WO2011104952A1 - 画像表示用発光装置、画像表示装置、およびｌｅｄドライバ - Google Patents

Abstract

　ＰＷＭ制御されるエリア駆動型の画像表示用発光装置において、基準電流値およびＰＷＭ制限条件を、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定する画像表示用発光装置を提供することを目的とする。発光素子の各々が、各エリアに対応して備えられた発光ユニット（５）と、発光素子への供給電流をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部（４４）と、ＰＷＭ制御のデューティ比であるＰＷＭ値を制限するＰＷＭ制限条件、および、ＰＷＭ制御のオンに応じて発光素子に流れる電流の値である基準電流値を、画像データのＡＰＬに応じて決定し、更新可能に設定する制御条件設定部（４５）と、画像データ、ＰＷＭ制限条件、および基準電流値に基づき、エリアごとのＰＷＭ値を算出するＰＷＭ値算出部（４３）と、を備え、ＰＷＭ制御部（４４）は、基準電流値および算出されたＰＷＭ値に基づき、ＰＷＭ制御を行う画像表示用発光装置とする。

Description

画像表示用発光装置、画像表示装置、およびＬＥＤドライバ

　本発明は、画像表示用の光を発する画像表示用発光装置、これを備えた画像表示装置、およびＬＥＤドライバに関する。

　従来、液晶表示装置やＰＤＰ［Plasma　Display　Panel］表示装置など、各種の画像表示装置が考案されている。一般的に画像表示装置は、画像の表示に用いられる光を発する、画像表示用発光装置が備えられている。画像表示装置は、この光の透過度合や強度などを、与えられた画像データに基づいて適切に制御することで、画像を表示するようになっている。

　例えば液晶表示装置は、バックライト（上述した画像表示用発光装置の一部に相当する）と液晶パネルを備えており、画像が表示されるように、液晶パネルによってバックライトの光の透過度合が制御される。またこのようなバックライトについても、種々の形態のものが考案されている。

　一例としては、液晶パネルに対向するように配置される板状の部材が、複数のエリア（領域）に分割されており、各エリアに発光素子が設けられたものが、バックライトとして考案されている。また更に、各エリアに設けられた発光素子の発光が、エリアごとに制御されるタイプ（以下、便宜的に「エリア駆動型」と称することがある）のものが、特許文献１に開示されている。

　特許文献１に開示されている画像表示装置によれば、バックライトの明るさ（換言すれば、バックライトの発光素子に供給する発光電力）を、画像データに基づいてエリアごとに調整する（つまり、対応する画像の部分が明るいほど、そのエリアに属する発光素子を明るく発光させる）ことが可能であり、コントラスト比の高い画像が得られるとされている。

　なお発光素子としては、ＬＥＤ［Light　Emitting　Diode］に代表されるように、供給される電流に応じて発光する（発光輝度が変化する）ものが主流である。またこのような発光素子が用いられたバックライトの消費電力は、発光時に発光素子に加えられる電圧を一定とすると、概ね、各発光素子に流れる（供給される）電流の総和によって決まる。

特開２００５－２５８４０３号公報 特開２００７－３４２５１号公報

　上述したように、エリア駆動型のバックライトが適用されることにより、画像表示装置は、コントラスト比の高い画像を表示することが可能となる。ここで、発光素子の発光を制御する手法として、発光素子に供給する電流（供給電流）をＰＷＭ［Pulse　Width　Modulation：パルス幅変調］制御によって制御する手法が挙げられる。

　供給電流に応じて発光する発光素子が用いられたエリア駆動型のバックライトについて、このような手法が採用されていれば、エリアごとにデューティ比を決定し、供給電流の調整をエリアごとに行うことが容易となる。このようにＰＷＭ制御は、エリア駆動型のバックライトにおける供給電流の制御方式として好適である。

　供給電流がＰＷＭ制御によって制御される場合、供給電流の量は、基準電流（ＰＷＭ制御のオンに応じて、各発光素子に流される電流）の値（基準電流値）と、ＰＷＭ制御のデューティ比の積によって定まる。一般的なＰＷＭ制御では、基準電流値は固定されており、デューティ比の変更を通じて、電流の量が調整される。

　ここで通常、省電力化や発熱抑制などの観点により、バックライトの消費電力には上限が設けられる。そのため各エリアの供給電流が決定される際には、バックライトの消費電力がこの上限を超えないようにする必要がある。この点、供給電流がＰＷＭ制御によって制御されるようにする場合、バックライトの消費電力が上限を超えないように、各エリアの供給電流を決定することも可能である。

　これを実現する手法の一例としては、随時、画像データに基づいてデューティ比のエリアごとの比を決定し、この比が維持されるように、かつ、各エリアのデューティ比の総和が所定の上限値を超えないように、各エリアのディーティ比を決定する手法が挙げられる。

　供給電流の総量は、概ね、
　（基準電流値）×（１エリアあたりのＬＥＤの個数［固定値］）×（各エリアのデューティ比の平均値）×（エリアの総数［固定値］）
＝（基準電流値）×（１エリアあたりのＬＥＤの個数［固定値］）×（各エリアのデューティ比の総和）　（＝Ｉsumとする）
で表すことができる。そのためバックライトの消費電力は、発光素子に加わる電圧の変動を考慮しても、
　Ｉsum×（発光素子に加わる電圧の最大値［固定値］）
　で求められる値に収まると考えられる。

　そのため基準電流値を固定とすると、当該手法のように、各エリアのデューティ比の総和の上限値を決めることにより、バックライトの消費電力を制限することが可能である。このように、デューティ比の上限を制限するＰＷＭ制限条件（この例では、デューティ比の総和の上限値）を設定することで、バックライトの消費電力が上限を超えないようにすることが可能である。

　ところで、供給電流がＰＷＭ制御によって制御される場合、基準電流値とデューティ比の積を同等（つまり供給電流を同等）とする場合であっても、基準電流値が比較的大きいとき（相対的にデューティ比は小さくなる）と、基準電流値が比較的小さいとき（相対的にデューティ比は大きくなる）とでは、実際には発光の効率などが異なる。

　より具体的には、一般的に、基準電流値とデューティ比の積が同等であっても、基準電流値がより小さい（デューティ比がより大きい）ときの方が、発光素子の発光輝度は高くなる。すなわち発光効率の観点からは、通常、基準電流値は出来るだけ小さく設定されることが望ましい。

　しかしながら、基準電流値が小さく設定されている場合は、ピーク輝度（発光素子の輝度の最大値）も、小さい値に抑えられることとなる。そのため状況によっては、基準電流値が小さい値に固定されていることが、必ずしも望ましいとは限らない。

　例えば、表示する画像のＡＰＬ［Average　Picture　Level］が比較的小さいときは、一部のエリアの発光素子について輝度を高くしても、バックライトの消費電力が上限を超えるといった問題は生じ難い。そのため、特に表示する画像のＡＰＬが比較的小さいとき、基準電流値を十分に大きくすることができれば、このように輝度を高くすることが可能である（ピーク輝度が高い）が、基準電流値が小さい値に固定されている場合には、このようにすることは難しい。なお、例えば画像のＡＰＬが小さくなったことに応じて、基準電流値が大きい値に更新されるようになっていれば、ピーク輝度を高い値とすることは可能である。

　このように、エリア駆動型のバックライトにおいて、供給電流がＰＷＭ制御によって制御される場合、当該ＰＷＭ制御における基準電流値は、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定されることが望ましい。但し先述したようなＰＷＭ制限条件が設定される場合、基準電流値が変化することによって、適切なＰＷＭ制限条件も変動する。そのためＰＷＭ制限条件についても、同様に流動的に設定されることが望ましいと言える。なお以上の説明では、画像表示用発光装置がバックライトである場合を例に挙げたが、供給電流がＰＷＭ制御によって制御される種々の装置において、同様のことが問題となり得る。

　本発明は上述した問題に鑑み、発光素子に供給される電流をＰＷＭ制御によって制御するエリア駆動型の画像表示用発光装置であって、当該ＰＷＭ制御における基準電流値およびＰＷＭ制限条件を、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定することが可能な画像表示用発光装置の提供を目的とする。またこのような画像表示用発光装置が適用された画像表示装置の提供をも目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明に係る画像表示用発光装置は、画像データに基づいた画像を表示させる画像表示装置に備えられるものであり、複数のエリアに分割されており、供給される電流に応じて発光する複数の発光素子の各々が、該エリアの各々に対応するように備えられた発光ユニットと、前記発光素子に供給する電流をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、を備え、該発光素子を用いて、前記画像の表示に用いられる光を発する画像表示用発光装置であって、前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比であるＰＷＭ値に一定の制限を加えるＰＷＭ制限条件、および、前記ＰＷＭ制御のオンに応じて前記発光素子に流れる電流の値である基準電流値を、前記画像データのＡＰＬに応じて決定して、更新可能に設定する制御条件設定部と、前記画像データ、前記ＰＷＭ制限条件、および前記基準電流値に基づいて、前記エリアごとのＰＷＭ値を算出するＰＷＭ値算出部と、を備え、前記ＰＷＭ制御部は、前記基準電流値および前記算出されたＰＷＭ値に基づいて、前記ＰＷＭ制御を行う構成とする。

　本構成によれば、基準電流値およびＰＷＭ制限条件が、画像データのＡＰＬに応じて更新可能に設定されるとともに、画像データとこれらの設定に基づいて算出されたＰＷＭ値に基づいて、発光素子に供給される電流のＰＷＭ制御がなされる。そのため本構成によれば、発光素子に供給される電流をＰＷＭ制御によって制御するとともに、当該ＰＷＭ制御における基準電流値およびＰＷＭ制限条件を、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定することが可能となる。

　また上記構成としてより具体的には、前記制御条件設定部は、前記エリアごとのＰＷＭ値の総和の上限値であるリミット値を、前記ＰＷＭ制限条件として決定する構成としてもよい。

　また上記構成において、前記制御条件設定部は、前記ＡＰＬと前記リミット値との関係、および前記ＡＰＬと前記基準電流値との関係のうちの、少なくとも一方を特定する参照情報が、予め記録されており、該参照情報に従って、前記リミット値および前記基準電流値を決定する構成としてもよい。

　本構成によれば、参照情報に従うことにより、リミット値および基準電流値を容易に決定することが可能となる。

　また上記構成において、前記制御条件設定部は、前記画像データの１または複数フレームごとに、略同時に、前記リミット値および前記基準電流値の設定を更新する構成としてもよい。

　本構成によれば、リミット値および基準電流値の更新時期のずれを回避することにより、双方の値の整合性を維持し、画像表示の輝度変動を極力抑えることが可能となる。なおここでの「略同時」とは、タイミングのずれが１フレーム分（動画表示におけるフレーム更新の周期）以内であることを表す。

　また上記構成において、前記ＰＷＭ値算出部は、前記画像データに基づいて、ＰＷＭ値の前記エリアごとの比を決定し、ＰＷＭ値の総和が前記リミット値を超えないように、かつ、該決定された比に従って、前記算出を行う構成としてもよい。

　本構成によれば、各発光素子に供給される電流がそのときに設定されているリミット値に従って制限されるようにしながらも、画像表示装置にコントラスト比の高い画像を表示させることが可能となる。また上記構成としてより具体的には、前記発光素子はＬＥＤである構成としてもよい。

　また上記構成において、前記制御条件設定部は、前記リミット値および基準電流値を決定する際に、前記ＬＥＤに加えるべき電圧の値についても、該基準電流値に応じて決定し、該ＬＥＤに加えられる電圧の値は、該決定された値に設定される構成としてもよい。

　ＬＥＤを適切に発光させるために要する電圧の値は、そのＬＥＤに流れる電流に応じて変動することが知られている。本構成によれば、基準電流値の更新により当該変動が生じても、適切に対応することが可能となる。

　また上記構成において、前記発光ユニットに複数種の色の前記ＬＥＤが備えられており、決定された前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記基準電流値を前記色ごとに調整する、色味補正部を備えた構成としてもよい。

　ＬＥＤの発光色（色味）は、そのＬＥＤを流れる電流や温度に応じて変動することが知られている。本構成によれば、発光ユニットに備えられているＬＥＤについて発光色を調整し、当該変動を補正することが可能となる。

　また本発明に係る画像表示装置は、上記構成の画像表示用発光装置が発する光を用いて、画像を表示する構成とする。当該画像表示装置によれば、上記構成に係る画像表示用発光装置の利点を享受することが可能となる。

　また本発明に係る画像表示装置は、バックライトと、前記画像データに基づいて、画素ごとに光の透過度合が調整されるＬＣＤパネルと、を備え、該バックライトの光を該ＬＣＤパネルに与えることによって、該ＬＣＤパネルの表示領域に画像を表示する画像表示装置であって、該バックライトとして、上記構成の画像表示用発光装置が適用された構成とする。当該画像表示装置によれば、上記構成に係る画像表示用発光装置をバックライトとした、液晶表示装置を実現することが可能となる。

　また上記構成において、前記ＬＣＤパネルに複数種の色の画素が備えられており、現在設定されている前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記光の透過度合を前記色ごとに調整する、色味補正部を備えた構成としてもよい。本構成によれば、ＬＣＤパネルにおける光の透過度合を調整し、見掛け上のＬＥＤの発光色（色味）の変動を、補正することが可能となる。

　また本発明に係るＬＥＤドライバは、ＰＷＭ制御によって複数のＬＥＤに電流を供給するものであり、１または複数のＬＥＤごとに、該ＰＷＭ制御のデューティ比が可変であるＬＥＤドライバであって、該ＰＷＭ制御のオンに応じてＬＥＤに流す電流の値である基準電流値も可変であり、前記デューティ比の総和と前記基準電流値との積を、所定の上限値を超えないように制限する構成とする。

　上述した通り、本発明に係る画像表示用発光装置によれば、基準電流値およびＰＷＭ制限条件が、画像データのＡＰＬに応じて更新可能に設定されるとともに、画像データとこれらの設定に基づいて算出されたＰＷＭ値に基づいて、発光素子に供給される電流のＰＷＭ制御がなされる。そのため、発光素子に供給される電流をＰＷＭ制御によって制御するとともに、当該ＰＷＭ制御における基準電流値およびＰＷＭ制限条件を、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定することが可能となる。

　また本発明に係る画像表示装置によれば、本発明に係る画像表示用発光装置の利点を享受することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成図である。 ＬＣＤパネルに設定されたパートに関する説明図である。 ＬＥＤ実装基板に設定されたエリアに関する説明図である。 バックライトの輝度の制御手順に関するフローチャートである。 各エリアに対応するＰＷＭ値に関する説明図である。 各エリアに対応する修正されたＰＷＭ値に関する説明図である。 制御条件に関わる各値の設定の手順に関するフローチャートである。 ＬＥＤドライバの構成態様に関する説明図である。 第１参照情報の決定手順に関する説明図である。 第１参照情報の決定手順に関する別の説明図である。 第１参照情報の内容の一例を表す説明図である。

　本発明の実施形態に係る画像表示装置（液晶表示装置）について、図面を参照しながら以下に説明する。

［画像表示装置の構成等について］
　図１は、本実施形態に係る画像表示装置の構成図である。本図に示すように、当該画像表示装置９は、画像データ取得部１、エリア駆動回路２、パネルユニット３、ＬＥＤコントローラ４、バックライトユニット５、および温度センサ６などを備えている。

　画像データ取得部１は、外部から画像を表示させるための画像データを取得して、エリア駆動回路２に送出する。例えば画像表示装置９をテレビ放送受像機とする場合には、画像データ取得部１にはアンテナやチューナ等が備えられ、テレビ放送の受信によって画像データ（映像信号）が取得される。なお画像データは、各画素の輝度などをフレームごとに特定し、ひいては動画（或いは静止画）の内容を特定するデータである。

　エリア駆動回路２は、画像データ取得部１から画像データを受け取り、この画像データに基づいて、バックライトのＬＥＤに供給すべき電流の大きさを表すデータ（以下、「ＬＥＤデータ」と称する）を生成する。画像データにおける輝度が高いほど、ＬＥＤデータは、より大きい電流を表すように（つまり、ＬＥＤをより明るく発光させるように）生成される。ＬＥＤデータは、例えば１２ビットのデジタル信号の形式が採用されており、ＬＥＤコントローラ４（調整回路４１）に送出される。

　またエリア駆動回路２は、画像データに基づいて、各フレームにおける画像のＡＰＬを表すデータ（以下、「ＡＰＬデータ」と称する）を生成し、ＬＥＤコントローラ４（制御条件設定回路４５）に送出する。また更にエリア駆動回路２は、画像データに基づいて、ＬＣＤパネル１１の各画素の光透過率データであるＬＣＤデータをも生成する。生成されたＬＣＤデータは、パネルユニット３に供給される。

　パネルユニット３は、画像を表示させるパネルとしての機能を有するユニットであり、ＬＣＤパネル３１の他、ＬＣＤコントローラ３２およびＬＣＤドライバ３３等が備えられている。ＬＣＤパネル３１は、平面視矩形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされている。

　また一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えば薄膜トランジスタ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、ＲＧＢ（赤・緑・青）の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや共通電極、さらには配向膜等が設けられている。

　また両基板の外側には、さらに偏光板が配されている。なお本実施形態では、ＬＣＤパネル３１の表示領域には、ハイビジョン用の１９２０×１０８０ドットのカラー画素（ＲＧＢ各色の画素）が形成されているとする。ただし画素の数や種類などについては、他の態様であっても構わない。

　なおＬＣＤパネル３１の表示領域は、図２に示すように、２４（＝６×４）個のパート（第１パート～第２４パート）に等分される。なお図２に示す数字ｎ（ｎは１から２４までの整数）は、そのパートが第ｎパートであることを表している。例えば第１パートは、当該表示領域の左上の方における、３２０（＝１９２０／６）×２７０（＝１０８０／４）ドットの画素が属する部分である。

　なおここでの「パート」の語は、表示領域の一部を指し示すために、便宜的に定義したものである。本実施形態ではパートの数は２４個となっているが、これは一例であって、これより多くても少なくても構わない。また詳しくは後述するが、ＬＣＤパネル３１の裏側に配置されるＬＥＤ実装基板５３は、ＬＣＤパネル３１の各パートに対応するように２４個のエリア（各エリアには、少なくとも一つのＬＥＤが実装される）に分割され、エリアごとにＬＥＤの発光状態が制御されるようになっている。

　図１に戻り、ＬＣＤコントローラ３２は、エリア駆動回路２から供給されたＬＣＤデータに従って、ＬＣＤドライバ３３を駆動させるための信号を生成し、ＬＣＤドライバ３３に送出する。ＬＣＤドライバ３３は、ＬＣＤコントローラ３２から受取った信号に基づいて、ＬＣＤパネル３１に備えられた各スイッチング素子の状態を切替える。

　これにより、画像データに応じて、ＬＣＤパネル３１に備えられた各画素電極の電圧が調整され、ひいては、各画素における光の透過度合が調整される。これにより画像表示装置９は、ＬＣＤパネル３１の裏側からバックライトを照らして（バックライトの光を、ＬＣＤパネル３１に与えることによって）、ＬＣＤパネル３１の表示領域に画像を表示する。

　ＬＥＤコントローラ４は、調整回路４１、ＰＷＭ値算出回路４２、ＰＷＭ値リミッタ回路４３、ＬＥＤ制御信号生成回路４４、および制御条件設定回路４５などを備えている。なお詳しくは後述するが、バックライト５におけるＬＥＤ５２に供給される電流は、ＰＷＭ制御によって制御される。ＬＥＤコントローラ４は、以下に説明するように、このＰＷＭ制御に必要なＬＥＤ制御信号を生成し、バックライトユニット５に送出する役割を果す。

　調整回路４１は、エリア駆動回路２から受取ったＬＥＤデータに対して、ホワイトバランス、温度補正等の様々な調整を行い、ＰＷＭ値算出回路４２へ送出する。ＰＷＭ値算出回路４２は、基準電流値（ＰＷＭ制御のオンに応じて、各ＬＥＤ５２に流される電流の値）Ｉstの情報が、更新可能に設定（記録）されている。

　そしてＰＷＭ値算出回路４２は、調整回路４１から受取ったＬＥＤデータ、および、現在設定されている基準電流値Ｉstに基づいて、ＰＷＭ制御におけるデューティ比（以下、「ＰＷＭ値」と称することがある）を、エリアごとに算出する。また更にＰＷＭ値算出回路４２は、エリアごとのＰＷＭ値の総和をも算出し、この算出結果をＰＷＭ値リミッタ回路４３に伝える。

　ＰＷＭ値リミッタ回路４３は、ＰＷＭリミット値の情報が更新可能に設定（記録）され、ＰＷＭ値の総和がこのＰＷＭリミット値を越えないように、エリアごとのＰＷＭ値を制限する。このような制限の加えられたエリア毎のＰＷＭ値の情報は、ＬＥＤ制御信号生成回路４４に送出される。

　ＬＥＤ制御信号生成回路４４は、基準電流値ＩstおよびＬＥＤ電圧値Ｖf（各ＬＥＤ５２を適切に発光させるために要する電圧の値）の情報が、更新可能に設定（記録）される。またＬＥＤ制御信号生成回路４４は、ＰＷＭ値リミッタ回路４３から受取ったエリア毎のＰＷＭ値に従って、エリア毎のＰＷＭ信号を生成する。そしてＬＥＤ制御信号生成回路４４は、エリア毎のＰＷＭ信号、現在設定されている基準電流値Ｉst、および現在設定されているＬＥＤ電圧値Ｖf、の各情報を含むＬＥＤ制御信号を、バックライトユニット５に送出する。

　制御条件設定回路４５は、エリア駆動回路２から受取ったＡＰＬデータに基づいて、各回路（４２～４４）に設定されている制御条件に関する各値（ＰＷＭリミット値、基準電流値Ｉst、およびＬＥＤ電圧値Ｖf）を適宜更新する。なおＬＥＤコントローラ４の動作内容については、改めて詳細に説明する。

　バックライトユニット５は、ＬＥＤドライバ５１、ＬＥＤ５２、ＬＥＤ実装基板（ＬＥＤパネル）５３、および拡散板や光学シートといったバックライトの形成に必要な各光学部材（不図示）などを備えており、液晶表示装置のバックライトとして機能する。ＬＥＤドライバ５１は、ＬＥＤ５２が接続される１個または複数個の制御チャンネルを有している。ＬＥＤドライバ５１は、ＬＥＤコントローラ４から供給されたＬＥＤ制御信号に従って、各制御チャンネルに接続されているＬＥＤ５２を駆動させる。

　すなわちＬＥＤドライバ５１は、ＰＷＭ信号がＨレベル（オン）である期間において、当該ＰＷＭ信号に対応するエリアのＬＥＤ５２に基準電流値Ｉstの電流を供給し、当該ＬＥＤ５２を点灯させる。なおこのときＬＥＤドライバ５１は、当該ＬＥＤ５２に、ＬＥＤ電圧値Ｖfの電圧が加わるようにする。

　なお通常、基準電流値Ｉstが大きくなると、ＬＥＤ電圧値Ｖfは大きくなり、基準電流値Ｉstが小さくなると、ＬＥＤ電圧値Ｖfは小さくなる（ＬＥＤ制御信号によって、このように制御されることとなる）。そこでＬＥＤドライバ５１は、現時点より基準電流値Ｉstを上げる場合は、先にＬＥＤ５２に加える電圧を上げてから、基準電流値Ｉstを上げるようにし、現時点より基準電流値Ｉstを下げる場合は、先に基準電流値Ｉstを下げてから、ＬＥＤ５２に加える電圧を下げるようにする。

　一方ＬＥＤドライバ５１は、ＰＷＭ信号がＬレベル（オフ）である期間においては、当該ＰＷＭ信号に対応するエリアのＬＥＤ５２への電流の供給を停止させ、当該ＬＥＤ５２を消灯させる。なおＬＥＤ５２の各々は、少なくともエリア毎に、異なる制御チャンネルに接続されている。これにより、ＬＥＤ５２の点灯／消灯を、エリア毎に制御することが可能となっている。

　またＬＥＤ５２は、例えばＬＥＤチップとして形成されており、ＬＥＤ実装基板５３の実装面に配置されて、ＬＣＤパネル３１に対するバックライトの光源として機能するものである。ＬＥＤ実装基板５３は、その実装面がＬＣＤパネル３１に向くように、ＬＣＤパネル３１の裏側に取り付けられる。

　なお先述したようにＬＥＤ実装基板５３は、図３に示すように、ＬＣＤパネル３１の各パートに対応した２４個のエリアに分割されている。なお図３に示す数字ｎは、そのパートが第ｎエリアであることを表している。ＬＥＤ実装基板５３における第ｎエリアは、ＬＣＤパネル３１における第ｎパートに対応している。

　そしてＬＥＤ５２は、ＲＧＢ（赤・緑・青）の各色に発光するものが集結したＬＥＤユニットを形成しており、少なくとも一つのＬＥＤユニットが、ＬＥＤ実装基板５３における各エリアに配置されている。各ＬＥＤユニットは、ＲＧＢ各色の光を発することにより、全体としてほぼ白色に発光する。なおＬＥＤ５２の形態（種類、色、および組み合わせ等）については、他の態様であっても構わない。例えば上述したＬＥＤユニットの代わりに、白色ＬＥＤが用いられても良く、ＲＧＢＷ（赤・緑・青・白）の各色に発光するＬＥＤが集結したＬＥＤユニットが用いられても良い。

　なお、ＬＥＤ実装基板５３における第ｎエリアは、ＬＣＤパネル３１における第ｎパートのほぼ真裏に配置されている。そのため、第ｎエリアにおけるＬＥＤユニットの発光強度（換言すれば、供給される発光電力の大きさ）は、第ｎパートにおける画像表示の明るさに、特に大きな影響を与えることとなる。

　温度センサ６は、例えばサーミスタもしくは熱電対によって形成され、ＬＥＤ実装基板５３（ＬＥＤ５２の近傍）に取り付けられている。これにより温度センサ６は、ＬＥＤ５２の近傍の温度を検出する。検出された温度の情報は、エリア駆動回路２に伝送され、画像表示における色味の補正処理に利用される。

　映像表示装置９は上述した構成となっており、画像データ取得部１によって取得される画像データに基づいてＬＣＤデータとＬＥＤデータを生成し、ＬＣＤパネル３１の光の透過度合とＬＥＤ５２（バックライト）の輝度を制御することによって、画像を表示させる。ここで映像表示装置９における、バックライトの輝度の制御手順について、以下により詳細に説明する。

［バックライトの輝度の制御手順について］
　次に、バックライトの輝度の制御手順について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

　画像データ取得部１は、テレビ放送の受信などを通じて画像データを取得し（ステップＳ１）、取得された画像データは、エリア駆動回路２に入力される。これを受けてエリア駆動回路２は、この画像データに基づいて、各エリア（第１エリア～第２４エリア）のＬＥＤデータを生成する（ステップＳ２）。ＬＥＤデータは、ＬＥＤ５２に供給すべき電流の、エリアごとの総量を表している。

　なお本実施形態においては、各エリアのＬＥＤデータは、各エリアに対応する画像データの輝度の最大値に基づいて、決定されるものとする。つまり、各エリアに対応しているＬＣＤパネル３１の各パートには、複数の画素が存在する。そこで当該複数の画素に係る輝度の最大値に基づいて、各エリアのＬＥＤデータが決定されるものとする。

　なお、当該ＬＥＤデータの決定方法はこれに限られず、例えば、各エリアに対応する複数の画素に係る輝度の平均値に基づいて、決定されるようにしてもよい。また本実施形態においては、各エリアのＬＥＤデータの決定は、取得される画像データのフレーム周期に合わせて（つまり１フレーム毎に）行われるものとする。

　ただし当該ＬＥＤデータの決定がなされる周期は、このような態様に限定されず、例えば、５フレーム毎や３０フレーム毎であってもよい。また取得される画像データが静止画を表す場合には、画面が変わるときにのみ、当該ＬＥＤデータの決定がなされるようにしてもよい。

　その後ＬＥＤコントローラ４の調整回路４１は、エリア駆動回路２からＬＥＤデータを受け取り、このＬＥＤデータに対して、ホワイトバランスや温度補正等の調整を行う（ステップＳ３）。その後、ＰＷＭ値算出回路４２は、当該調整のなされたＬＥＤデータ、および基準電流値Ｉstに基づき、各エリアに対応するＰＷＭ値を算出する（ステップＳ４）。

　各エリアのＰＷＭ値は、
　（ＬＥＤデータの値）／｛（基準電流値Ｉst）×（１エリアあたりのＬＥＤの個数）｝で表される式によって算出される。つまり各エリアについて、ＰＷＭ制御によってＬＥＤ５２に供給される電流の総和が、ＬＥＤデータの値に等しくなるように、ＰＷＭ値の算出がなされる。なおＬＥＤデータの値が同じであっても、基準電流値Ｉstが大きいほど、ＰＷＭ値は小さい値として算出され、基準電流値Ｉstが小さいほど、ＰＷＭ値は大きい値として算出されることになる。

　ステップＳ４の処理によれば、例えば、各エリアに対応するＰＷＭ値は、図５に示す値となるように算出される。なお、図５における括弧内の数字ｎは、第ｎエリアであることを表しており、従って、例えば第７エリアのＰＷＭ値は１００（％）ということになる。図５によれば、各エリアに対応するＰＷＭ値は、０（％）、５０（％）、および１００（％）の何れかに算出されている。

　またＰＷＭ値算出回路４２は、算出された各エリアに対応するＰＷＭ値の総和を算出する（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理によれば、例えば、各エリアに対応するＰＷＭ値が図５に示す通りとなっている場合、ＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumは、
　ＰＷＭsum　＝　（第１エリアのＰＷＭ値）＋（第２エリアのＰＷＭ値）＋
　　　　　　　　・・・　＋（第２４エリアのＰＷＭ値）
　　　　　　　＝１６００（％）（エリア平均値は６６．７％）
　と算出される。

　次にＰＷＭ値リミッタ回路４３は、算出されたＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumが、現在設定されている電力リミット値を超えているか否かを判別する（ステップＳ６）。その結果、超えていないと判別された場合には（ステップＳ６のＮ）、ＰＷＭ値リミッタ回路４３は、各エリアに対応するＰＷＭ値の情報を、そのままＬＥＤ制御信号生成回路４４に送出する。

　しかし超えていると判別された場合には（ステップＳ６のＹ）、ＰＷＭ値リミッタ回路４３は、ＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumが、ＰＷＭリミット値以下となるように（換言すれば、ＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumの上限が、ＰＷＭリミット値に制限されるように）、各エリアに対応するＰＷＭ値を修正する（ステップＳ７）。各エリアに対応するＰＷＭ値の修正の手順は、次の通りである。

　まずＰＷＭ値リミッタ回路４３は、ＰＷＭリミット値をＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumで除した値である、制限率αを算出する。例えば、各エリアに対応するＰＷＭ値が図５に示す通り（よってＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumは１６００（％））であり、かつ、ＰＷＭリミット値が１２００（％）に設定されている場合、制限率αは、１２００／１６００＝０．７５と算出される。

　その後ＰＷＭ値リミッタ回路４３は、現在の各エリアに対応するＰＷＭ値に制限率αを乗じることで、現在の各エリアに対応するＰＷＭ値を修正する。これにより、修正された各エリアに対応するＰＷＭ値の情報が生成される。例えば、現状の各エリアに対応するＰＷＭ値が図５に示す通りであり、かつ、制限率αが０．７５である場合には、修正された各エリアに対応するＰＷＭ値は、図６に示す値となる。

　これにより、修正されたＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumは、ＰＷＭリミット値以下（本実施形態の場合は、ＰＷＭリミット値に等しい）となり、結果として、ＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumの上限は、ＰＷＭリミット値に制限される。このようにＰＷＭリミット値は、ＰＷＭ値に一定の制限を加える条件（ＰＷＭ制限条件）と見ることもできる。ただしＰＷＭ制限条件は、これ以外の態様であっても構わない。またＰＷＭ値リミッタ回路４３は、修正された各エリアに対応するＰＷＭ値の情報を、ＬＥＤ制御信号生成回路４４に送出する。

　なお、修正された各エリアに対応するＰＷＭ値は、修正前の値を、一律に制限率αで除した値となっている。そのため、修正されたＰＷＭ値のエリア毎の比は、修正前の状態がそのまま維持される。換言すれば、エリア毎のＰＷＭ値の算出は、まず画像データに基づいてエリア毎のＰＷＭ値の比が決定され、ＰＷＭ値の総和ＰＷＭsumがＰＷＭリミット値を超えないように、かつ、当該決定された比に従って、実行される。その結果、画像表示装置９は、バックライトの消費電力を制限しつつ、コントラスト比の高い（ピーク輝度感のある）画像表示を、極力維持することが可能となっている。

　次いで、ＬＥＤ制御信号生成回路４４は、ＰＷＭ値リミッタ回路４３から受取った各エリアのＰＷＭ値の情報に従って、各エリアに対応するＰＷＭ信号を生成する。そしてこのＰＷＭ信号に加えて、現在設定されている基準電流値Ｉst、および現在設定されているＬＥＤ電圧値Ｖf、の各情報を含むＬＥＤ制御信号を生成し、バックライトユニット５に送出する（ステップＳ８）。これにより、各エリアに属するＬＥＤ５２に供給される電流は、そのエリアに対応するＰＷＭ信号に従って（ＰＷＭ制御によって）制御される。

［制御条件に関わる各値の更新について］
　各回路（４２～４４）に設定されているバックライトの制御条件に関わる各値（ＰＷＭリミット値、基準電流値Ｉst、およびＬＥＤ電圧値Ｖf）は、主に制御条件設定回路４５の動作によって更新されるようになっている。当該更新の手順について、図７に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。

　制御条件設定回路４５は、エリア駆動回路２から画像データの１フレーム分のＡＰＬデータを取得すると（ステップＳ１１）、当該更新を実現させるための動作（以下、便宜的に「更新動作」と称する）を実行する。

　更新動作が実行される周期は、このような態様に限定されず、例えば、５フレーム毎や３０フレーム毎であってもよい。また取得される画像データが静止画を表す場合には、画面が変わるときにのみ、更新動作が実行されるようにしてもよい。また、例えば５フレーム毎に更新動作が実行されるようにする場合、更新動作に用いられるＡＰＬデータは、その時のＡＰＬデータ（つまり、１フレーム分のＡＰＬデータ）としても良く、直近の５フレーム分のＡＰＬデータが平均化されたものとしても良い。

　なお、ＰＷＭリミット値の更新と基準電流値Ｉstの更新のタイミングが異なると、これらの値の整合性が取れず、画像表示の輝度変動によってユーザに違和感を与えるおそれがある。そのためこれらの値の更新は、略同時に、すなわちタイミングのずれが１フレーム分（動画表示におけるフレーム更新の周期）以内に収まるように、実行されるようになっている。

　また制御条件設定回路４５は、更新動作として先ず、取得したＡＰＬデータに基づいて、基準電流値ＩstとＰＷＭリミット値を決定する（ステップＳ１２）。なお制御条件設定回路４５には、ＡＰＬデータと、基準電流値ＩstおよびＰＷＭリミット値との関係を特定する情報（例えば、当該関係を表す関数、或いはＬＵＴ［Look　Up　Table］などであり、以下、「第１参照情報」と称する）が予め記録されている。制御条件設定回路４５は、第１参照情報を参照して、基準電流値ＩstとＰＷＭリミット値を決定する。なお第１参照情報の内容がどのように定められているかについては、後に示す「第１参照情報の内容について」の欄において説明する。

　次に制御条件設定回路４５は、決定された基準電流値Ｉstに基づいて、ＬＥＤ電圧値Ｖfを決定する（ステップＳ１３）。制御条件設定回路４５には、基準電流値ＩstとＬＥＤ電圧値Ｖfとの関係を特定する情報（例えば、当該関係を表す関数、或いはＬＵＴなどであり、以下、「第２参照情報」と称する）が予め記録されており、制御条件設定回路４５は第２参照情報を参照して、ＬＥＤ電圧値Ｖfを決定する。

　ＬＥＤについては、流れる電流によってＬＥＤ電圧値Ｖfが変化する（一般的に、電流が大きくなる程、ＬＥＤ電圧値Ｖfも大きくなる）ことが知られており、また、流れる電流と、ＬＥＤ電圧値Ｖfとの対応関係については、事前に（例えば、画像表示装置９の設計段階における実測によって）特定しておくことが可能である。そのため、制御条件設定回路４５に、第２参照情報を予め記録しておくことは可能である。

　なおＬＥＤ電圧値Ｖfは、そのＬＥＤの温度によっても変動する。そこで温度センサ６の検出結果が制御条件設定回路４５にも伝送されるようにしておき、決定された基準電流値Ｉstだけでなく、温度センサの検出結果にも基づいて、ＬＥＤ電圧値Ｖfが決定されるようにしても良い。この場合第２参照情報は、各温度における、基準電流値ＩstとＬＥＤ電圧値Ｖfとの関係を特定する情報として設けられる。

　ステップＳ１３の動作が完了した時点では、今回新たに取得されたＡＰＬデータに基づいて、制御条件に関わる各値、すなわち、ＰＷＭリミット値、基準電流値Ｉst、およびＬＥＤ電圧値Ｖfの各々が、新たに決定されている。そこで制御条件設定回路４５は、新たに決定されたこれらの値の情報を、各回路（４２～４４）に送出する。

　これにより、各回路（４２～４４）における制御条件に関わる各値の設定は、制御条件設定回路４５から新たに受取ったものに更新される（ステップＳ１４）。以降、今回更新された制御条件に関わる各値の設定は、次の更新が行われるまで維持される。

　なお上述した説明では、理解容易とするため、各ＬＥＤ５２について同じように発光制御がなされるとしたが、ＬＥＤ５２の発光制御は、例えばその色（ＲＧＢ）ごとに別個になされるようにしても良い。ＬＥＤの発光制御に関わる各種のデータや値（ＬＥＤデータ、ＰＷＭ値、ＰＷＭリミット値、基準電流値Ｉst、およびＬＥＤ電圧値Ｖfなど）を、色ごとに別個に設けるようにし、先述した一連の動作（ステップＳ１～Ｓ８、ステップＳ１１～Ｓ１４）が色ごとに実施されるようにすることで、色ごとのＬＥＤ５２の発光制御は実現される。

　ＬＥＤ５２の発光制御が色（ＲＧＢ）ごとに別個になされる場合における、ＬＥＤドライバ５１の構成態様の一例を、図８に示す。この態様では、ＬＥＤドライバ５１には、ＲＧＢの各々に対応する電源回路（８Ｒ～８Ｂ）、ＬＥＤ実装基板５３に設けられたＬＥＤユニットの各々に対応する制御部品５１ａが設けられている。またＬＥＤドライバ５１には、各色のエリアごとのＰＷＭ信号、各色の基準電流値Ｉst、および各色のＬＥＤ電圧値Ｖfの情報を含むＬＥＤ制御信号が、ＬＥＤコントローラ４側から送られてくる。

　赤（Ｒ）に対応する電源回路８Ｒは、不図示のＤＡＣ［Digital　Analog　Converter］を介して、赤（Ｒ）のＬＥＤ電圧値Ｖfの情報を受取り、これに応じた電圧を生成する。また同様に、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に対応する電源回路（８Ｇ、８Ｂ）も、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のＬＥＤ電圧値Ｖfの情報をそれぞれ受取り、これに応じた電圧を生成する。

　また制御部品５１ａには、コレクタが各電源回路（８Ｒ～８Ｂ）に接続され、エミッタが接地された各トランジスタ（ＱＲ～ＱＢ）と、各電源回路（８Ｒ～８Ｂ）と各トランジスタ（ＱＲ～ＱＢ）との導通／非導通を切替える各スイッチ（ＳＷＲ～ＳＷＢ）が、備えられている。またスイッチＳＷＲの一端と他端は、ＬＥＤユニットにおける赤（Ｒ）のＬＥＤ５２に接続され、スイッチＳＷＧの一端と他端は、ＬＥＤユニットにおける緑（Ｇ）のＬＥＤ５２に接続され、スイッチＳＷＢの一端と他端は、ＬＥＤユニットにおける青（Ｂ）のＬＥＤ５２に接続されるようになっている。

　そして赤（Ｒ）に対応するトランジスタＱＲは、赤（Ｒ）の基準電流値Ｉstの情報に応じて、コレクタ－エミッタ間を流れる電流を調整する。また同様に、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に対応するトランジスタ（ＱＧ、ＱＢ）も、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の基準電流値Ｉstの情報をそれぞれ受取り、これに応じてコレクタ－エミッタ間を流れる電流を調整する。

　また赤（Ｒ）に対応するスイッチＳＷＲは、赤（Ｒ）のＰＷＭ信号に従って、導通／非導通（ＯＮ／ＯＦＦ）が切替る。また同様に、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に対応するスイッチＳＷＲは、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のＰＷＭ信号に従って、導通／非導通（ＯＮ／ＯＦＦ）が切替る。

　このような構成態様により、ＬＥＤ５２に加えられる電圧の調節は、主に各電源回路（８Ｒ～８Ｂ）によって実現され、ＬＥＤ５２を流れる電流の大きさの調節は、主に各トランジスタ（ＱＲ～ＱＢ）によって実現される。またＰＷＭ制御のオン／オフの切替は、主に各スイッチ（ＳＷＲ～ＳＷＢ）によって実現される。なおここで示した構成態様は一例であって、ＬＥＤドライバ５１の構成は他の態様となっていても構わない。

　［第１参照情報の内容について］
　上述した第１参照情報は、例えば画像表示装置９の設計段階において、その内容が予め定められた上で制御条件設定回路４５に記録される。第１参照情報の内容がどのようにして定められるかについて、一つの具体例を挙げて以下に説明する。

　まず画像表示装置９について、ＰＷＭリミット値の設定を固定しておき、画像のＡＰＬと、当該画像が表示される場合のＬＥＤ５２のピーク輝度との対応関係が調査される。当該調査は、例えば、ＡＰＬが種々の値となっている各テスト画像のデータを準備しておき、これらのテスト画像を順次表示させたときのＬＥＤ５２のピーク輝度を、それぞれ測定することによって実施される。このような調査を、複数通りのＰＷＭリミット値について実施する。

　なお当該調査においては、基準電流値Ｉstは、例えば次の（１）式が成り立つように、そのときのＰＷＭリミット値に応じて設定される。
　（基準電流値Ｉst）×（１エリアあたりのＬＥＤ５２の個数）×（ＰＷＭリミット値）×（ＬＥＤ電圧Ｖfの最大値）＝（バックライトの消費電力の上限値）　・・・（１）
　なお、「１エリアあたりのＬＥＤの個数」および「ＬＥＤ電圧Ｖfの最大値」については、予め分かっている固定値である。また「バックライトの消費電力の上限値」については、省電力化や発熱抑制などの観点から、所定値が規格として定められている。

　すなわち、ＬＥＤ５２の消費電力の総和が、「バックライトの消費電力の上限値」を超えることがないように、なおかつ、基準電流値Ｉstが必要以上に小さくなることがないように、基準電流値Ｉstが設定される。なお、ＬＥＤ５２が色ごとに発光制御される場合、同様の趣旨により、色ごとのＬＥＤ５２の消費電力の総和を合算した値が、「バックライトの消費電力の上限値」を超えることがないように、基準電流値Ｉstが設定される。

　上述した調査が、ＰＷＭリミット値が例えばＣ１、Ｃ２、およびＣ３（但し、Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３とする）の各々について実施されると、例えば図９に示すような調査結果が得られる。なお図９に示すグラフは、横軸がＡＰＬ（％）を、縦軸がＬＥＤ５２のピーク輝度を表している。また当該グラフは、ＰＷＭリミット値がＣ１に固定された場合を一点鎖線で、Ｃ２に固定された場合を破線で、Ｃ３に固定された場合を点線で、それぞれ示している。図９によれば、ピーク輝度が最大となるＰＷＭリミット値は、ＡＰＬによって変動している。

　そこでこの調査結果に基づき、ＡＰＬごとに、ＬＥＤ５２のピーク輝度が最大となるように、ＰＷＭリミット値が調節される場合を想定する。なおこのように調節がなされる場合、ＡＰＬとＬＥＤ５２のピーク輝度との対応関係は、例えば図１０に実線で示す通りとなる。そしてこの場合における、ＡＰＬとＰＷＭリミット値との対応関係を求めることとする。

　この対応関係によれば、ＡＰＬごとに、バックライトの消費電力を許容範囲に抑えつつも、ピーク輝度を最大とするＰＷＭリミット値が得られる。そこで、このようにして求められた対応関係をベースにしつつ、実情に応じて種々の制約（例えば、ＰＷＭリミット値に、一定の下限値を設けておく）を設けたり、所定の補正を施したりして得られた対応関係の情報を、第１参照情報として採用する。

　またＡＰＬとＰＷＭリミット値との対応関係が決まれば、先述した（１）式に従って、ＡＰＬと基.3準電流値Ｉstとの対応関係も定まる。そこでこのＡＰＬと基準電流値Ｉstとの対応関係をも、第１参照情報として採用する。

　ここまでの手順により、ＡＰＬと、ＰＷＭリミット値および基準電流値Ｉstとの関係を特定する第１参照情報として、例えば図１１に示す内容の情報を得ることが可能である。但し、上述した手順は一例に過ぎず、第１参照情報の内容については、その他の種々の手順によって定めることが可能である。

　なお、基準電流値ＩstとＰＷＭリミット値との関係（例えば、上述した（１）式で表される関係）が予め設定されている場合、第１参照情報は、ＡＰＬとＰＷＭリミット値との関係だけを特定する情報であっても良く、ＡＰＬと基準電流値Ｉstとの関係だけを特定する情報であっても構わない。このようにしても、ＡＰＬが特定されれば、基準電流値ＩstとＰＷＭリミット値の双方を特定することが可能である。

［パネルユニットを通じた色味の補正について］
　ところで一般的に、ＬＥＤの実際の発光色（光の波長）は、ＬＥＤの温度や流れる電流の大きさによって変化することが知られている。この変化の度合は、ＬＥＤの種類（例えば、ＲＧＢの色）によって異なり、特に緑（Ｇ）のＬＥＤにおいて、当該変化の度合が大きくなっている。

　そのため、バックライトの光源としてＬＥＤ５２を用いている画像表示装置９においては、ＬＥＤ５２の温度や流れる電流の大きさによって、画像表示の色味が変化する。例えばバックライトに、ＲＧＢの各色のＬＥＤが集結したＬＥＤユニット（理想状態では、全体として白く発光する）が採用されている場合、ＲＧＢ各色のバランスが取れず、ＬＥＤユニットが本来の色に発光しなくなって、画像表示の色味が変化する。そこで画像表示装置９においては、当該変化が補正されることが望ましい。このような色味の補正を、パネルユニット３を通じて実現させる手法の一例について、以下に説明する。

　先述した通り、エリア駆動回路２は、ＬＣＤデータを生成してパネルユニット３に送出し、ＬＣＤパネル３１における光の透過度合は、ＬＣＤデータに従って設定されるようになっている。そこで画像表示の色味が補正されるように（輝度を小さくすべき色の画素については、光の透過度合が小さくなるように）、ＬＣＤデータが生成されるようにしておく。

　より具体的には、現在設定されている基準電流値Ｉst（ＬＥＤ５２に流れる電流の大きさを表している）の情報が、エリア駆動回路２に伝送されるようにしておく。そして、エリア駆動回路２が、温度センサ６の検出情報および基準電流値Ｉstの情報を総合的に考慮し（但し、何れか一方の情報だけが考慮されるようにしても構わない）、画像表示の色味が補正されるように、ＬＣＤデータを生成するようにしておく。つまり、現在設定されている基準電流値Ｉstおよび検出された温度の少なくとも一方に基づいて、ＬＣＤパネル３１における光の透過度合が色ごとに修正されるように、ＬＣＤデータが生成されるようにしておく。

　なお、ＬＥＤの温度や流れる電流の大きさがどれだけ変化すれば、ＬＥＤの発光色がどれだけ変化するかについては予め判っているため、このようにＬＣＤデータを生成することは可能である。これにより、画像表示における色味の補正を、パネルユニット３を通じて実現させることが可能となる。

［バックライトユニットを通じた色味の補正について］
　バックライトの光源としてＲＧＢ各色のＬＥＤからなるＬＥＤユニット（図３を参照）が用いられており、かつ、基準電流値Ｉstなどの値が色別に設定されるような場合には、画像表示における色味の補正を、バックライトユニット５を通じて実現させることも可能である。このような補正を実現させる手法の一例について、以下に説明する。

　先述した通り、制御条件設定回路４５は、ＡＰＬデータに応じて基準電流値Ｉstなどの値を決定し、各回路（４２～４４）における基準電流値Ｉstなどの設定は、この決定された値に更新される。そこで画像表示の色味が補正されるように（輝度を小さくすべき色のＬＥＤ５２については、流れる電流が小さくなるように）、基準電流値Ｉstが決定されるようにしておく。

　より具体的には、温度センサ６の検知情報が、制御条件設定回路４５にも伝送されるようにしておく。そして制御条件設定回路４５が、ＡＰＬデータに応じて基準電流値Ｉstを決定した後（ステップＳ１２を参照）、この決定した基準電流値Ｉstおよび温度センサ６の検出情報を総合的に考慮し（但し、何れか一方の情報だけが考慮されるようにしても構わない）、画像表示の色味が補正されるように、当該基準電流値Ｉstを色ごとに修正するようにしておく。

　これにより、画像表示における色味の補正を、パネルユニット３を通じて実現させることが可能となる。なお、基準電流値Ｉstの修正については、何れかの色の基準電流値Ｉstが、現状値より小さくなるように（つまり、現状値を超えないように）なされることが好ましい。このようにすれば、基準電流値Ｉstの修正によってバックライトの消費電力が許容範囲を超えてしまう事態を、回避することができる。

［ＬＥＤドライバの仕様について］
　ところで一般的に、ＬＥＤドライバにおいては、その特性の一つである最大供給電力（供給可能な電力の最大値）によって、要求される構造条件などが異なる。具体的には、最大供給電力が比較的大きいＬＥＤドライバであれば、大きな電力を供給することが可能となるが、そのだけ発熱に耐え得る構造が要求されるため、小型化が難しくなる。

　一方、最大供給電力が比較的小さいＬＥＤドライバであれば、大きな電力を供給することは出来ないが、大きな発熱を生じないことが予め分かっているため、小型化が容易となる。各種機器の構成部品としてＬＥＤドライバが採用される場合、その機器の性能や用途などに応じて、適切な最大供給電力のＬＥＤドライバが選択されることになる。

　ここで最大供給電力の観点から、本実施形態の画像表示装置９に好適なＬＥＤドライバを提案する。当該ＬＥＤドライバは、ＰＷＭ制御によってＬＥＤに電流を供給するものであって、供給電流の総和が所定値を超えないように自動的に制限される仕様（以下、便宜的に「電流制限仕様」とする）となっている。電流制限仕様のＬＥＤドライバの具体的な構成等は、次の通りである。

　電流制限仕様のＬＥＤドライバは、１または複数個のＬＥＤが接続される複数の制御チャンネルを有しており、制御チャンネルごとに（つまり、１または複数のＬＥＤごとに）、ＰＷＭ制御のデューティ比が可変となっている。そして各制御チャンネルは、接続されている各ＬＥＤに対し、ＰＷＭ制御のオンに応じて、基準電流（各制御チャンネルに共通）を供給するようになっている。つまり各制御チャンネルが、ＰＷＭ制御のオンに応じて流す電流は、（基準電流）×（その制御チャンネルに接続されているＬＥＤの個数）となる。

　また電流制限仕様のＬＥＤドライバにおいては、基準電流の値も可変となっている。電流制限仕様のＬＥＤドライバは、例えば外部から、制御チャンネルごとのデューティ比、および基準電流の値を特定し得るデータが入力され、基本的にはこのデータに従って、各ＬＥＤに電流を供給する。

　ただし電流制限仕様のＬＥＤドライバには、基準電流の値と、デューティ比の総和との積の上限値が決められており、この上限値に従って、基準電流を制限するようになっている。すなわち電流制限仕様のＬＥＤドライバは、各制御チャンネルのデューティ比の総和を算出し、当該上限値をこの算出した値で除した値（制限値）に、基準電流の値を制限する。当該ＬＥＤドライバは、仮に基準電流の値がこの制限値を越えるようにするデータが入力されていたとしても、実際の基準電流の値については、この制限値と同等あるいはそれ以下の値とする。

　なお電流制限仕様のＬＥＤドライバは、基準電流を制限する代わりに、デューティ比の総和を制限するようになっていても構わない。この場合、当該ＬＥＤドライバは、基準電流の値が特定された後、先述した上限値をこの基準電流の値で除した値（制限値）に、デューティ比の総和を制限する。当該ＬＥＤドライバは、デューティ比の総和が、仮にこの制限値を越える値に算出されたとしても、この制限値と同等あるいはそれ以下の値に収まるように修正する。

　何れにしても、供給電流の総和は（基準電流の値）×（各制御チャンネルに接続されるＬＥＤの個数［少なくとも最大値が決まっているとする］）×（デューティ比の総和）で表されるため、基準電流の値と、デューティ比の総和との積の上限値が決められていれば、供給電流の総和の上限は制限される。

　このように動作する電流制限仕様のＬＥＤドライバによれば、デューティ比の総和が小さい場合には、基準電流の値を大きくすることが可能であり、ＬＥＤのピーク輝度を大きくすることが出来る。そして更に当該ＬＥＤドライバによれば、供給電流の総和が制限される（デューティ比の総和が大きい場合には、基準電流の値は大きくならない）ため、基準電流の値が大きい値に固定されたＬＥＤドライバに比べて、最大供給電力は小さくなっている。そのため当該ＬＥＤドライバは、発熱に耐え得る構造が比較的要求されず、小型化や低廉化が容易なものとなる。

　このように電流制限仕様のＬＥＤドライバは、基準電流の値が小さい値に固定されたＬＥＤドライバの利点（発熱が小さく、小型化等が容易）と、基準電流の値が大きい値に固定されたＬＥＤドライバの利点（ＬＥＤのピーク輝度を大きくすることが可能）との、双方の利点を兼ね備えるようになっている。そのため、例えば電流制限仕様のＬＥＤドライバを本実施形態の画像表示装置９に適用すれば、画像表示装置９の本来の機能を維持させつつ、画像表示装置９の小型化や低廉化を図ることが容易となる。

　なお、上述した電流制限仕様のＬＥＤドライバは、基準電流値ＩstやＰＷＭリミット値が随時更新される本実施形態の画像表示装置９に好適であるが、ＬＥＤが用いられる他の各種機器にも適用することが可能である。

［まとめ］
　以上に説明した本実施形態に係る画像表示装置９は、エリア駆動回路２、ＬＥＤコントローラ４、およびバックライトユニット５を主な構成要素とした、バックライトを発光させる装置（画像表示用発光装置）を備えている。そしてこの画像表示用発光装置は、複数のエリアに分割されており、供給される電流に応じて発光する複数のＬＥＤ５２（発光素子）の各々が、該エリアの各々に対応するように備えられたバックライトユニット５（発光ユニット）と、ＬＥＤ５２に供給する電流をＰＷＭ制御する機能部（ＰＷＭ制御部）と、を備えている。

　またこの画像表示用発光装置は、当該ＰＷＭ制御におけるデューティ比（ＰＷＭ値）に一定の制限を加えるＰＷＭ制限条件、および、このＰＷＭ制御のオンに応じてＬＥＤ５２に流れる電流の値（基準電流値Ｉst）を、画像データのＡＰＬに応じて決定して、更新可能に設定する機能部（制御条件設定部）と、画像データ、ＰＷＭ制限条件、および基準電流値Ｉstに基づいて、エリアごとのＰＷＭ値を算出する機能部（デューティ比算出部）と、を備えている。

　なお本実施形態では、ＰＷＭ制限条件として、エリアごとのＰＷＭ値の総和の上限値である、ＰＷＭリミット値が決定されるようになっている。ただしＰＷＭ制限条件は他の態様であっても構わない。またＰＷＭ制御部は、基準電流値Ｉstおよび算出されたＰＷＭ値に基づいて、ＰＷＭ制御を行うようになっている。

　そのためこの画像表示用発光装置によれば、基準電流値ＩstおよびＰＷＭ制限条件が、画像データのＡＰＬに応じて更新可能に設定されるとともに、画像データとこれらの設定に基づいて算出されたＰＷＭ値に基づいて、ＬＥＤ５２に供給される電流のＰＷＭ制御がなされる。

　これにより、この画像表示用発光装置によれば、ＬＥＤ５２に供給される電流をＰＷＭ制御によって制御するとともに、当該ＰＷＭ制御における基準電流値ＩstおよびＰＷＭ制限条件を、画像のＡＰＬに応じて流動的に設定することが可能となっている。その結果、ＬＥＤ５２がＡＰＬに応じて効率良く発光するように、第１参照情報を適切に準備しておくことで、効率よく発光する画像表示用発光装置が実現される。

　なお基準電流値Ｉstを変化させると、ＬＥＤ電圧ＶfやＬＥＤの発光色（光の波長）も変動する。しかし既に説明したように、本実施形態の画像表示用発光装置によれば、これらの変動にも適切に対応し、良好な画像表示を維持させることが可能となっている。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

　本発明は、各種の画像表示装置などに利用することができる。

　　　１　　画像データ取得部
　　　２　　エリア駆動回路
　　　３　　パネルユニット
　　　４　　ＬＥＤコントローラ
　　　５　　バックライトユニット
　　　６　　温度センサ
　　　８Ｒ　赤（Ｒ）に対応する電源回路
　　　８Ｇ　緑（Ｇ）に対応する電源回路
　　　８Ｂ　青（Ｂ）に対応する電源回路
　　　９　　画像表示装置
　　３１　　ＬＣＤパネル
　　３２　　ＬＣＤコントローラ
　　３３　　ＬＣＤドライバ
　　４１　　調整回路
　　４２　　ＰＷＭ値算出回路
　　４３　　ＰＷＭ値リミッタ回路
　　４４　　ＬＥＤ制御信号生成回路
　　４５　　制限条件設定回路
　　５１　　ＬＥＤドライバ
　　５１ａ　制御部品
　　５２　　ＬＥＤ（発光素子の一形態）
　　５３　　ＬＥＤ実装基板
　ＳＷＲ　　赤（Ｒ）に対応するスイッチ
　ＳＷＧ　　緑（Ｇ）に対応するスイッチ
　ＳＷＢ　　青（Ｂ）に対応するスイッチ
　　ＱＲ　　赤（Ｒ）に対応するトランジスタ
　　ＱＧ　　緑（Ｇ）に対応するトランジスタ
　　ＱＢ　　青（Ｂ）に対応するトランジスタ

Claims (12)

1. 　画像データに基づいた画像を表示させる画像表示装置に備えられるものであり、
   　複数のエリアに分割されており、供給される電流に応じて発光する複数の発光素子の各々が、該エリアの各々に対応するように備えられた発光ユニットと、
   　前記発光素子に供給する電流をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、を備え、
   　該発光素子を用いて、前記画像の表示に用いられる光を発する画像表示用発光装置であって、
   　前記ＰＷＭ制御におけるデューティ比であるＰＷＭ値に一定の制限を加えるＰＷＭ制限条件、および、前記ＰＷＭ制御のオンに応じて前記発光素子に流れる電流の値である基準電流値を、前記画像データのＡＰＬに応じて決定して、更新可能に設定する制御条件設定部と、
   　前記画像データ、前記ＰＷＭ制限条件、および前記基準電流値に基づいて、前記エリアごとのＰＷＭ値を算出するＰＷＭ値算出部と、を備え、
   　前記ＰＷＭ制御部は、
   　前記基準電流値および前記算出されたＰＷＭ値に基づいて、前記ＰＷＭ制御を行うことを特徴とする画像表示用発光装置。
2. 　前記制御条件設定部は、
   　前記エリアごとのＰＷＭ値の総和の上限値であるリミット値を、前記ＰＷＭ制限条件として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示用発光装置。
3. 　前記制御条件設定部は、
   　前記ＡＰＬと前記リミット値との関係、および前記ＡＰＬと前記基準電流値との関係のうちの、少なくとも一方を特定する参照情報が、予め記録されており、
   　該参照情報に従って、前記リミット値および前記基準電流値を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像表示用発光装置。
4. 　前記制御条件設定部は、
   　前記画像データの１または複数フレームごとに、略同時に、前記リミット値および前記基準電流値の設定を更新することを特徴とする請求項２に記載の画像表示用発光装置。
5. 　前記ＰＷＭ値算出部は、
   　前記画像データに基づいて、ＰＷＭ値の前記エリアごとの比を決定し、
   　ＰＷＭ値の総和が前記リミット値を超えないように、かつ、該決定された比に従って、前記算出を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像表示用発光装置。
6. 　前記発光素子はＬＥＤであることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示用発光装置。
7. 　前記制御条件設定部は、
   　前記リミット値および基準電流値を決定する際に、前記ＬＥＤに加えるべき電圧の値についても、該基準電流値に応じて決定し、
   　該ＬＥＤに加えられる電圧の値は、該決定された値に設定されることを特徴とする請求項６に記載の画像表示用発光装置。
8. 　前記発光ユニットに複数種の色の前記ＬＥＤが備えられている、請求項６または請求項７に記載の画像表示用発光装置であって、
   　決定された前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記基準電流値を前記色ごとに修正する、色味補正部を備えたことを特徴とする画像表示用発光装置。
9. 　請求項１に記載の画像表示用発光装置が発する光を用いて、画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
10. 　バックライトと、
    　前記画像データに基づいて、画素ごとに光の透過度合が調整されるＬＣＤパネルと、を備え、
    　該バックライトの光を該ＬＣＤパネルに与えることによって、該ＬＣＤパネルの表示領域に画像を表示する画像表示装置であって、
    　該バックライトとして、請求項２に記載の画像表示用発光装置が適用されたことを特徴とする画像表示装置。
11. 　前記ＬＣＤパネルに複数種の色の画素が備えられている、請求項１０に記載の画像表示装置であって、
    　現在設定されている前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記光の透過度合を前記色ごとに修正する、色味補正部を備えたことを特徴とする画像表示装置。
12. 　ＰＷＭ制御によって複数のＬＥＤに電流を供給するものであり、１または複数のＬＥＤごとに、該ＰＷＭ制御のデューティ比が可変であるＬＥＤドライバであって、
    　該ＰＷＭ制御のオンに応じてＬＥＤに流す電流の値である基準電流値も可変であり、
    　前記デューティ比の総和と前記基準電流値との積を、所定の上限値を超えないように制限することを特徴とするＬＥＤドライバ。

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