WO2021161633A1 - 表示装置及び方法 - Google Patents

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勉 原田
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株式会社ジャパンディスプレイ
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    • G09G2320/0646Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to display devices and methods.
  • a backlight is arranged on the back surface of a display panel having a display area, and an image is displayed in the display area by irradiating light from the backlight toward the display panel. can do.
  • backlight scan a technique in which a display area is divided into a plurality of areas and the backlight is partially and sequentially emitted so as to correspond to each of the areas.
  • an object to be solved by the present invention is to provide a display device and a method capable of improving the brightness of an image.
  • the display device includes a display panel having a display area for displaying an image, a plurality of light sources for irradiating light to display the image in the display area, and a plurality of areas in which the display area is divided. It is provided with a control unit that sequentially emits light sources corresponding to each of the regions. The control unit repeatedly emits a light source corresponding to a region specified based on the image among the plurality of regions during one frame period in which the image is displayed in the display region.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an image display system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the display device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the head-up display.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an outline of the backlight scan.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the backlight.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an image displayed on the display device.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of timing for turning on a switch provided for each of a plurality of regions when displaying the image shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an image display system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the display device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the head-up display.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of timing for turning on a switch provided for each of a plurality of regions when displaying the image shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of timing for turning on a switch provided for each of a plurality of regions when displaying the image shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a case where the backlight scan is repeated for two regions out of a plurality of regions.
  • FIG. 13 is a diagram showing a circuit configuration of a backlight in which the order in which the switches are turned on is changed.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a case where images are alternately displayed and blinked.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example of the configuration of the display device according to the modified example of the present embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the backlight.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the display device.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the display device.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of the image display system according to the present embodiment.
  • the image display system 10 includes a control device 11 and a display device 12.
  • the control device 11 corresponds to a host CPU or the like for controlling the operation of the image display system 10, and supplies an image or the like displayed on the display device 12 to the display device 12 as described later.
  • the display device 12 is, for example, a liquid crystal display device (LCD: Liquid Crystal Display) including a display panel including a liquid crystal layer, and displays an image supplied from the control device 11 in a display area included in the display panel.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the image display system 10 further includes, for example, a storage device for storing programs or other data necessary for executing various processes in the image display system 10. And.
  • control device 11 and the display device 12 will be described as separate devices, but the control device 11 and the display device 12 may be configured as one.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the display device 12 shown in FIG.
  • the display device 12 includes a signal processing unit 121, a display panel 122, a panel drive unit (panel driver) 123, a backlight (light source device) 124, a backlight control unit (light source drive unit) 125, and the like. Be prepared.
  • the signal processing unit 121 is an arithmetic processing unit that controls the operation of the display panel 122 and the backlight 124.
  • the signal processing unit 121 is connected to a panel driving unit 123 for driving the display panel 122 and a backlight control unit 125 for driving the backlight 124.
  • the image supplied from the control device 11 to the display device 12 includes, for example, a matrix of pixel data called a Bayer array.
  • a Bayer array Such an image is converted into an image signal containing an RGB component by executing image processing (Bayer conversion). It is assumed that this image processing is executed in, for example, the control device 11.
  • the signal processing unit 121 inputs the image signal on which the image processing has been executed as described above from the control device 11.
  • the signal processing unit 121 executes necessary processing on the input image signal and outputs it to the panel driving unit 123 (display panel 122).
  • the signal processing unit 121 generates a backlight control signal based on the input image signal, and outputs the backlight control signal to the backlight control unit 125.
  • the display panel 122 has a display area DA, and a plurality of pixel PXs are arranged in a two-dimensional matrix (matrix) in the display area DA.
  • the panel drive unit 123 includes a signal output circuit 123a and a scanning circuit 123b.
  • the signal output circuit 123a is electrically connected to the display panel 122 by a signal line DTL.
  • the signal output circuit 123a holds the image signal output from the signal processing unit 121, and sequentially outputs the image signal to the display panel 122.
  • the scanning circuit 123b is electrically connected to the display panel 122 by the scanning line SCL.
  • the scanning circuit 123b controls on and off of a switching element for selecting a pixel in the display panel 122.
  • the backlight 124 is arranged on the back surface of the display panel 122, for example, and irradiates the display panel 122 with light.
  • the backlight 124 is provided with a plurality of light sources.
  • a light emitting diode element hereinafter, simply referred to as LED
  • LED light emitting diode element
  • the backlight control unit 125 adjusts the current or duty ratio supplied to the backlight 124 based on the backlight control signal output from the signal processing unit 121, for example, from the backlight 124 to the display panel 122. Controls the amount (intensity) of the emitted light.
  • a matrix is provided on the display panel 122 to which light from the backlight 124 is irradiated according to the operation of the panel drive unit 123 (signal output circuit 123a and scanning circuit 123b) and the backlight control unit 125.
  • An image is displayed in the display area DA of the display panel 122 by sequentially writing an image signal (pixel signal) output from the signal processing unit 121 for each of a plurality of pixels PX (display lines) arranged in a shape. Can be done.
  • the display device 12 (image display system 10) according to the present embodiment is a head-up display (HUD:) that displays the image in the driver's field of view by reflecting the image on a projection surface such as a windshield of an automobile. It can be used for Head-Up Display). According to the head-up display, it is possible to reproduce a virtual image at a place about 4 m ahead of the windshield, and the driver can check the image without moving the line of sight significantly.
  • HUD head-up display
  • the head-up display includes a display device 12 for projecting an image and, for example, two concave mirrors M1 and M2.
  • the image output from the display device 12 (that is, the image displayed on the display device 12) is reflected and condensed by the concave mirrors M1 and M2, and is, for example, the inner surface of the windshield FG of an automobile. It is projected on the (projection surface).
  • the image projected in this way is reflected on the driver side by the windshield FG, and a virtual image V is formed several meters ahead of the windshield FG.
  • the mirrors M1 and M2 that form a part of the head-up display have been described as concave mirrors, but the mirrors M1 and M2 do not have to be concave mirrors, for example, half mirrors, Fresnel mirrors, and the like. It may be another optical member. Further, the image may be projected on a transparent reflector or the like installed in front of the driver instead of the windshield FG.
  • the backlight scan is a method in which the display area DA (light emitting surface of the backlight 124) is divided into a plurality of areas, and the light emission of the backlight 124 is controlled so as to sequentially scan the plurality of areas.
  • the backlight 124 is partially and sequentially emitted so as to correspond to each of the plurality of regions in which the display region DA is divided.
  • Such a backlight scan is useful for improving the image quality.
  • the display area DA is divided into a plurality of areas DA1 to DA8 as shown in FIG.
  • the plurality of regions DA1 to DA8 extend in the Y direction (first direction), and the plurality of regions DA1 to DA8 are arranged side by side in the X direction (second direction).
  • the display area DA is divided.
  • the LEDs 124a corresponding to the region DA1 (here, 4).
  • One LED 124a) is made to emit light (lights up).
  • the LED 124a corresponding to the area DA1 is an LED that is arranged directly under the area DA1 and irradiates the area DA1 in order to display an image in the area DA1.
  • the light emission of the LED 124a corresponding to the area DA1 is stopped (the LED 124a is turned off), and the LED 124a corresponding to the area DA2 is made to emit light.
  • the backlight scan is executed by repeating the same control for the area DA3 and thereafter.
  • FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of the backlight 124.
  • a plurality of LEDs 124a are provided in a matrix.
  • one end of one common switch (anode switch) 124b is electrically connected to the anode of each of the four LEDs 124a corresponding to, for example, the region DA1 described in FIG. 4 described above (anode common).
  • the cathodes of the four LEDs 124a corresponding to the region DA1 and the other ends of the switch 124b are electrically connected to the backlight control unit 125.
  • the area DA1 (a plurality of LEDs 124a corresponding to the area DA1) has been described, but the same applies to the other areas DA2 to DA8. That is, in the present embodiment, the switch 124b is provided for each of the plurality of areas DA1 to DA8 in which the display area is divided, and by controlling the switch 124b to be sequentially turned on, the above-mentioned backlight is used. Light scan can be realized.
  • the two switches 124b are not turned on at the same time, and the switches 124b are turned on one by one.
  • each switch 124b indicates the order in which each of the switches 124b is turned on. That is, in the backlight 124 shown in FIG. 5, it is shown that the switch 124b is turned on in order from the left side during the backlight scan.
  • the maximum brightness of the backlight 124 is limited by the instantaneous current that can be passed through the LED 124a provided in the backlight 124, and the instantaneous current is the rating (specification or performance) of the LED 124a. , It is determined based on the current supply capacity of the backlight control unit 125 (LED driver), the power supply design, and the like.
  • the rating of the LED 124a and the backlight control unit 125 are designed according to the brightness to be improved. This increases the manufacturing cost of the display device 12.
  • the display device 12 has a configuration capable of improving the brightness of the image without increasing the manufacturing cost.
  • FIG. 6 shows an example of an image displayed on the display device 12
  • FIG. 7 shows a switch provided for each of the above-mentioned areas DA1 to DA8 when displaying the image 200 shown in FIG. It shows the timing to turn on 124b.
  • the image 200 shown in FIG. 6 corresponds to an image presented to the driver at normal times, and the image 200 corresponds to the image 200.
  • the LED 124a is made to emit light in each area of the areas DA1 to DA8 as described above, in order to display the image 200 shown in FIG. 6, it is necessary to make the LED 124a emit light in all of the areas DA1 to DA8.
  • the backlight control unit 125 corresponds to each of the regions DA1 to DA8 by sequentially turning on the switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA8 as shown in FIG.
  • the LED 124a is made to emit light sequentially.
  • the period from the start of light emission of the LED 124a corresponding to the area DA1 to the stop of the light emission of the plurality of LEDs 124a corresponding to the area DA8 corresponds to the period (1 frame period) for displaying the image 200 (1 frame). That is, when displaying the image 200, the eight switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA8 are turned on once during one frame period (that is, the backlight scan). Is executed once). In the present embodiment, "the backlight scan is executed once" means all of the switches 124b provided for each of the regions (here, DA1 to DA8) to be the target of the backlight scan. Is intended to be turned on once.
  • FIG. 8 shows another example of the image displayed on the display device 12, and FIG. 9 is provided for each of the above-mentioned areas DA1 to DA8 when displaying the image 300 shown in FIG. It shows the timing to turn on the switch 124b.
  • the image 300 shown in FIG. 8 corresponds to an image presented to the driver in an emergency, and the image 300 Contains, for example, information notifying that the road on which the vehicle driven by the driver is traveling is slippery.
  • the LED 124a is emitted in the regions DA3 to DA6 of the regions DA1 to DA8. Just do it.
  • the left and right regions (specifically, regions DA1, DA2, DA7, and DA8) having a certain width in the image 300 are black regions, and are regions that do not need to be irradiated with light from the backlight 124. be.
  • the backlight control unit 125 corresponds to each of the regions DA3 to DA6 by sequentially turning on the switches 124b provided for each of the regions DA3 to DA6 as shown in FIG.
  • the LED 124a is made to emit light sequentially.
  • the eight switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA8 are turned on once during one frame period, but the image 300. Is displayed, as shown in FIG. 9, the four switches 124b provided for each of the areas DA3 to DA6 (areas to be backlit scan) can be turned on twice. Yes (that is, the backlight scan is performed twice).
  • the image 300 is not an image (full-screen lighting image) in which the LED 124a corresponding to all of the display areas DA (areas DA1 to DA8) such as the image 200 needs to be emitted (lit).
  • the LED 124a corresponding to all of the display areas DA (areas DA1 to DA8)
  • the image 300 is not an image (full-screen lighting image) in which the LED 124a corresponding to all of the display areas DA (areas DA1 to DA8) such as the image 200 needs to be emitted (lit).
  • the image displayed on the display device 12 in the present embodiment is supplied from the control device 11 to the display device 12, but the image (for example, the image 200 or 300) is held in the image display system 10, for example. It may be determined by the control device 11 based on the information obtained from the image display system 10 or information acquired from the outside of the image display system 10 (for example, a server device or various sensors).
  • the area where the LED 124a needs to emit light in order to display the image supplied from the control device 11 is specified on the control device 11 side based on the image, and is instructed (notified) to the display device 12. ), Or it may be specified on the display device 12 side (for example, the signal processing unit 121 or the like) based on the image.
  • the LED 124a corresponding to the regions DA3 to DA6 is repeatedly emitted during one frame period (that is, the backlight scan is repeated for the regions DA3 to DA6) has been described.
  • the area corresponding to the LED 124a to be made does not have to be continuous.
  • the LEDs 124a corresponding to each of the regions DA1, DA2, DA7 and DA8 in the regions DA1 to DA8 are sequentially emitted. Just do it.
  • the backlight control unit 125 sequentially turns on the switches 124b provided for each of the regions DA1, DA2, DA7, and DA8 as shown in FIG. 11, so that the regions DA1, DA2, The LED 124a corresponding to each of DA7 and DA8 is repeatedly emitted during one frame period.
  • the areas DA1 to DA8 described in the present embodiment are examples, and the number of areas in which the display area DA is divided may be other than 8, and the shape of the area is also described in the present embodiment. It may be different. Further, in the present embodiment, the number of LEDs 124a corresponding to each of the regions DA1 to DA8 has been described as four, but the number of LEDs 124a corresponding to each of the regions DA1 to DA8 is other than four. Alternatively, the arrangement of the plurality of LEDs 124a may be different from that described in this embodiment. Further, for example, FIG.
  • the backlight scan is repeated twice and the one-frame period ends at the timing when the switch 124b provided for the area DA6 is switched from the on state to the off state.
  • the timing at which the switch 124b provided for the area other than the area DA6 (areas DA3 to DA5) is switched from the on state to the off state, etc.
  • the light emission of the backlight 124 may be controlled so that the one-frame period ends. That is, in the present embodiment, the LED 124a corresponding to at least one region (for example, DA3 to DA6) specified from the image may be made to emit light a plurality of times in one frame period.
  • the backlight scan in which the LED (light source) 124a corresponding to each of the plurality of regions (for example, regions DA1 to DA8) in which the display region DA is divided is sequentially emitted for each region is performed.
  • the LED 124a that is, when displaying the image
  • the LED 124a which needs to emit light, is repeatedly emitted.
  • the backlight scan per unit time (1 frame period) is performed.
  • the light emitting time of the LED 124a corresponding to the region to be the target of the backlight scan is increased. Therefore, in the present embodiment, the brightness of the image displayed on the display device 12 can be improved.
  • the figure is shown in the figure.
  • the LED 124a is made to emit light twice as many times (that is, twice as long) for one area as compared with the configuration in which the backlight scan is performed for all of the areas DA1 to DA8. Therefore, the brightness of the image is also doubled.
  • the LED124a is emitted four times as many times (that is, four times as long) as one area, so that the brightness of the image is also four times as high. It becomes.
  • the maximum brightness of the image is usually set. It can be doubled or quadrupled with the time image (full screen lighting image).
  • the brightness of the image can be improved without changing the rating of the LED 124a, the backlight control unit 125 (LED driver), the power supply design, and the like, so that an increase in manufacturing cost is suppressed. be able to.
  • an image 200 (first image) displayed in a normal time and a 300 (second image) displayed in an emergency, and it is specified based on the image 200.
  • the area to be specified is different from the area specified based on the image 300. That is, in the present embodiment, when a full-screen lighting image such as image 200 and a partially lit image such as image 300 are switched and displayed, the brightness of the partially lit image is improved when the partially lit image is displayed. be able to.
  • the plurality of LEDs 124a are arranged in a matrix, and the plurality of areas DA1 to DA8 in which the display area DA is divided extend in the Y direction (first direction) and extend in the X direction (X direction). They are arranged in the second direction). Further, the LED 124a corresponding to each of the plurality of regions DA1 to DA8 is electrically connected to the switch 124b provided for the region. In the present embodiment, the backlight scan can be executed by sequentially turning on such switches 124b.
  • the corresponding LEDs 124a are emitted in the order of the regions DA1 to DA8, but for example, depending on the specifications or performance of the backlight control unit 125, the backlight scan It may be necessary to fix the switch 124b (LED124a) that starts the operation.
  • the switches 124b are turned on in the order described in FIG. 5, for example, the switches 124b provided for the area DA1 must be turned on, and the image 200 and the like are shown in the book. It cannot be displayed as described in the embodiment.
  • the switch 124b that starts the backlight scan is fixed as described above.
  • the image 200 can be displayed with high brightness even when it is necessary to do so. That is, in the present embodiment, the plurality of switches 124b may be configured to be turned on in a predetermined order based on the image displayed on the display device 12.
  • the visibility of the image displayed in an emergency such as the image 300 is improved, and in the emergency. It is possible to call attention based on the notified information, but from the viewpoint of calling the attention, as shown in FIG. 14, the images 300 and 400 that can be displayed with high brightness are periodically switched (). That is, display control such as (alternately displaying and blinking) may be executed.
  • the brightness of the backlight 124 (plurality of LEDs 124a) when the image 200 in a normal state is displayed is determined by, for example, the illuminance of external light measured by a sensor (for example, the illuminance of external light (a plurality of LEDs 124a). It may be adjusted depending on the brightness). Even in the case of such a configuration, when displaying the image 300 or the like in an emergency as described above, the backlight 124 is automatically emitted with the maximum brightness (that is, the current of the backlight control unit 125). Is automatically maximized), the visibility can be further improved.
  • the backlight 124 emits light at the maximum brightness
  • the backlight 124 (LED124a) does not necessarily have to emit light at the maximum brightness, and the backlight scan during one frame period.
  • the brightness of the backlight 124 may be changed at the timing when the above is repeated. According to such a configuration, it is possible to save power while improving the brightness of the image.
  • the plurality of LEDs 124a provided in the backlight 124 are driven by the passive matrix method, but for example, the light emitting (lighting) time of the plurality of LEDs 124a is limited to a part of one frame period. If this is the case, the present embodiment may be applied to a display device 12 that drives the plurality of LEDs 124a by an active matrix method.
  • the display device 12 has been described as having one backlight control unit 125, but the display device 12 has two backlight control units (first backlight control unit) as shown in FIG. It may have a configuration (hereinafter, referred to as a modification) including 125a and a second backlight control unit 125b).
  • FIG. 16 shows an example of the circuit configuration of the backlight 124 provided in the display device 12 according to this modification.
  • the first backlight control unit 125a is connected to some of the LEDs 124a (first light source) among the plurality of LEDs 124a provided in the backlight 124 in a matrix, and the first backlight control unit 125a is connected to the plurality of LEDs 124a. It differs from FIG. 5 described above in that the second backlight control unit 125b is connected to the remaining LED 124a (second light source) of the above.
  • the first backlight control unit 125a is electrically connected to the LED 124a corresponding to the areas DA1 to DA4 of the plurality of areas DA1 to DA8 in which the display area DA is divided.
  • the second backlight control unit 125b is electrically connected to the LED 124a corresponding to the areas DA5 to DA8 of the plurality of areas DA1 to DA8 in which the display area DA is divided.
  • the first backlight control unit 125a sequentially turns on the switches 124b provided for the areas DA1 to DA4, so that the LEDs 124a corresponding to each of the areas DA1 to DA4 are set to the area. It can be made to emit light sequentially every time.
  • the second backlight control unit 125b sequentially turns on the switches 124b provided for the regions DA5 to DA8, so that the LEDs 124a corresponding to the regions DA5 to DA8 are sequentially emitted for each region. Can be made to.
  • the two switches 124b can be turned on at the same time.
  • FIG. 17 shows the timing at which the switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA8 are turned on when displaying the image 200 shown in FIG. 6 described above.
  • the first backlight control unit 125a sequentially turns on the switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA4 as shown in FIG.
  • the corresponding plurality of LEDs 124a are sequentially emitted.
  • the period from the start of light emission of the LED 124a corresponding to the area DA1 to the stop of the light emission of the LED 124a corresponding to the area DA4 corresponds to the period for displaying the image 200 (1 frame period). That is, when displaying the image 200 in this modification, each of the plurality of switches 124b provided for each of the regions DA1 to DA4 is turned on once during one frame period. (That is, a backlight scan is performed once).
  • the second backlight control unit 125b sequentially turns on the switches 124b provided for each of the regions DA5 to DA8, thereby sequentially emitting the LEDs 124a corresponding to each of the regions DA5 to DA8.
  • the period from the start of light emission of the LED 124a corresponding to the area DA5 to the stop of the light emission of the LED 124a corresponding to the area DA8 corresponds to the period for displaying the image 200 (1 frame period). That is, when displaying the image 200 in this modification, each of the plurality of switches 124b provided for each of the regions DA5 to DA8 is turned on once during one frame period. (That is, a backlight scan is performed once).
  • the emission time of each of the LEDs 124a can be lengthened.
  • the brightness can be increased as compared with the case described in 7.
  • FIG. 18 shows the timing for turning on the switch 124b provided for each of the regions DA1 to DA8 when displaying the image 300 shown in FIG. 8 described above.
  • the LED 124a may be made to emit light in the regions DA3 to DA6 of the regions DA1 to DA8 as described above.
  • the first backlight control unit 125a sequentially turns on the switches 124b provided for each of the regions DA3 and DA4 as shown in FIG. 18 to sequentially turn on each of the regions DA3 and DA6.
  • the corresponding LED 124a is sequentially emitted.
  • the second backlight control unit 125b sequentially turns on the 124b provided for each of the regions DA5 and DA6, thereby sequentially emitting the LEDs 124a corresponding to each of the regions DA5 and DA6. ..
  • each of the two switches 124b provided for each of the areas DA3 and DA4 can be turned on twice as shown in FIG. 18 (that is, the backlight scan can be turned on).
  • each of the two switches 124b provided for each of the regions DA5 and DA6 can be turned on twice (ie, the backlight scan is performed twice).
  • the first backlight control unit 125a and the second backlight control unit 125b are provided, and the first backlight control unit 125a is specified based on an image (for example, regions DA3 to DA6).
  • the second backlight control unit 125b repeatedly emits light, and the second backlight control unit 125b corresponds to the region (for example, the regions DA3 to DA6) specified based on the image.
  • the LED 124a corresponding to the regions DA5 and DA6 of the above is repeatedly emitted.
  • FIG. 17 As described in the above, the LED 124a is made to emit light twice as many times (that is, twice as long) for one area as compared with the configuration in which the backlight scan is performed for all of the areas DA1 to DA8. Therefore, the brightness of the image is also doubled.
  • an image (partially lit image) in which the area (lighting area) for emitting the LED 124a is 1/2 of the display area DA is displayed.
  • the maximum brightness of the image can be doubled of the normal image (full-screen lighting image).
  • the maximum brightness of the image can be set to 4 times that of the normal image. ..
  • the backlight 124 (directly underneath type LED back) in which the LED is arranged at a position corresponding to the entire surface of the display panel 122 (that is, directly under the display panel 122).
  • the backlight 124 may be an edge type LED backlight in which LEDs are arranged at positions corresponding to the left and right or upper and lower ends of the display panel 122.
  • the display device 12 when the display device 12 according to the present embodiment is a liquid crystal display device, the display device 12 is configured to execute local dimming for controlling the brightness distribution of the backlight 124 according to the image. It doesn't matter if you do. That is, this embodiment can be used in combination with local dimming.
  • the display device 12 may be, for example, an LED display in which a plurality of light emitting diode elements (light sources) are arranged according to a plurality of pixels, or a plurality of organics according to a plurality of pixels. It may be an organic EL display in which an electroluminescence element (light source) is arranged.
  • the control unit is a display device that repeatedly emits a light source corresponding to a region specified based on the image among the plurality of regions during one frame period in which an image is displayed in the display region.
  • the image displayed in the display area includes the first and second images, and includes the first and second images. The region specified based on the first image and the region specified based on the second image are different.
  • the display device according to [C1].
  • [C3] The plurality of light sources are arranged in a matrix in the first direction and the second direction.
  • the display device according to [C1] or [C2], wherein the plurality of regions extend in the first direction and are arranged in the second direction.
  • a plurality of switches provided for each of the plurality of regions are further provided.
  • the display device according to [C3], wherein the light source corresponding to each of the plurality of regions is electrically connected to a switch provided for the region.
  • [C5] The display device according to [C4], wherein the plurality of switches are turned on in a predetermined order based on the image.
  • the control unit includes a first control unit that emits light from the first light source among the plurality of light sources, and a second control unit that emits a second light source that is different from the first light source among the plurality of light sources.
  • the first control unit repeatedly causes the first light source of the light sources corresponding to the area specified based on the image to emit light during one frame period in which the image is displayed in the display area.
  • the second control unit repeatedly emits a second light source among the light sources corresponding to the area specified based on the image during one frame period in which the image is displayed in the display area [C1] to.
  • the display device according to any one of [C5].
  • the display panel includes a liquid crystal layer.
  • the display device according to [C1] to [C6], wherein the plurality of light sources are provided on a backlight arranged on the back surface of the display panel.
  • the display panel includes a plurality of pixels arranged in a matrix in the display area.
  • the display device according to [C1] to [C6], wherein the plurality of light sources include a plurality of light emitting diode elements arranged according to the plurality of pixels.
  • the display panel includes a plurality of pixels arranged in a matrix in the display area.
  • the display device according to [C1] to [C6], wherein the plurality of light sources include a plurality of organic electroluminescent elements arranged according to the plurality of pixels.
  • a method performed by a display device comprising a display panel having a display area for displaying an image and a plurality of light sources irradiating light to display the image in the display area.
  • the light sources corresponding to each of the plurality of regions in which the display region is divided are sequentially emitted for each region, the light sources of the plurality of regions are displayed during one frame period in which the image is displayed in the display region.
  • a method comprising a step of repeatedly emitting a light source corresponding to a region specified based on the image.
  • the image displayed in the display area includes the first and second images, and includes the first and second images.
  • the plurality of light sources are arranged in a matrix in the first direction and the second direction.
  • the display device further includes a plurality of switches provided for each of the plurality of regions.
  • the method according to [C12], wherein the light source corresponding to each of the plurality of regions is electrically connected to a switch provided for the region.
  • the step of emitting light includes a step of emitting light of a first light source among the plurality of light sources and a step of emitting light of a second light source of the plurality of light sources different from the first light source.
  • the step of causing the first light source to emit light is a step of repeatedly emitting the first light source among the light sources corresponding to the area specified based on the image during one frame period in which the image is displayed in the display area.
  • Including The step of causing the second light source to emit light is a step of repeatedly emitting the second light source among the light sources corresponding to the area specified based on the image during one frame period in which the image is displayed in the display area.
  • the display panel includes a liquid crystal layer.
  • the display panel includes a plurality of pixels arranged in a matrix in the display area.
  • the display panel includes a plurality of pixels arranged in a matrix in the display area.

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Abstract

実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源と、前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる制御部とを具備する。前記制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させる。

Description

表示装置及び方法
 本発明の実施形態は、表示装置及び方法に関する。
 例えば液晶表示装置のような表示装置においては、表示領域を有する表示パネルの背面にバックライトが配置されており、当該バックライトから表示パネルに向けて光を照射することによって表示領域に画像を表示することができる。
 ここで、表示領域を複数の領域に分割し、当該領域の各々に対応するようにバックライトを部分的に順次発光させる技術(以下、バックライトスキャンと表記)が知られている。
 しかしながら、上記したバックライトスキャンを採用した表示装置の場合、表示領域に表示される画像の輝度(値)を向上させることが困難である。
特開2010-060817号公報
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、画像の輝度を向上させることが可能な表示装置及び方法を提供することにある。
 実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源と、前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる制御部とを具備する。前記制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させる。
図1は、実施形態に係る画像表示システムの構成の一例を示す図である。 図2は、表示装置の構成の一例を示す図である。 図3は、ヘッドアップディスプレイの概略について説明するための図である。 図4は、バックライトスキャンの概要について説明するための図である。 図5は、バックライトの回路構成の一例を示す図である。 図6は、表示装置において表示される画像の一例を示す図である。 図7は、図6に示す画像を表示する際に複数の領域の各々に対して設けられているスイッチをオン状態にするタイミングの一例を示す図である。 図8は、表示装置において表示される画像の他の例を示す図である。 図9は、図8に示す画像を表示する際に複数の領域の各々に対して設けられているスイッチをオン状態にするタイミングの一例を示す図である。 図10は、表示装置において表示される画像の別の例を示す図である。 図11は、図10に示す画像を表示する際に複数の領域の各々に対して設けられているスイッチをオン状態にするタイミングの一例を示す図である。 図12は、複数の領域のうちの2つの領域を対象としてバックライトスキャンを繰り返す場合について説明するための図である。 図13は、スイッチがオン状態にされる順番が変更されたバックライトの回路構成を示す図である。 図14は、画像を交互に表示して点滅させる場合について説明するための図である。 図15は、本実施形態の変形例に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図16は、バックライトの回路構成の一例を示す図である。 図17は、表示装置の動作について説明するための図である。 図18は、表示装置の動作について説明するための図である。
 以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
 なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であっ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、寸法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、本明細書と各図において、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、本実施形態に係る画像表示システムの構成の一例を示す。図1に示すように、画像表示システム10は、制御装置11及び表示装置12を備える。
 制御装置11は、画像表示システム10の動作を制御するためのホストCPU等に相当し、後述するように表示装置12に表示される画像等を当該表示装置12に供給する。
 表示装置12は、例えば液晶層を含む表示パネルを備える液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)であり、制御装置11から供給される画像を当該表示パネルが有する表示領域に表示する。
 なお、図1においては省略されているが、画像表示システム10は、例えば画像表示システム10において各種処理を実行するために必要なプログラムまたはその他のデータを記憶する記憶装置等を更に備えているものとする。
 また、本実施形態においては制御装置11及び表示装置12が別個の装置であるものとして説明するが、当該制御装置11及び表示装置12は一体として構成されていてもよい。
 図2は、図1に示す表示装置12の構成の一例を示す。図2に示すように、表示装置12は、信号処理部121、表示パネル122、パネル駆動部(パネルドライバ)123、バックライト(光源装置)124及びバックライト制御部(光源駆動部)125等を備える。
 信号処理部121は、表示パネル122及びバックライト124の動作を制御する演算処理部である。信号処理部121は、表示パネル122を駆動するためのパネル駆動部123及びバックライト124を駆動するためのバックライト制御部125と接続されている。
 ここで、制御装置11から表示装置12に供給される画像は、例えばベイヤー配列と称される画素データの行列を含む。このような画像は、画像処理(ベイヤー変換)が実行されることによって、RGB成分を含む画像信号に変換される。なお、この画像処理は、例えば制御装置11内で実行されるものとする。
 信号処理部121は、上記したように画像処理が実行された画像信号を制御装置11から入力する。信号処理部121は、入力された画像信号に対して必要な処理を実行し、パネル駆動部123(表示パネル122)に出力する。
 また、信号処理部121は、入力された画像信号に基づいてバックライト制御信号を生成し、当該バックライト制御信号をバックライト制御部125に出力する。
 表示パネル122は表示領域DAを有し、当該表示領域DA内には複数の画素PXが2次元のマトリクス状(行列状)に配列されている。
 パネル駆動部123は、信号出力回路123a及び走査回路123bを備える。信号出力回路123aは、信号線DTLによって表示パネル122と電気的に接続されている。信号出力回路123aは、信号処理部121から出力された画像信号を保持し、当該画像信号を表示パネル122に順次出力する。
 走査回路123bは、走査線SCLによって表示パネル122と電気的に接続されている。走査回路123bは、表示パネル122における画素を選択するためのスイッチング素子のオン及びオフを制御する。
 バックライト124は、例えば表示パネル122の背面に配置され、当該表示パネル122に向けて光を照射する。なお、バックライト124には、複数の光源が設けられている。バックライトに設けられる光源としては、例えば発光ダイオード素子(以下、単にLEDと表記)等が用いられる。
 バックライト制御部125は、例えば信号処理部121から出力されるバックライト制御信号に基づいてバックライト124に供給される電流またはデューティ比を調整することにより、当該バックライト124から表示パネル122に対して照射される光の量(強度)を制御する。
 このような表示装置12においては、パネル駆動部123(信号出力回路123a及び走査回路123b)及びバックライト制御部125の動作に応じて、バックライト124からの光が照射される表示パネル122においてマトリクス状に配列されている複数の画素PX(表示ライン)毎に信号処理部121から出力された画像信号(画素信号)が順次書き込まれることによって、表示パネル122の表示領域DAに画像を表示することができる。
 ところで、本実施形態に係る表示装置12(画像表示システム10)は、自動車のフロントガラス等の投影面に画像を反射させることにより、ドライバーの視野内に当該画像を表示するヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)に用いることができる。ヘッドアップディスプレイによれば、フロントガラスの先4m程度の場所に虚像を再現することが可能であり、ドライバーが視線を大きく動かすことなく画像を確認することができる。
 ここで、図3を参照して、ヘッドアップディスプレイの概略について説明する。図3に示すように、ヘッドアップディスプレイは、画像を投影するための表示装置12と、例えば2つの凹面ミラーM1及びM2とを備えている。このような構成によれば、表示装置12から出力された画像(つまり、表示装置12において表示された画像)は、凹面ミラーM1及びM2により反射、集光され、例えば自動車のフロントガラスFGの内面(投影面)に投影される。
 このように投影された画像は、フロントガラスFGでドライバー側に反射され、フロントガラスFGの数m先に虚像Vを形成する。
 ここでは、ヘッドアップディスプレイの一部を構成するミラーM1及びM2が凹面ミラーであるものとして説明したが、当該ミラーM1及びM2は、凹面ミラーでなくてもよく、例えばハーフミラー、フレネルミラー等の他の光学部材であってもよい。また、画像は、フロントガラスFGではなく、ドライバーの前方に設置された透明な反射板等に投影されてもよい。
 なお、上記したように表示装置12において表示される画像は制御装置11から供給されるが、当該制御装置11は図3において省略されている。
 ここで、上記したように本実施形態に係る表示装置12においては、バックライトスキャンが採用されているものとする。バックライトスキャンとは、表示領域DA(バックライト124の発光面)を複数の領域に分割し、当該複数の領域を順次スキャンするようにバックライト124の発光を制御する方式である。換言すれば、このバックライトスキャンにおいては、表示領域DAを分割した複数の領域の各々に対応するようにバックライト124を部分的に順次発光させる。このようなバックライトスキャンは、画質の改善に有用である。
 以下、バックライトスキャンの概要について、図4を用いて説明する。ここでは、図4に示すように表示領域DAが複数の領域DA1~DA8に分割されているものとする。図4に示す例では、複数の領域DA1~DA8がY方向(第1方向)に延在するとともに、当該複数の領域DA1~DA8がX方向(第2方向)に並べて配置されるように、表示領域DAが分割されている。
 ここで、図4に示すようにマトリクス状に配列された複数のLED124aがバックライト124に設けられているものとすると、バックライトスキャンにおいては、まず、領域DA1に対応するLED124a(ここでは、4つのLED124a)を発光(点灯)させる。なお、領域DA1に対応するLED124aとは、当該領域DA1の直下に配置され、当該領域DA1において画像を表示するために当該領域DA1を照射するためのLEDをいう。なお、他の領域DA2~DA8の各々に対応するLED124aについても同様である。
 次に、領域DA1に対応するLED124aの発光を停止(当該LED124aを消灯)するとともに、領域DA2に対応するLED124aを発光させる。以下、領域DA3以降についても同様の制御を繰り返すことにより、バックライトスキャンが実行される。
 なお、図5は、バックライト124の回路構成の一例を示す。上記したようにバックライト124においては、複数のLED124aがマトリクス状に設けられている。また、上記した図4において説明した例えば領域DA1に対応する4つのLED124aの各々のアノードには、共通の1つのスイッチ(アノードスイッチ)124bの一端が電気的に接続されている(アノードコモン)。一方、領域DA1に対応する4つのLED124aのカソード及びスイッチ124bの他端は、バックライト制御部125に電気的に接続されている。このようなスイッチ124bをオン状態にし、当該スイッチ124bの他端からアノード電源を供給することによって、領域DA1に対応するLED124aを発光させることができる。
 ここでは、領域DA1(に対応する複数のLED124a)について説明したが、他の領域DA2~DA8についても同様である。すなわち、本実施形態において、スイッチ124bは表示領域を分割した複数の領域DA1~DA8の各々に対して設けられており、当該スイッチ124bが順次オン状態となるように制御することにより、上記したバックライトスキャンを実現することができる。
 なお、本実施形態においては、2つのスイッチ124bを同時にオン状態にすることはなく、スイッチ124bは1つずつオン状態にされるものとする。
 また、図5において、各スイッチ124bの近傍に表記されている数字は、当該スイッチ124bの各々がオン状態にされる順番を表している。すなわち、図5に示すバックライト124においては、バックライトスキャン時に左側から順にスイッチ124bがオン状態にされることが示されている。
 ところで、一般的に、バックライト124の最大輝度は当該バックライト124に設けられているLED124aに流すことができる瞬時電流によって制限されるが、当該瞬時電流は、当該LED124aの定格(仕様または性能)、バックライト制御部125(LEDドライバ)の電流供給能力または電源設計等に基づいて決定される。
 このため、上記したバックライトスキャンを採用した表示装置12において表示される画像の輝度を一時的に向上させたい場合には、当該向上させる輝度に合わせてLED124aの定格やバックライト制御部125を設計する必要があり、表示装置12の製造コストが増加する。
 そこで、本実施形態に係る表示装置12は、製造コストを増加させることなく、画像の輝度を向上させることが可能な構成を有する。
 以下、図6~図9を参照して、本実施形態に係る表示装置12の動作について説明する。
 まず、図6は表示装置12において表示される画像の一例を示しており、図7は図6に示す画像200を表示する際に上記した領域DA1~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bをオン状態にするタイミングを示している。
 なお、本実施形態に係る表示装置12が図3において説明したヘッドアップディスプレイに用いられるものとすると、図6に示す画像200は通常時にドライバーに対して提示される画像に相当し、当該画像200には、例えば当該ドライバーが運転する自動車の速度や当該自動車が走行している道路の法定速度等の情報が含まれている。
 上記したように領域DA1~DA8の領域単位でLED124aを発光させる構成である場合、図6に示す画像200を表示するためには、領域DA1~DA8の全てにおいてLED124aを発光させる必要がある。
 この場合、バックライト制御部125は、図7に示すように領域DA1~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA1~DA8の各々に対応するLED124aを順次発光させる。
 なお、領域DA1に対応するLED124aの発光開始から領域DA8に対応する複数のLED124aの発光停止までの期間は、画像200(1フレーム)を表示する期間(1フレーム期間)に相当する。すなわち、画像200を表示する際には、1フレーム期間の間に、領域DA1~DA8の各々に対して設けられている8つのスイッチ124bが1回ずつオン状態にされる(つまり、バックライトスキャンが1回実行される)。なお、本実施形態において「バックライトスキャンが1回実行される」とは、当該バックライトスキャンの対象となる領域(ここでは、DA1~DA8)の各々に対して設けられているスイッチ124bの全てを1回ずつオン状態にすることを意図している。
 次に、図8は表示装置12において表示される画像の他の例を示しており、図9は図8に示す画像300を表示する際に上記した領域DA1~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bをオン状態にするタイミングを示している。
 なお、本実施形態に係る表示装置12が図3において説明したヘッドアップディスプレイに用いられるものとすると、図8に示す画像300は緊急時にドライバーに対して提示される画像に相当し、当該画像300には、例えば当該ドライバーが運転する自動車が走行している道路が滑りやすい状態にあることを通知する情報が含まれている。
 上記したように領域DA1~DA8の領域単位でLED124aを発光させる構成である場合、図8に示す画像300を表示するためには、領域DA1~DA8のうちの領域DA3~DA6においてLED124aを発光させればよい。換言すれば、画像300において一定の幅を有する左右の領域(具体的には、領域DA1、DA2、DA7及びDA8)は、黒領域であり、バックライト124から光を照射させる必要がない領域である。
 この場合、バックライト制御部125は、図9に示すように領域DA3~DA6の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA3~DA6の各々に対応するLED124aを順次発光させる。
 ここで、上記した画像200を表示する際には領域DA1~DA8の各々に対して設けられている8つのスイッチ124bが1フレーム期間の間に1回ずつオン状態にされているが、画像300を表示する際には、図9に示すように領域DA3~DA6(バックライトスキャンの対象となる領域)の各々に対して設けられている4つのスイッチ124bを2回ずつオン状態にすることができる(つまり、バックライトスキャンが2回実行される)。
 すなわち、本実施形態においては、画像200のような表示領域DA(領域DA1~DA8)の全てに対応するLED124aを発光(点灯)させる必要がある画像(全画面点灯画像)ではなく、画像300のような表示領域DA(領域DA1~DA8)のうちの一部に対応するLED124aのみを発光(点灯)させることによって表示可能な画像(部分点灯画像)を表示する際には、当該LED124aのみを1フレーム期間の間に繰り返し発光させるものとする。
 なお、本実施形態において表示装置12に表示される画像は制御装置11から当該表示装置12に供給されるが、当該画像(例えば、画像200または300)は、例えば画像表示システム10内で保持されている情報や当該画像表示システム10の外部(例えば、サーバ装置または各種センサ等)から取得される情報等に基づいて制御装置11によって決定されればよい。
 更に、上記したように制御装置11から供給される画像を表示するためにLED124aを発光させる必要がある領域は、例えば当該画像に基づいて制御装置11側で特定されて表示装置12に指示(通知)されてもよいし、当該画像に基づいて表示装置12側(例えば、信号処理部121等)で特定されてもよい。
 また、本実施形態においては領域DA3~DA6に対応するLED124aを1フレーム期間の間に繰り返し発光させる(つまり、領域DA3~DA6を対象としてバックライトスキャンを繰り返す)場合について説明したが、当該繰り返し発光させるLED124aに対応する領域は連続していなくてもよい。
 具体的には、上記した部分点灯画像として例えば図10に示す画像400を表示する場合には、領域DA1~DA8のうちの領域DA1、DA2、DA7及びDA8の各々に対応するLED124aを順次発光させればよい。
 この場合、バックライト制御部125は、図11に示すように領域DA1、DA2、DA7及びDA8の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA1、DA2、DA7及びDA8の各々に対応するLED124aを1フレーム期間の間に繰り返し発光させる。
 なお、本実施形態において説明した領域DA1~DA8は一例であり、表示領域DAが分割される領域の数は8以外であってもよいし、当該領域の形状も本実施形態において説明したものと異なっていてもよい。更に、本実施形態においては領域DA1~DA8の各々に対応するLED124aの数が4つであるものとして説明したが、当該各領域DA1~DA8の各々に対応するLED124aの数は4以外であってもよいし、複数のLED124aの配置は本実施形態において説明したものと異なっていてもよい。また、例えば図9等においては、バックライトスキャンが2回繰り返され、領域DA6に対して設けられているスイッチ124bがオン状態からオフ状態に切り替えられたタイミングで1フレーム期間が終了する例を示しているが、各スイッチ124bのオン状態を維持する期間によっては、例えば領域DA6以外の領域(領域DA3~DA5)に対して設けられているスイッチ124bがオン状態からオフ状態に切り替えられたタイミング等で1フレーム期間が終了するようにバックライト124(複数のLED124a)の発光が制御されてもよい。すなわち、本実施形態においては、画像から特定される領域(例えば、DA3~DA6)のうちの少なくとも1つの領域に対応するLED124aを1フレーム期間の間に複数回発光させる構成であればよい。
 上記したように本実施形態においては、表示領域DAが分割された複数の領域(例えば、領域DA1~DA8)の各々に対応するLED(光源)124aを当該領域毎に順次発光させるバックライトスキャンが採用される場合に、当該表示領域DAに画像が表示される1フレーム期間の間に、複数の領域のうちの画像に基づいて特定される領域に対応するLED124a(つまり、当該画像を表示する際に発光させる必要があるLED124a)を繰り返し発光させる。
 すなわち、本実施形態においては、表示する画像に応じてLED124aを発光させる領域を減らすことができる(つまり、部分点灯画像を表示する)場合には、単位時間(1フレーム期間)当たりのバックライトスキャン回数を増加させることによって、当該バックライトスキャンの対象となる領域に対応するLED124aの発光時間が増加する。このため、本実施形態においては、表示装置12において表示される画像の輝度を向上させることができる。
 具体的には、上記したように表示領域DAが分割された複数の領域DA1~DA8のうちの4つの領域(領域DA3~DA6等)を対象としてバックライトスキャンを繰り返す構成の場合には、図7において説明したように当該領域DA1~DA8の全てを対象としてバックライトスキャンを実行する構成と比較して、1つの領域に対して2倍の回数(つまり、2倍の期間)LED124aを発光させることになるため、画像の輝度も2倍となる。
 また、画像の具体例については省略するが、例えば図12に示すように領域DA1~DA8のうちの2つの領域DA4及びDA5を対象としてバックライトスキャンを繰り返す構成の場合には、当該領域DA1~DA8の全てを対象としてバックライトスキャンを繰り返す構成と比較して、1つの領域に対して4倍の回数(つまり、4倍の期間)LED124aを発光させることになるため、画像の輝度も4倍となる。
 すなわち、本実施形態においては、LED124aを発光させる領域(点灯領域)が表示領域DAの1/2、1/4となる画像(部分点灯画像)を表示する場合に、当該画像の最大輝度を通常時の画像(全画面点灯画像)の2倍、4倍とすることができる。
 なお、上記した構成によれば、例えばLED124aの定格、バックライト制御部125(LEDドライバ)及び電源設計等を変更することなく画像の輝度を向上させることができるため、製造コストの増加を抑制することができる。
 更に、本実施形態においては、例えば通常時に表示される画像200(第1画像)と緊急時に表示される300(第2画像)とを表示することが可能であり、当該画像200に基づいて特定される領域と当該画像300に基づいて特定される領域とは異なっている。すなわち、本実施形態においては、画像200のような全画面点灯画像及び画像300のような部分点灯画像を切り替えて表示する場合において、当該部分点灯画像を表示する際に当該画像の輝度を向上させることができる。
 また、本実施形態において、複数のLED124aはマトリクス状に配列されており、表示領域DAが分割された複数の領域DA1~DA8はY方向(第1方向)に延在し、かつ、X方向(第2方向)に並べられている。また、このような複数の領域DA1~DA8の各々に対応するLED124aは、当該領域に対して設けられたスイッチ124bと電気的に接続されている。本実施形態においては、このようなスイッチ124bを順次オン状態にすることにより、バックライトスキャンを実行することができる。
 なお、本実施形態においては、図5に説明したように領域DA1~DA8の順番で対応するLED124aを発光させるものとして説明したが、例えばバックライト制御部125の仕様または性能によっては、バックライトスキャンを開始するスイッチ124b(LED124a)を固定しなければならない場合がある。この場合において、例えば図5において説明した順番でスイッチ124bがオン状態にされるものとすると、必ず領域DA1に対して設けられているスイッチ124bからオン状態にしなければならず、画像200等を本実施形態において説明したように表示することはできない。
 これに対して、例えば図5において説明したスイッチ124bがオン状態にされる順番を図13に示すように変更しておいた場合には、上記したようにバックライトスキャンを開始するスイッチ124bを固定する必要がある場合であっても画像200を高輝度で表示することができる。すなわち、本実施形態において、複数のスイッチ124bは、表示装置12に表示される画像に基づいて予め定められた順番でオン状態にされるように構成されていればよい。
 また、本実施形態においては、上記したように表示装置12に表示される画像の輝度を向上させることにより、例えば画像300のような緊急時に表示される画像の視認性を向上させ、当該緊急時に通知される情報に基づく注意喚起を促すことが可能であるが、当該注意喚起を促す観点からすれば、図14に示すように、高い輝度で表示可能な画像300及び400を定期的に切り替える(つまり、交互に表示して点滅させる)ような表示制御を実行しても構わない。
 また、表示装置12がヘッドアップディスプレイに用いられるような場合、通常時の画像200が表示される際のバックライト124(複数のLED124a)の輝度を、例えばセンサによって計測される外光の照度(明るさ)等によって調節する場合がある。このような構成の場合であっても、上記したように緊急時の画像300等を表示する際には自動的に最大の輝度でバックライト124を発光させる(つまり、バックライト制御部125の電流を自動で最大とする)ことにより、視認性を更に向上させることができる。
 なお、ここでは最大の輝度でバックライト124を発光させるものとして説明したが、当該バックライト124(LED124a)は必ずしも最大の輝度で発光させなくてもよいし、1フレーム期間の間にバックライトスキャンが繰り返されるタイミングでバックライト124の輝度を変更するようにしてもよい。このような構成によれば、画像の輝度を向上させながら、省電力化を図ることができる。
 また、本実施形態においてはバックライト124に設けられている複数のLED124aがパッシブマトリクス方式により駆動されるが、例えば複数のLED124aの発光(点灯)時間が1フレーム期間の一部に限られているのであれば、本実施形態が当該複数のLED124aをアクティブマトリクス方式により駆動する表示装置12に適用されてもよい。
 ところで、本実施形態においては表示装置12が1つのバックライト制御部125を備えるものとして説明したが、表示装置12は、図15に示すように2つのバックライト制御部(第1バックライト制御部125a及び第2バックライト制御部125b)を備える構成(以下、変形例と表記)であってもよい。
 図16は、本変形例に係る表示装置12に備えられるバックライト124の回路構成の一例を示す。
 本変形例においては、バックライト124にマトリクス状に設けられている複数のLED124aのうちの一部のLED124a(第1光源)に第1バックライト制御部125aが接続され、当該複数のLED124aのうちの残りのLED124a(第2光源)に第2バックライト制御部125bが接続されている点で、上述した図5とは異なる。
 図16に示す例では、第1バックライト制御部125aは、表示領域DAが分割された複数の領域DA1~DA8のうちの領域DA1~DA4に対応するLED124aと電気的に接続されている。
 一方、第2バックライト制御部125bは、表示領域DAが分割された複数の領域DA1~DA8のうちの領域DA5~DA8に対応するLED124aと電気的に接続されている。
 なお、複数の領域DA1~DA8の各々に対してスイッチ124bが設けられている点については、上述した図5において説明した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。
 これによれば、第1バックライト制御部125aは、領域DA1~DA4に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることにより、当該領域DA1~DA4の各々に対応するLED124aを当該領域毎に順次発光させることができる。同様に、第2バックライト制御部125bは、領域DA5~DA8に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることにより、当該領域DA5~DA8に対応するLED124aを当該領域毎に順次発光させることができる。
 本変形例のように第1バックライト制御部125a及び第2バックライト制御部125bを備える構成の場合には、2つのスイッチ124bを同時にオン状態にすることができる。
 以下、図17及び図18を参照して、本変形例に係る表示装置12の動作について説明する。
 まず、図17は、上述した図6に示す画像200を表示する際に領域DA1~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bをオン状態にするタイミングを示している。
 図6に示す画像200を表示するためには、領域DA1~DA8の全てにおいてLED124aを発光させる必要がある。
 この場合、第1バックライト制御部125aは、図17に示すように領域DA1~DA4の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA1~DA4の各々に対応する複数のLED124aを順次発光させる。
 なお、領域DA1に対応するLED124aの発光開始から領域DA4に対応するLED124aの発光停止までの期間は、画像200を表示する期間(1フレーム期間)に相当する。すなわち、本変形例において画像200を表示する際には、1フレーム期間の間に、領域DA1~DA4の各々に対して設けられている複数のスイッチ124bの各々が1回ずつオン状態にされる(つまり、バックライトスキャンが1回実行される)。
 同様に、第2バックライト制御部125bは、領域DA5~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA5~DA8の各々に対応するLED124aを順次発光させる。
 なお、領域DA5に対応するLED124aの発光開始から領域DA8に対応するLED124aの発光停止までの期間は、画像200を表示する期間(1フレーム期間)に相当する。すなわち、本変形例において画像200を表示する際には、1フレーム期間の間に、領域DA5~DA8の各々に対して設けられている複数のスイッチ124bの各々が1回ずつオン状態にされる(つまり、バックライトスキャンが1回実行される)。
 このように本変形例においては、複数の領域DA1~DA8のうちの2つの領域に対応するLED124aを同時に発光させることにより、当該LED124aの各々の発光時間を長くすることができるため、上述した図7において説明した場合と比較して輝度を高くすることができる。
 次に、図18は、上述した図8に示す画像300を表示する際に領域DA1~DA8の各々に対して設けられているスイッチ124bをオン状態にするタイミングを示している。
 図8に示す画像300を表示するためには、上述したように領域DA1~DA8のうちの領域DA3~DA6においてLED124aを発光させればよい。
 この場合、第1バックライト制御部125aは、図18に示すように領域DA3及びDA4の各々に対して設けられているスイッチ124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA3及びDA6の各々に対応するLED124aを順次発光させる。
 同様に、第2バックライト制御部125bは、領域DA5及びDA6の各々に対して設けられている124bを順次オン状態とすることによって、当該領域DA5及びDA6の各々に対応するLED124aを順次発光させる。
 ここで、上記した画像200を表示する際には領域DA1~DA4の各々に対して設けられている4つのスイッチ124bが1フレーム期間の間に1回ずつオン状態にされているが、画像300を表示する際には、図18に示すように領域DA3及びDA4の各々に対して設けられている2つのスイッチ124bの各々を2回ずつオン状態にすることができる(つまり、バックライトスキャンが2回実行される)とともに、領域DA5及びDA6の各々に対して設けられている2つのスイッチ124bの各々を2回ずつオン状態にすることができる(つまり、バックライトスキャンが2回実行される)。
 すなわち、本変形例においては、第1バックライト制御部125a及び第2バックライト制御部125bを備え、第1バックライト制御部125aが画像に基づいて特定される領域(例えば、領域DA3~DA6)に対応するLED124aのうちの領域DA3及びDA4に対応するLED124aを繰り返し発光させ、第2バックライト制御部125bが画像に基づいて特定される領域(例えば、領域DA3~DA6)に対応するLED124aのうちの領域DA5及びDA6に対応するLED124aを繰り返し発光させる。
 本変形例においては、このような構成により、単位時間(1フレーム期間)当たりのバックライトスキャン回数を増加させることが可能であるため、表示装置12において表示される画像の輝度を向上させることができる。
 具体的には、上記したように表示領域DAが分割された複数の領域DA1~DA8のうちの4つの領域(領域DA3~DA6)を対象としてバックライトスキャンを繰り返す構成の場合には、図17において説明したように当該領域DA1~DA8の全てを対象としてバックライトスキャンを実行する構成と比較して、1つの領域に対して2倍の回数(つまり、2倍の期間)LED124aを発光させることになるため、画像の輝度も2倍となる。
 すなわち、本変形例のようにバックライト制御部を2つ備える構成の場合であっても、LED124aを発光させる領域(点灯領域)が表示領域DAの1/2となる画像(部分点灯画像)を表示する場合には、当該画像の最大輝度を通常時の画像(全画面点灯画像)の2倍とすることができる。なお、詳細については省略するが、LED124aを発光させる領域が表示領域DAの1/4となる画像を表示する場合には、当該画像の最大輝度を通常時の画像の4倍とすることができる。
 なお、上記した本実施形態(及び本実施形態の変形例)においては表示パネル122の全面に対応する位置(つまり、表示パネル122の直下)にLEDが配置されたバックライト124(直下型LEDバックライト)について説明したが、バックライト124は、表示パネル122の左右または上下等の端部に対応する位置にLEDが配置されたエッジ型LEDバックライトであってもよい。
 また、上記したように本実施形態に係る表示装置12が液晶表示装置である場合、当該表示装置12は、画像に合わせてバックライト124の輝度分布を制御するローカルディミングを実行するように構成されていても構わない。すなわち、本実施形態は、ローカルディミングと併用することが可能である。
 更に、本実施形態に係る表示装置12は、例えば複数の画素に応じて複数の発光ダイオード素子(光源)が配置されているLEDディスプレイであってもよいし、複数の画素に応じて複数の有機エレクトロルミネッセンス素子(光源)が配置されている有機ELディスプレイであってもよい。
 以下、本実施形態に係る発明を付記する。
[C1] 
 画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、
 前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源と、
 前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる制御部と
 を具備し、
 前記制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させる
 表示装置。
[C2] 
 前記表示領域に表示される画像は、第1及び第2画像を含み、
 前記第1画像に基づいて特定される領域と前記第2画像に基づいて特定される領域とは異なる 
 [C1]記載の表示装置。
[C3] 
 前記複数の光源は、第1方向及び第2方向にマトリクス状に配列されており、
 前記複数の領域は、第1方向に延在し、かつ、第2方向に並べられている
 [C1]または[C2]記載の表示装置。
[C4] 
 前記複数の領域の各々に対して設けられた複数のスイッチを更に具備し、
 前記複数の領域の各々に対応する光源は、当該領域に対対して設けられたスイッチと電気的に接続される
 [C3]記載の表示装置。
[C5] 
 前記複数のスイッチは、前記画像に基づいて予め定められた順番でオン状態にされるように構成されている[C4]記載の表示装置。
[C6] 
 前記制御部は、前記複数の光源のうちの第1光源を発光させる第1制御部と、前記複数の光源のうちの前記第1光源とは異なる第2光源を発光させる第2制御部とを含み、
 前記第1制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第1光源を繰り返し発光させ、
 前記第2制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第2光源を繰り返し発光させる
 [C1]~[C5]のいずれか一項に記載の表示装置。
[C7] 
 前記表示パネルは、液晶層を含み、
 前記複数の光源は、前記表示パネルの背面に配置されるバックライトに設けられる
 [C1]~[C6]記載の表示装置。
[C8] 
 前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
 前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の発光ダイオード素子を含む
 [C1]~[C6]記載の表示装置。
[C9] 
 前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
 前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む
 [C1]~[C6]記載の表示装置。
[C10] 
 画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源とを備える表示装置が実行する方法であって、
 前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる際に、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させるステップを具備する方法。
[C11] 
 前記表示領域に表示される画像は、第1及び第2画像を含み、
 前記第1画像に基づいて特定される領域と前記第2画像に基づいて特定される領域とは異なる
 [C10]記載の方法。
[C12] 
 前記複数の光源は、第1方向及び第2方向にマトリクス状に配列されており、
 前記複数の領域は、第1方向に延在し、かつ、第2方向に並べられている
 [C10]または[C11]記載の方法。
[C13] 
 前記表示装置は、前記複数の領域の各々に対して設けられた複数のスイッチを更に具備し、
 前記複数の領域の各々に対応する光源は、当該領域に対して設けられたスイッチと電気的に接続される
 [C12]記載の方法。
[C14] 
 前記複数のスイッチは、前記画像に基づいて予め定められた順番でオン状態にされるように構成されている[C13]記載の方法。
[C15] 
 前記発光させるステップは、前記複数の光源のうちの第1光源を発光させるステップと、前記複数の光源のうちの前記第1光源とは異なる第2光源を発光させるステップとを含み、
 前記第1光源を発光させるステップは、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第1光源を繰り返し発光させるステップを含み、
 前記第2光源を発光させるステップは、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第2光源を繰り返し発光させるステップを含む
 [C10]~[C14]のいずれか一項に記載の方法。
[C16] 
 前記表示パネルは、液晶層を含み、
 前記複数の光源は、前記表示パネルの背面に配置されるバックライトに設けられる
 [C10]~[C15]記載の方法。
[C17] 
 前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
 前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の発光ダイオード素子を含む
 [C10]~[C15]記載の方法。
[C18] 
 前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
 前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む
 [C10]~[C15]記載の方法。
 以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
 本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、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、または、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。
 また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
 10…画像表示システム、11…制御装置、12…表示装置、121…信号処理部、122…表示パネル、123…パネル駆動部、123a…信号出力回路、123b…走査回路、124…バックライト、124a…LED(光源)、124b…スイッチ、125…バックライト制御部、125a…第1バックライト制御部、125b…第2バックライト制御部、DTL…信号線、SCL…走査線。

Claims (18)

  1.  画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、
     前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源と、
     前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる制御部と
     を具備し、
     前記制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させる
     表示装置。
  2.  前記表示領域に表示される画像は、第1及び第2画像を含み、
     前記第1画像に基づいて特定される領域と前記第2画像に基づいて特定される領域とは異なる
     請求項1記載の表示装置。
  3.  前記複数の光源は、第1方向及び第2方向にマトリクス状に配列されており、
     前記複数の領域は、第1方向に延在し、かつ、第2方向に並べられている
     請求項1または2記載の表示装置。
  4.  前記複数の領域の各々に対して設けられた複数のスイッチを更に具備し、
     前記複数の領域の各々に対応する光源は、当該領域に対して設けられたスイッチと電気的に接続される
     請求項3記載の表示装置。
  5.  前記複数のスイッチは、前記画像に基づいて予め定められた順番でオン状態にされるように構成されている請求項4記載の表示装置。
  6.  前記制御部は、前記複数の光源のうちの第1光源を発光させる第1制御部と、前記複数の光源のうちの前記第1光源とは異なる第2光源を発光させる第2制御部とを含み、
     前記第1制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第1光源を繰り返し発光させ、
     前記第2制御部は、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第2光源を繰り返し発光させる
     請求項1~5のいずれか一項に記載の表示装置。
  7.  前記表示パネルは、液晶層を含み、
     前記複数の光源は、前記表示パネルの背面に配置されるバックライトに設けられる
     請求項1~6のいずれか一項に記載の表示装置。
  8.  前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
     前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の発光ダイオード素子を含む
     請求項1~6のいずれか一項に記載の表示装置。
  9.  前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
     前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む
     請求項1~6のいずれか一項に記載の表示装置。
  10.  画像を表示する表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域に画像を表示するために光を照射する複数の光源とを備える表示装置が実行する方法であって、
     前記表示領域が分割された複数の領域の各々に対応する光源を当該領域毎に順次発光させる際に、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記複数の領域のうちの当該画像に基づいて特定される領域に対応する光源を繰り返し発光させるステップを具備する方法。
  11.  前記表示領域に表示される画像は、第1及び第2画像を含み、
     前記第1画像に基づいて特定される領域と前記第2画像に基づいて特定される領域とは異なる
     請求項10記載の方法。
  12.  前記複数の光源は、第1方向及び第2方向にマトリクス状に配列されており、
     前記複数の領域は、第1方向に延在し、かつ、第2方向に並べられている
     請求項10または11記載の方法。
  13.  前記表示装置は、前記複数の領域の各々に対して設けられた複数のスイッチを更に具備し、
     前記複数の領域の各々に対応する光源は、当該領域に対して設けられたスイッチと電気的に接続される
     請求項12記載の方法。
  14.  前記複数のスイッチは、前記画像に基づいて予め定められた順番でオン状態にされるように構成されている請求項13記載の方法。
  15.  前記発光させるステップは、前記複数の光源のうちの第1光源を発光させるステップと、前記複数の光源のうちの前記第1光源とは異なる第2光源を発光させるステップとを含み、
     前記第1光源を発光させるステップは、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第1光源を繰り返し発光させるステップを含み、
     前記第2光源を発光させるステップは、前記表示領域に画像が表示される1フレーム期間の間に、前記画像に基づいて特定される領域に対応する光源のうちの第2光源を繰り返し発光させるステップを含む
     請求項10~14のいずれか一項に記載の方法。
  16.  前記表示パネルは、液晶層を含み、
     前記複数の光源は、前記表示パネルの背面に配置されるバックライトに設けられる
     請求項10~15のいずれか一項に記載の方法。
  17.  前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
     前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の発光ダイオード素子を含む
     請求項10~15のいずれか一項に記載の方法。
  18.  前記表示パネルは、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
     前記複数の光源は、前記複数の画素に応じて配置された複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む
     請求項10~15のいずれか一項に記載の方法。
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