演算部231により算出された駆動デューティと調光値演算部232により算出された調光値とに基づいて、駆動条件として指定する駆動デューティを決定する。
デューティ下限値設定部137は、以下説明するように、実施の形態1におけるデューティ下限値設定部137と作用的に相違する。
駆動デューティを低下させることができる。
以下、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図18は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置300は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部330を有する。駆動制御部330は、動き量検出部131、第1駆動デューティ演算部231、調光値演算部232、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部336およびデューティ下限値設定部137を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。
電力推定部336は、調光値の算出結果から消費電力を推定するための演算を行う。デューティ下限値が全発光エリアに共通して設定されるため、電力推定部336は、全発光エリアの合計消費電力、つまり発光部121の消費電力を推定する。
以下、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図19は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置400は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部430を有する。駆動制御部430は、動き量検出部131、第1駆動デューティ演算部231、調光値演算部232、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部436およびデューティ下限値設定部137を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。
電力推定部436は、調光値の算出結果から消費電力を推定するための演算を行う。デューティ下限値が全発光エリアに共通して設定されるため、電力推定部436は、全発光エリアの合計消費電力、つまり発光部121の消費電力を推定する。
実施の形態4の上記構成において、電力推定部436は、発光部121の推定消費電力を算出する前に消費電力の補正を行ってもよい。具体的には以下のとおりである。
以下、本発明の実施の形態5について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図20は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置500は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部530を有する。駆動制御部530は、動き量検出部131、第1駆動デューティ演算部231、調光値演算部232、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部536およびデューティ下限値設定部137を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。
電力推定部536は、調光値の算出結果から消費電力を推定するための演算を行う。デューティ下限値が全発光エリアに共通して設定されるため、電力推定部536は、全発光エリアの合計消費電力、つまり発光部121の消費電力を推定する。
実施の形態5の上記構成において、電力推定部536は、発光部121の推定消費電力を算出する前に消費電力の推定を行ってもよい。具体的には以下のとおりである。
以下、本発明の実施の形態6について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図21は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置600は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部630を有する。駆動制御部630は、動き量検出部131、第1駆動デューティ演算部631、調光値演算部232、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部634、スキャンコントローラ135、電力推定部136および電流上限値設定部638を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。第1駆動デューティ演算部631、第2駆動デューティ演算部233、駆動電流演算部634およびスキャンコントローラ135の組合せは、発光エリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。
駆動電流演算部634は、動き量検出部131から出力された画像表示エリアごとの検出動き量を、発光エリアごとの波高値に変換するための演算を行う。
第1駆動デューティ演算部631は、駆動電流演算部634により決定された波高値を、各発光エリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。第1駆動デューティ演算部631は、発光エリアごとに決定された波高値に基づいて、発光エリアごとに駆動デューティを算出する。この演算においては、例えば図10に示す波高値と駆動デューティとの関係を用いることができる。
電流上限値設定部638は、各発光エリアについての波高値の上限値である電流上限値を、発光部121の推定消費電力から算出することにより設定する演算を行う。電流上限値設定部638は、駆動条件について指定可能な範囲を可変させる駆動条件可変部を構成する。
以下、本発明の実施の形態7について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図23は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置700は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部730を有する。駆動制御部730は、動き量検出部131、動き量補正部732、駆動デューティ演算部733、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部136および動き量上限設定部737を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動デューティ演算部733、駆動電流演算部134およびスキャンコントローラ135の組合せは、発光エリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。
動き量補正部732は、動き量検出部131から出力された画像表示領域ごとの検出動き量(補正前動き量)を補正するための演算を行う。
補正部732は、補正前動き量が7.5以下の場合には、補正前動き量と同一の値を補正動き量として出力し、補正前動き量が7.5を上回る場合には、一律に7.5を補正動き量として出力する。よって、この場合は、補正前動き量がたとえMMAXであっても、出力される補正動き量はMMAXではなく7.5である。
駆動デューティ演算部733は、動き量補正部732から出力された補正動き量を、各発光エリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。駆動デューティ演算部733は、画像表示エリアごとに得られた補正動き量に所定の変換式を適用することにより発光エリアごとに駆動デューティを算出し、これを発光エリアごとに指定する駆動デューティとして決定する。
動き量上限設定部737は、各画像表示エリアについての補正動き量の上限値である動き量上限値を、発光部121の推定消費電力から算出することにより設定する演算を行う。動き量上限設定部737は、駆動条件について指定可能な範囲を可変させる駆動条件可変部を構成する。
0〜80mAに変化する(図10)。
以下、本発明の実施の形態8について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図26は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置800は、駆動制御部130の代わりに駆動制御部830を有する。駆動制御部830は、動き量検出部131、動き量抑制部832、駆動デューティ演算部733、駆動電流演算部134、スキャンコントローラ135、電力推定部136および動き量抑制係数設定部837を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、発光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。
動き量抑制部832は、動き量検出部131から出力された画像表示領域ごとの検出動き量(抑制前動き量)を抑制するための演算を行う。
動き量抑制係数設定部837は、各画像表示エリアについての検出動き量の抑制係数を、発光部121の推定消費電力から算出することによって設定する演算を行う。動き量抑制係数設定部837は、駆動条件について指定可能な範囲を可変させる駆動条件可変部を構成する。
110 液晶パネル部
111 液晶パネル
112 ソースドライバ
113 ゲートドライバ
114 液晶コントローラ
120 照明部
121 発光部
122 LED
123 LEDドライバ
130、230、330、430、530、630、730、830 駆動制御部
131 動き量検出部
133、733 駆動デューティ演算部
134、634 駆動電流演算部
135 スキャンコントローラ
136、336、436、536 電力推定部
137 デューティ下限値設定部
141 定電流回路
142 通信I/F
143 DAC
144 スイッチ
151 1V遅延部
152 マクロブロック動き量演算部
153 最大値算出部
231、631 第1駆動デューティ演算部
232 調光値演算部
233 第2駆動デューティ演算部
638 電流上限値設定部
732 動き量補正部
737 動き量上限設定部
832 動き量抑制部
837 動き量抑制係数設定部
Claims (7)
- 画像信号が入力される光変調部に対して個別に照明光を発光する複数の発光エリアを有する発光部と、
前記発光部の消費電力を推定する電力推定部と、
前記複数の発光エリアの各々を発光させるための駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件について指定可能な範囲を、推定された消費電力の変化に応じて可変させる駆動条件可変部と、
前記複数の発光エリアの各々の駆動条件を、可変された範囲内で指定する駆動条件指定部と、
指定された駆動条件で前記複数の発光エリアの各々を駆動する駆動部とを有し、
前記電力推定部は、前記駆動パルスのデューティと波高値、または前記画像信号により算出された前記発光部の調光値に基づいて前記発光部の消費電力を推定するものであることを特徴とするバックライト装置。 - 前記駆動条件可変部は、デューティについて指定可能な下限値を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定する、
請求項1記載のバックライト装置。 - 前記駆動条件可変部は、デューティについて下限値を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定し、
前記駆動条件指定部は、
前記複数の発光エリアの各々について指定するデューティの算出を、設定された下限値に従って行い、
前記複数の発光エリアの各々について指定する波高値を、算出されたデューティに応じて決定する、
請求項1記載のバックライト装置。 - 前記複数の発光エリアに対応する複数の画像表示エリアの各々における画像の動き量を検出する動き検出部と、
前記複数の発光エリアの各々の調光値を算出する調光部と、をさらに有し、
前記駆動条件可変部は、デューティについて下限値を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定し、
前記駆動条件指定部は、
前記複数の発光エリアの各々について、検出された動き量に基づくデューティの算出を、設定された下限値に従って行い、
前記複数の発光エリアの各々について指定するデューティを、算出されたデューティと算出された調光値とに基づいて決定し、
前記複数の発光エリアの各々について指定する波高値を、算出されたデューティに応じて決定する、
請求項1記載のバックライト装置。 - 前記駆動条件可変部は、波高値について指定可能な上限値を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定する、
請求項1記載のバックライト装置。 - 前記複数の発光エリアに対応する複数の画像表示エリアの各々における画像の動き量を検出する動き検出部と、
検出された動き量を補正して得られる補正動き量を出力する動き量補正部と、をさらに有し、
前記駆動条件指定部は、前記複数の発光エリアの各々について指定する駆動条件を、出力された補正動き量に基づいて決定し、
前記駆動条件可変部は、補正動き量についての上限値を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定し、
前記動き量補正部は、検出された動き量を、設定された上限値に従って補正する、
請求項1記載のバックライト装置。 - 前記複数の発光エリアに対応する複数の画像表示エリアの各々における画像の動き量を検出する動き検出部と、
検出された動き量を、抑制係数に応じて抑制する動き量抑制部と、をさらに有し、
前記駆動条件指定部は、前記複数の発光エリアの各々について指定する駆動条件を、抑制された動き量に基づいて決定し、
前記駆動条件可変部は、検出された動き量の抑制に用いられる抑制係数を、推定された消費電力の変化に応じて可変設定する、
請求項1記載のバックライト装置。
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