WO2022029875A1

WO2022029875A1 - Ｌｅｄ表示システム、ｌｅｄ表示制御装置およびｌｅｄ表示装置

Info

Publication number: WO2022029875A1
Application number: PCT/JP2020/029788
Authority: WO
Inventors: 吉範浅村
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2022-02-10

Abstract

ＬＥＤ表示制御装置とＬＥＤ表示装置とを備えるＬＥＤ表示システムにおいて、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことが可能な技術を提供する。ＬＥＤ表示制御装置（２００）は、電源エリア補正係数算出部（４０）と表示エリア補正係数算出部（４１）と映像信号配信部（３２）とを備える。電源エリア補正係数算出部（４０）は、電源エリア単位で補正係数を算出する。表示エリア補正係数算出部（４１）は、表示エリア単位で補正係数を算出する。映像信号配信部（３２）は、映像信号と表示エリア単位で算出された補正係数とを複数の単位ＬＥＤユニット（１００）に配信する。各単位ＬＥＤユニット（１００）は、複数のＬＥＤ（１）と輝度調整部（５）とＬＥＤ駆動部（６）とを備える。輝度調整部（５）は、配信された補正係数に基づいて映像信号の輝度を調整する。ＬＥＤ駆動部（６）は、輝度が調整された映像信号に基づいて、複数のＬＥＤ（１）を駆動する。

Description

ＬＥＤ表示システム、ＬＥＤ表示制御装置およびＬＥＤ表示装置

　本開示は、ＬＥＤ表示制御装置と、ＬＥＤ表示制御装置から配信される映像信号に基づいて個々のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）の点滅を制御することにより映像を表示するＬＥＤ表示装置とを備えるＬＥＤ表示システムに関し、特にＬＥＤの輝度制御技術に関するものである。

　ＬＥＤ表示装置は、表示画素として複数のＬＥＤを備え、ＬＥＤの技術発展と低コスト化により、屋内外での広告表示などに多く使用されている。ＬＥＤ表示装置はこれまで、自然画像、およびアニメーションなどの動画像を表示することが主であったが、画素ピッチの狭ピッチ化に伴い視認距離が短くなることで、屋内用途においては会議および監視などの用途にも使用されている。特に監視用途においては、ＬＥＤ表示装置は、例えばパソコンなどから入力される静止画に近い画像を表示することが多くなっている。

　ＬＥＤ表示装置の表示画素としては、一般的にはＲ、Ｇ、Ｂの３原色のＬＥＤが使用されている。ＬＥＤ表示装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のＬＥＤの発光時間をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することによって色調を表現している。しかしながら、ＬＥＤは点灯状態で最大電力を消費し、非点灯状態ではほぼ電力を消費しないため、例えばフルビット全白信号に対し２０％グレー信号では、ＬＥＤの消費電力は２０％程度となる。このように、ＬＥＤ表示装置では映像信号の内容により消費電力が大きく変動する。なお、フルビット全白信号では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のＬＥＤがＤｕｔｙ比１００％で発光し、２０％グレー信号では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のＬＥＤがＤｕｔｙ比２０％で発光するものとする。

　そこで、特許文献１には、電源容量の増大を抑えて省電力を実現する表示装置が開示されている。特許文献１に記載の表示装置では、入力される映像信号に基づいて表示パネルに流れる電流値を予測する。そして、フレーム単位での電流値の総和等が所定のしきい値以上となった場合、表示装置は画像のコントラストおよびブライトネスを補正する映像信号処理を行い、表示パネルに流れる電流値が所定の最大値を超えないように制御する。

特表２０１０－５２７０４３号公報

　一般的にＬＥＤ表示装置を複数用いて大画面を構成している。例えば４８０×２７０画素のＬＥＤ表示装置を水平方向４ユニット×垂直方向４ユニットの計１６ユニット組み合わせることによって、ＦｕｌｌＨＤ（１９２０×１０８０画素）の映像を表示する。各ＬＥＤ表示装置はフルビット全白信号を表示する際に最大の電力を消費し、その消費電力量が定格値となる。そのため、上記のようなＦｕｌｌＨＤの解像度を持つシステムにおいてはＬＥＤ表示装置の消費電力量×１６ユニット分の電力容量を用意する必要があった。

　しかしながら、監視用途などで表示する画像はグレーバックまたは淡色などの比較的少ない消費電力で表示できるような画像が多く、定格値より算出された最大電力容量を有するＬＥＤ表示装置を用意することは過剰となることが多い。また、過剰であるにも関わらず、既存の設備容量が不足する場合には、追加の電源工事が必要になるなどの問題があった。

　ここで、特許文献１に記載の技術では、モニタに表示される映像信号の１フレーム分の総和または平均値から映像全体のダイナミックレンジを調整することにより消費電力を制御する。これに対して複数のＬＥＤ表示装置を組み合わせて１画面の映像を表示する場合、ＬＥＤ表示装置に供給する電源を分割して供給する必要がある。そのため、１画面全体で電力容量を制限しても、表示エリア単位では電力容量を超えてしまう場合がある。

　そこで、本開示は、ＬＥＤ表示制御装置と、ＬＥＤ表示制御装置から配信される映像信号に基づいて映像を表示するＬＥＤ表示装置とを備えるＬＥＤ表示システムにおいて、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

　本開示に係るＬＥＤ表示システムは、少なくとも１つの表示エリアを規定する複数のＬＥＤ表示装置と、複数の前記ＬＥＤ表示装置に映像信号を配信し、少なくとも１つの前記表示エリアに映像を表示させるＬＥＤ表示制御装置とを備えるＬＥＤ表示システムであって、複数の前記ＬＥＤ表示装置は、予め定められた個数単位で外部電源に接続され、前記ＬＥＤ表示制御装置は、同一の前記外部電源に接続される予め定められた個数の前記ＬＥＤ表示装置で構成される電源エリアを複数設定し、前記ＬＥＤ表示制御装置は、前記電源エリア単位で前記映像信号における画素の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に基づいて、各前記電源エリア内の消費電力が目標値以下となるように前記映像信号の輝度を補正するための補正係数を前記電源エリア単位で算出する電源エリア補正係数算出部と、前記電源エリア単位で算出された前記補正係数に基づいて、前記表示エリア単位で前記補正係数を算出する表示エリア補正係数算出部と、前記映像信号と前記表示エリア単位で算出された前記補正係数とを複数の前記ＬＥＤ表示装置に配信する映像信号配信部とを備え、各前記ＬＥＤ表示装置は、表示画素となる複数のＬＥＤと、前記映像信号配信部から配信された前記補正係数に基づいて、前記映像信号配信部から配信された前記映像信号の輝度を調整する輝度調整部と、前記輝度調整部で前記輝度が調整された前記映像信号に基づいて、複数の前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動部とを備えるものである。

　本開示によれば、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことができる。

　この開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１に係るＬＥＤ表示システムの構成図である。単位ＬＥＤユニットの構成の一例を示すブロック図である。ＬＥＤ表示制御装置の構成の一例を示すブロック図である。ＬＥＤ表示制御装置が備える処理回路の構成を示す図である。ＬＥＤ表示制御装置が備える処理回路の別の構成を示す図である。ＬＥＤ表示制御装置の電力制御方法を示すフローチャートである。表示エリア単位の補正係数を算出するタイミングを説明するための説明図である。実施の形態２に係るＬＥＤ表示システムの構成図である。マスターとなるＬＥＤ表示制御装置の電力制御方法を示すフローチャートである。スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置の電力制御方法を示すフローチャートである。実施の形態３に係るＬＥＤ表示システムの構成図である。

　＜実施の形態１＞
　実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。

　（ＬＥＤ表示システムの構成）
　最初に、本開示の実施の形態１に係るＬＥＤ表示システム４００の全体構成について説明する。図１は、ＬＥＤ表示システム４００の構成図である。

　図１に示すように、ＬＥＤ表示システム４００は、ＬＥＤユニット１０１、ＬＥＤ表示制御装置２００、および外部電源３００，３０１，３０２，３０３を備える。ＬＥＤユニット１０１は、ＬＥＤ表示制御装置２００から配信される映像信号に基づいて映像を表示する。

　ＬＥＤユニット１０１は、複数のＬＥＤ表示装置（以下、「単位ＬＥＤユニット」ともいう）１００を備えており、複数の単位ＬＥＤユニット１００がそれぞれ有する複数のＬＥＤ表示部７（図２参照）によって１つの画面が構成されている。図１の例では、ＬＥＤユニット１０１は、水平方向４ユニット×垂直方向４ユニットの計１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００によって１つの画面が構成されている。なお、図１では単位ＬＥＤユニット１００は外側の四角枠と内側の四角枠とで示され、外側の大きな四角枠は１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００全体を示し、内側の小さな四角枠は個々の単位ＬＥＤユニット１００であり電気信号を扱う部分を示す。

　本実施の形態１では、単位ＬＥＤユニット１００の画素構成を水平方向４８０画素×垂直方向２７０画素とし、ＬＥＤユニット１０１は１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００によってＦｕｌｌＨＤ（１９２０×１０８０画素）を表示する。

　さらに、ＬＥＤユニット１０１に対して４ユニットの外部電源３００，３０１，３０２，３０３から電源が供給されている。具体的には、各外部電源３００，３０１，３０２，３０３は４ユニットの単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給している。なお、電源の供給経路は図１において太い矢印で示されている。

　ＬＥＤ表示制御装置２００は、ＬＥＤユニット１０１への映像信号の配信、およびＬＥＤユニット１０１の制御を行う。本実施の形態１では、ＬＥＤ表示制御装置２００が複数の単位ＬＥＤユニット１００を制御するため、複数の単位ＬＥＤユニット１００は１系統のディジーチェーンで接続されている。ＬＥＤ表示制御装置２００からの映像信号および制御信号は各単位ＬＥＤユニット１００に順番に入力される。なお、映像信号および制御信号の経路は図１において細い矢印で示されている。

　ＬＥＤ表示制御装置２００の電力制御は外部電源単位で制御する必要があり、外部電源単位で制御するエリアを電源エリアという。図１の場合、外部電源３００に接続されるＩＤ＝１１，１２，１３，１４の単位ＬＥＤユニット１００で構成される電源エリアを電源エリア１、外部電源３０１に接続されるＩＤ＝２１，２２，２３，２４の単位ＬＥＤユニット１００で構成される電源エリアを電源エリア２、外部電源３０２に接続されるＩＤ＝３１，３２，３３，３４の単位ＬＥＤユニット１００で構成される電源エリアを電源エリア３、外部電源３０３に接続されるＩＤ＝４１，４２，４３，４４の単位ＬＥＤユニット１００で構成される電源エリアを電源エリア４と定義する。

　ＬＥＤ表示制御装置２００が各単位ＬＥＤユニット１００を制御する方法については、後で詳細に説明する。なお、図１の例では、複数の単位ＬＥＤユニット１００は１系統のディジーチェーンで接続されているが、例えば、各外部電源３００～３０３に接続される４ユニットの単位ＬＥＤユニット１００単位で分割してディジーチェーン接続されてもよい。つまり、複数の単位ＬＥＤユニット１００は４系統のディジーチェーンで接続されてもよい。また、図１の例では１ユニットの外部電源に対して４ユニットの単位ＬＥＤユニット１００が接続されているが、任意のユニット数の単位ＬＥＤユニット１００が接続されるように構成してもよい。

　（単位ＬＥＤユニットの構成）
　図２は、単位ＬＥＤユニット１００の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、単位ＬＥＤユニット１００は、映像入力端子２、映像出力端子３、入力回路１５、映像信号処理回路４、フレームメモリ１３、輝度調整部５、ＬＥＤ駆動部６、ＬＥＤ表示部７、マイコン８、メモリ９、制御端子１０、電源入力端子１１、電源出力端子１２、および電源回路１４を備える。

　外部電源３００から供給される電源は各単位ＬＥＤユニット１００の電源入力端子１１を介して単位ＬＥＤユニット１００内の電源回路１４に供給され、電源回路１４を介して単位ＬＥＤユニット１００内の各回路に供給される。また、電源入力端子１１を介して供給される電源は、電源出力端子１２を介して次段の単位ＬＥＤユニット１００に電源供給することにより、電源供給におけるディジーチェーン接続が行われる。

　ＬＥＤ表示制御装置２００からは伝送路を構成する信号線の本数を減らすため映像信号をシリアル信号に変換して出力され、映像入力端子２に入力される。入力回路１５では、映像入力端子２を介して入力されるシリアル信号をデコードして映像信号処理回路４に出力し、さらにシリアル信号のままバッファして映像出力端子３を介して出力する。映像出力端子３から出力される映像信号は、ディジーチェーン用の信号として次段の各単位ＬＥＤユニット１００の映像入力端子２に接続される。

　映像信号処理回路４は、フレームメモリ１３を用いて、入力回路１５にてデコードされた映像信号から表示に必要な領域の選択処理などの信号処理を行う。輝度調整部５は、後述する、ＬＥＤ表示制御装置２００から配信される補正係数に基づいて、映像信号処理回路４にて信号処理が行われた映像信号の輝度を調整する。

　ＬＥＤ駆動部６は、輝度調整部５で輝度が調整された映像信号に基づいて、ＬＥＤ表示部７をＰＷＭ駆動する。ＬＥＤ表示部７は、表示画素となるＬＥＤ１が水平方向４８０画素×垂直方向２７００画素のマトリクス状に配置されて構成されている。ＬＥＤ１は１画素あたりそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）３個のＬＥＤを含む。ＬＥＤ表示部７は、映像信号に基づいてＬＥＤ駆動部６にＰＷＭ駆動され、映像を表示する。

　制御端子１０は、ＬＥＤ表示制御装置２００と単位ＬＥＤユニット１００との間での通信制御信号の入出力端子となる。マイコン８は、映像信号処理回路４、輝度調整部５およびＬＥＤ駆動部６の制御を行い、制御端子１０を介してＬＥＤ表示制御装置２００から配信される設定情報などをメモリ９に記憶させる。

　（ＬＥＤ表示制御装置の構成）
　図３は、ＬＥＤ表示制御装置２００の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、ＬＥＤ表示制御装置２００は、映像入力端子３０、映像信号処理回路３１、映像信号配信部３２、メモリ２４、制御回路３３、映像出力端子３４、外部端子２０、制御端子２３、外部同期信号入出力端子３５、補正係数通信部４５、および補正係数入出力端子４６を備える。

　制御回路３３は、電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３を備える。

　（処理回路）
　次に、ＬＥＤ表示制御装置２００が備える処理回路について説明する。図４は、ＬＥＤ表示制御装置２００が備える処理回路９０の構成を示す図である。

　図３と図４に示すように、電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３の各機能は、処理回路９０により実現される。すなわち、処理回路９０は、電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３を含む。

　処理回路９０が専用のハードウェアである場合、処理回路９０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路等である。電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３の各機能は、複数の処理回路により個別に実現されてもよいし、１つの処理回路によりまとめて実現されてもよい。

　図５は、ＬＥＤ表示制御装置２００が備える処理回路の別の構成を示す図である。図５に示すように、処理回路は、プロセッサ９１とメモリ９２とを含む。プロセッサ９１がメモリ９２に格納されるプログラムを実行することにより、電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアがプロセッサ９１により実行されることにより各機能が実現される。すなわち、ＬＥＤ表示制御装置２００は、プログラムを格納するメモリ９２と、そのプログラムを実行するプロセッサ９１とを含む。

　プログラムには、ＬＥＤ表示制御装置２００が、電源エリア単位で映像信号における画素の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に基づいて、各電源エリア１～４内の消費電力が目標値以下となるように映像信号の輝度を補正するための補正係数を電源エリア単位で算出する機能と、電源エリア単位で算出された補正係数に基づいて、表示エリア単位で補正係数を算出する機能と、映像信号と表示エリア単位で算出された補正係数とを複数の単位ＬＥＤユニット１００に配信する機能が記述されている。また、プログラムは、電源エリア補正係数算出部４０、表示エリア補正係数算出部４１、共通補正係数算出部４４、外部通信部２１、通信部２２、および設定部４３の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。

　プロセッサ９１は、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。または、メモリ９２は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

　（ＬＥＤの輝度補正方法）
　次に、本実施の形態に係るＬＥＤ表示システム４００におけるＬＥＤ１の輝度補正方法について詳細に説明する。

　図１に示すように、ＬＥＤ表示制御装置２００と、１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００によって構成されるＬＥＤユニット１０１とを備えるＬＥＤ表示システム４００を構成する場合、ＬＥＤ表示制御装置２００は個別に単位ＬＥＤユニット１００を制御するために各単位ＬＥＤユニット１００にＩＤ番号を設定する。図１の例では、１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００にＩＤ＝１～１６がそれぞれ設定される。単位ＬＥＤユニット１００のＩＤ番号は各単位ＬＥＤユニット１００内のメモリ９に記憶される。

　また、図１の例では、ＬＥＤユニット１０１をＩＤ＝１１～１４の単位ＬＥＤユニット１００からなる電源エリア１、ＩＤ＝２１～２４の単位ＬＥＤユニット１００からなる電源エリア２、ＩＤ＝３１～３４の単位ＬＥＤユニット１００からなる電源エリア３、ＩＤ＝４１～４４の単位ＬＥＤユニット１００からなる電源エリア４の４個の電源エリアに分割される。

　さらに、１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００は少なくとも１つの表示エリア、具体的には２つの表示エリアを規定している。電源エリア１，２（ＩＤ＝１１～２４）で構成されるエリアを表示エリア１、電源エリア３，４（ＩＤ＝３１～４４）で構成されるエリアを表示エリア２とする。

　具体的には、ＬＥＤ表示制御装置２００の映像出力端子３４は、ＩＤ＝１４の単位ＬＥＤユニット１００の映像入力端子２に接続され、映像出力端子３を介して次段の単位ＬＥＤユニット１００に順次接続されることによりＩＤ＝１１～１４，２１～２４，３１～３４，４１～４４の単位ＬＥＤユニット１００によって構成されるＬＥＤ表示システム４００に映像が配信される。

　また、図１に示すように、外部電源３００はＩＤ＝１１～１４の単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給し、外部電源３０１はＩＤ＝２１～２４の単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給する。また、外部電源３０２はＩＤ＝３１～３４の単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給し、外部電源３０３は、ＩＤ＝４１～４４の単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給する。具体的には、外部電源３００，３０１，３０２，３０３から供給される電源出力はそれぞれＩＤ＝１１，２１，３１，４１の単位ＬＥＤユニット１００の電源入力端子１１に接続され、電源出力端子１２を介して次段の単位ＬＥＤユニット１００の電源入力端子１１に接続されることによりそれぞれＩＤ＝１１，２１，３１，４１の単位ＬＥＤユニット１００に接続される３ユニットの単位ＬＥＤユニット１００に電源が供給される。

　図３に示すように、ＬＥＤ表示制御装置２００において、映像入力端子３０には、ＰＣなどの外部装置からの複数の映像信号が入力される。映像信号処理回路３１は、映像入力端子３０から入力される複数の映像信号のガンマ補正などの映像信号処理を行うと同時に、図１に示すように複数の映像信号をそれぞれの表示エリア１と表示エリア２に分割して表示するように制御する。映像信号配信部３２は、映像信号処理回路３１で信号処理が行われた映像信号を、映像出力端子３４を介してＬＥＤユニット１０１に配信する。この場合、映像信号配信部３２は、伝送路を構成する信号線の本数を減らすために映像信号をシリアル信号に変換して出力する。なお、映像の表示方法は、複数の映像信号から出力する映像信号を１系統選択してＬＥＤユニット１０１全体に表示してもよい。この場合は、１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００により表示エリア１のみが規定される。

　また、複数ユニットのＬＥＤ表示制御装置２００の出力を同期させるために、映像信号処理回路３１は外部同期信号入出力端子３５から入出力される外部同期信号に同期する機能を有する。

　外部通信部２１は、外部端子２０を介して、ＰＣなどの外部装置から入力されるＬＥＤ表示制御装置２００および単位ＬＥＤユニット１００を制御するための制御信号を受信する。制御信号としては、電源エリアの設定および、各電源エリア毎の電力制御に用いる閾値、表示エリアの設定値等が含まれる。受信された制御信号はメモリ２４に記憶される。

　また、受信された制御信号は制御回路３３の制御パラメータとして設定部４３に設定される。通信部２２は、制御端子２３を介して、単位ＬＥＤユニット１００との間での制御信号の送受信を行う。

　電源エリア補正係数算出部４０は、映像信号処理回路３１にて信号処理が行われた映像信号から各電源エリア単位で割り当てられる平均輝度の目標値以下となる補正係数を算出する。すなわち、電源エリア補正係数算出部４０は、電源エリア単位で映像信号における画素の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に基づいて、各電源エリア内の消費電力が目標値以下となるように映像信号の輝度を補正するための補正係数を電源エリア単位で算出する。

　表示エリア補正係数算出部４１は、電源エリア単位で算出された補正係数に基づいて、表示エリア単位で補正係数を算出する。

　（輝度補正係数の算出方法）
　以下、補正係数の算出方法について図６を用いて詳細に説明する。図６は、ＬＥＤ表示制御装置２００の電力制御方法を示すフローチャートである。

　本実施の形態１では、上記のように映像信号処理回路３１で信号処理された映像信号の解像度は１９２０×１０８０画素である。この各画素に対してＲ，Ｇ，Ｂ各色の輝度値が電源エリア補正係数算出部４０に入力される。ＬＥＤユニット１０１の表示エリア１，２の左上座標を（ｈ，ｖ）＝（１，１）、右下座標を（ｈ，ｖ）＝（１９２０，１０８０）として各画素に対するＲ、Ｇ、Ｂ各色の輝度値をＹｒ（ｈ，ｖ）、Ｙｇ（ｈ，ｖ）、Ｙｂ（ｈ，ｖ）と表すこととする。

　電源エリア補正係数算出部４０では、各電源エリア単位でＲ，Ｇ，Ｂ各色の輝度値の平均を算出する。図１の場合、電源エリア１に対しては（ｈ、ｖ）＝（１，１）から（４８０，１０８０）までのＹｒの平均値をＹＲ＿ａｖ１、Ｙｇの平均値をＹＧ＿ａｖ１、Ｙｂの平均値をＹＢ＿ａｖ１とすると、電源エリア１の平均値は次式にて算出される。

　同様に電源エリア２に関しては（ｈ，ｖ）＝（４８１，１）から（９６０，１０８０）までの画素平均Ｙ＿ａｖ２、電源エリア３に関しては（ｈ，ｖ）＝（９６１，１）から（１２８０，１０８０）までの画素平均Ｙ＿ａｖ３、電源エリア４に関しては（ｈ，ｖ）＝（１２８１，１）から（１９２０，１０８０）までの画素平均Ｙ＿ａｖ４を算出する（ステップＳ１)。

　各電源エリア１～４に関しては上限となる目標平均輝度Ｔｈ＿ｐ１，Ｔｈ＿ｐ２，Ｔｈ＿ｐ３，Ｔｈ＿ｐ４が設定されており、電源エリア補正係数算出部４０は、電源エリア単位で補正係数を算出する（ステップＳ２）。電源エリア１の補正係数Ｃｐ１は次式にて算出される。

　同様に電源エリア２の補正係数Ｃｐ２は次式にて算出される。

　同様に電源エリア３の補正係数Ｃｐ３は次式にて算出される。

　同様に電源エリア４の補正係数Ｃｐ４は次式にて算出される。

　次に表示エリア補正係数算出部４１は、表示エリア単位で補正係数を算出する（ステップＳ３）。実際には、各表示エリア１，２を構成する電源エリア１～４の補正値の最小値が選択されるが、ＬＥＤ表示制御装置２００内に指定された表示エリアが存在しない場合は最大値１が設定される。

　図１の場合、ＬＥＤ表示制御装置２００は、表示エリア１の補正係数Ｃａ＿ａｒ１は次式にて算出される。

　表示エリア２の補正係数Ｃａ＿ａｒ２は次式にて算出される。

　次に共通補正係数算出部４４は、映像信号配信部３２を介して、ＬＥＤ表示制御装置２００に接続される各単位ＬＥＤユニット１００に補正係数を送信する（ステップＳ４）。

　例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度階調が８ｂｉｔの場合、ＬＥＤ表示制御装置２００の各電源エリア１～４をそれぞれ上限５０％に制御する場合、Ｔｈ＿ｐ１＝Ｔｈ＿ｐ２＝Ｔｈ＿ｐ３＝Ｔｈ＿ｐ４＝１２８となる。ＬＥＤ表示制御装置２００の各電源エリア１～４の平均輝度がＹ＿ａｖ１＝２００、Ｙ＿ａｖ２＝１５０、Ｙ＿ａｖ３＝６４、Ｙ＿ａｖ４＝１２０の場合は式（２）～（５）により、Ｃｐ１＝１２８／２００、Ｃｐ２＝１２８／１５０、Ｃｐ３＝１、Ｃｐ４＝１となる。したがって、Ｃａ＿ａｒ１＝Ｃｐ１＝１２８／２００、Ｃａ＿ａｒ２＝Ｃｐ４＝１となる。

　実際には図６の補正係数の算出は図７に示すタイミングで実行される。すなわち１フレーム単位で連続して入力される映像信号に対して電源エリア単位および表示エリア単位で補正係数を算出した時点で、映像信号は映像信号配信部３２を介して各単位ＬＥＤユニット１００に配信されている。図７においてＬＥＤ表示制御装置２００は、単位ＬＥＤユニット１００に第ｎフレーム期間の映像信号を出力した時点で、表示エリア単位での補正係数が確定する。

　そして、第ｎ＋２フレームの先頭にて、図７に示すように映像信号の先頭を送信するタイミングで補正係数を各単位ＬＥＤユニット１００に送信する。この場合、補正係数はＩＤ番号（１１～４４）＋補正係数のフォーマットで伝送される。図７は、表示エリア単位の補正係数を算出するタイミングを説明するための説明図である。なお、図７では、後述する実施の形態２，３にも対応可能なように複数のＬＥＤ表示制御装置２００内で補正係数を算出することが記載されている。

　一方、単位ＬＥＤユニット１００では自身のＩＤが登録されているため、映像信号のフレームの先頭で送信される自身のＩＤ番号と一致する補正係数を格納する。また、ＬＥＤ駆動部６は、時分割で映像信号をＰＷＭ駆動してＬＥＤ表示部７を制御する必要がある。このため、映像信号処理回路４は、時系列で入力される映像信号を、フレームメモリ１３を介して、ＬＥＤ駆動部６で必要となるタイミングに並び替えを行う。フレームメモリ１３は最低３フレーム分の映像データを記憶する容量を持つ。

　ここで、映像信号処理回路４は映像信号の並び換えの際に映像信号を２フレーム分遅延させる。すなわち、図７に示すように第ｎフレーム目では第ｎフレームの映像信号を書き込み、第ｎ－２フレームの映像信号を読み出す。さらに、フレームメモリ１３から読み出された映像信号はＬＥＤ駆動部６で必要となるタイミングに並び替えを行われた後、入力回路１５に入力される第ｎ－２フレーム用補正係数を乗算する。したがって、第ｎ－２フレームの映像信号の輝度値が補正係数Ｃ＿ａｒ１，Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３によって補正されることにより常に予め設定された電力量以下となるように制御される。すなわち、映像信号と補正係数が時間的に合致するように制御されるため、安定した電力制御が行われる。

　ＬＥＤ駆動部６は、時分割で映像信号をＰＷＭ駆動してＬＥＤ表示部７における発光を制御しているが、映像信号の輝度レベルに応じて、ＰＷＭ制御における発光時間を制御することになる。すなわち、１００％白の場合は、ＰＷＭ制御は１００％の期間発光する制御を行い、２０％白の場合は、ＰＷＭ制御は２０％の期間発光するように制御が行われる。

　ＬＥＤ表示部７での消費電力は、ＰＷＭ制御による発光時間に比例して消費される。すなわち、映像信号の輝度値に依存してＬＥＤの消費電力が変化する。したがって、補正係数Ｃ＿ａｒ１，Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３によって単位ＬＥＤユニット１００単位で輝度を補正することにより、ＬＥＤ表示部７の発光時間が短くなり所定の電力消費以下に制御することが可能となる。

　なお、本実施の形態１では、単位ＬＥＤユニット１００のフレームメモリ１３により映像信号を２フレーム分遅延させていたが、必ずしも２フレーム分遅延させる必要はない。単位ＬＥＤユニット１００に入力される映像信号と補正係数が時間的に合致するように制御されていればよい。

　（効果）
　通常複数の単位ＬＥＤユニット１００によって構成されるＬＥＤ表示システムは、省電力制御を行う場合、表示エリア全体における輝度の補正係数を統一する必要がある。しかしながら、単位ＬＥＤユニット１００に対する電源供給は、図１に示すように表示エリアよりも小さいエリアである電源エリア単位で供給される。省電力制御を表示エリア全体で行う制御方法では、表示エリア全体の消費電力が目標値以下の場合でも、一部の電源エリアに電力が集中した場合には当該電源エリアで消費電力の目標値を超えてしまう。

　これに対して実施の形態１に係るＬＥＤ表示システム４００では、複数の単位ＬＥＤユニット１００は、予め定められた個数単位で外部電源３００，３０１，３０２，３０３に接続されている。ＬＥＤ表示制御装置２００は、同一の外部電源３００，３０１，３０２，３０３に接続される予め定められた個数の単位ＬＥＤユニット１００で構成される電源エリア１～４を複数設定している。ＬＥＤ表示制御装置２００は、電源エリア単位で映像信号における画素の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に基づいて、各電源エリア１～４内の消費電力が目標値以下となるように映像信号の輝度を補正するための補正係数を電源エリア単位で算出する電源エリア補正係数算出部４０と、電源エリア単位で算出された補正係数に基づいて、表示エリア単位で補正係数Ｃ＿ａｒ１，Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３を算出する表示エリア補正係数算出部４１と、映像信号と表示エリア単位で算出された補正係数Ｃ＿ａｒ１，Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３とを複数の単位ＬＥＤユニット１００に配信する映像信号配信部３２とを備えている。各単位ＬＥＤユニット１００は、表示画素となる複数のＬＥＤ１と、映像信号配信部３２から配信された補正係数に基づいて、映像信号配信部３２から配信された映像信号の輝度を調整する輝度調整部５と、輝度調整部５で輝度が調整された映像信号に基づいて、複数のＬＥＤ１を駆動するＬＥＤ駆動部６とを備えている。

　具体的には、表示エリア１，２を構成する電源エリア単位で電力制御を行い、表示エリア１，２内で最も小さい補正係数を表示エリア１，２で共通の補正係数として選択することにより、電源エリア単位で消費電力の目標値を超えることを抑制できる。このため、各電源エリア１～４を構成する単位ＬＥＤユニット１００の最大消費電力の電源を供給する必要がなくなり効率よく安定した省電力制御を行うことができる。すなわち、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことができる。

　以上より、ＬＥＤ表示システム４００におけるエネルギー消費量の削減を図ることができる。

　また、表示エリア１，２で共通の補正係数は、構成される各電源エリア１～４の最小となる補正係数で統一されるため、表示エリア全体の輝度が電源エリア単位でばらつくことを抑制できる。

　また、各単位ＬＥＤユニット１００は、ＬＥＤ表示制御装置２００の映像信号配信部３２から配信された映像信号を格納し、当該映像信号に対応する補正係数がＬＥＤ表示制御装置２００の映像信号配信部３２から配信されるときに、当該映像信号を読み出すフレームメモリ１３をさらに備えている。映像信号を読み出すタイミングと、当該映像信号に対応する補正係数が配信されるタイミングとを一致させることができるため、補正係数が実際の映像とずれることにより予め設定された電力量を超えることを抑制できる。

　なお、本実施の形態１では、１ユニットの外部電源で４ユニットの単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給していたが、必ずしも４ユニットである必要はない。任意のユニット数の単位ＬＥＤユニット１００に電源を供給する構成としてもよいし、各外部電源３００～３０３が供給する単位ＬＥＤユニット１００のユニット数が同じである必要もない。さらに１画面を構成する１６ユニットの単位ＬＥＤユニット１００を４ユニットの外部電源３００～３０３で電源供給しているが、必ずしも４ユニットである必要はなく、２ユニット以上の外部電源を用いて電源供給すればよい。また、本実施の形態１では補正係数を電源エリア単位の平均輝度を使って算出していたが、輝度の総和を使って算出してもよい。

　＜実施の形態２＞
　次に、実施の形態２に係るＬＥＤ表示システム４００Ａについて説明する。図８は、実施の形態２に係るＬＥＤ表示システム４００Ａの構成図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

　図８に示すように、実施の形態２では、複数（３ユニット）のＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）によってＬＥＤ表示システム４００Ａを構成する。図８は、３ユニットのＬＥＤ表示制御装置２００によってＦｕｌｌＨＤ×３のＬＥＤ表示システム４００Ａを構成した例である。

　図８の場合、表示エリアは３分割されており、表示エリア１はＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）、表示エリア２はＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）、表示エリア３はＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）により電源が供給され、それぞれの表示エリア１～３単位で電力制御が行われる。図８においてＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）がマスターとなり、スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ），（ｃ）の表示エリアを含む全ての表示エリア１～３単位での電力制御を行う。実際には、各表示エリア１～３を構成する電源エリア単位で電力制御を行った後、表示エリア単位で電力制御が均一となるように制御が行われることになる。

　なお、マスターとなるＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）をマスター機、スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ），（ｃ）をスレーブ機ともいう。

　図８においてＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）に接続される単位ＬＥＤユニット１００のうち、図１の場合と同様に外部電源３００に対してＩＤ＝１１，１２，１３，１４として設定されたものが接続される。ＩＤ＝１１，１２，１３，１４として設定された単位ＬＥＤユニット１００は、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）内で電源エリア１と定義される。同様に、ＩＤ＝２１，２２，２３，２４として設定された単位ＬＥＤユニット１００は電源エリア２、ＩＤ＝３１，３２，３３，３４として設定された単位ＬＥＤユニット１００は電源エリア３、ＩＤ＝４１，４２，４３，４４として設定された単位ＬＥＤユニット１００は電源エリア４と定義される。

　ＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ），（ｃ）についても、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）と同様に表示エリアと外部電源との接続に従ってＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ），（ｃ）内で電源エリア１，２，３，４が定義される。すなわち、電源エリアを表示エリア単位と外部電源に接続される単位ＬＥＤユニット１００単位で構成する。図８の場合、各ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）内で４つの電源エリアに分割される。

　ここで、ＬＥＤ表示制御装置２００単体および単位ＬＥＤユニット１００の動作については実施の形態１と同じであるため説明を省略する。

　実際には、図８に示すようにマスター機が出力する同期信号をスレーブ機に入力することによりＬＥＤ表示システム４００Ａ全体の出力を同期させる。各ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）で算出された表示エリア単位の補正係数は補正係数通信部４５および補正係数入出力端子４６を介して共有され、マスター機の共通補正係数算出部４４にてＬＥＤ表示システム４００Ａ全体の表示エリア単位での補正係数が算出され、算出された補正係数が再度スレーブ機に送信されることにより、複数ユニットのＬＥＤ表示制御装置２００の消費電力制御を行うことができる。実際には、図８に示すように各ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）の補正係数入出力端子４６間は、例えば、ＲＳ４８５等の通信ケーブルで接続されている。

　各ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）では、共通補正係数算出部４４はＬＥＤ表示システム４００Ａ全体で同期した表示エリア単位の補正係数を映像信号配信部３２に出力する。映像信号配信部３２は、映像信号処理回路３１で信号処理が行われた映像信号と共に表示エリア単位の補正係数を、映像出力端子３４を介してＬＥＤユニット１０１に配信する。

　（輝度補正係数の算出方法）
　以下、補正係数の算出方法について図９と図１０を用いて詳細に説明する。図９は、マスターとなるＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）の電力制御方法を示すフローチャートである。図１０は、スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置（ｂ），（ｃ）の電力制御方法を示すフローチャートである。なお、図９と図１０のステップＳ１１、ステップＳ２１に関しては、図６のステップＳ１と同じ処理であるため説明を省略する。

　各電源エリアには上限となる目標平均輝度Ｔｈ＿ｐ１，Ｔｈ＿ｐ２，Ｔｈ＿ｐ３，Ｔｈ＿ｐ４が設定されている。電源エリア補正係数算出部４０は、電源エリア単位で補正係数を算出する（ステップＳ１２、ステップＳ２２）。具体的には、電源エリア１に関する補正係数Ｃｐ１は式（２）にて算出され、電源エリア２に関する補正係数Ｃｐ２は式（３）にて算出される。電源エリア３に関する補正係数Ｃｐ３は式（４）にて算出され、電源エリア４に関する補正係数Ｃｐ４は式（５）にて算出される。

　次に、表示エリア補正係数算出部４１は、表示エリア単位で補正係数を算出する（ステップＳ１３、ステップＳ２３）。実際には、各表示エリアを構成する電源エリアの補正値の最小値が選択されるが、ＬＥＤ表示制御装置２００内に指定された表示エリアが存在しない場合は最大値１が設定される。

　図８の場合、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）では、表示エリア１の補正係数Ｃａ＿ａｒ１は次式にて算出される。

　存在しない表示エリア３の補正係数は次式にて算出される。

　図８のＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）では、表示エリア２の補正係数Ｃｂ＿ａｒ２は次式にて算出される。

　存在しない表示エリア１，３の補正係数は次式にて算出される。

　図８のＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）では、表示エリア２の補正係数Ｃｃ＿ａｒ２は次式にて算出される。

　表示エリア３の補正係数Ｃｃ＿ａｒ３は次式にて算出される。

　存在しない表示エリア１の補正係数Ｃｃ＿ａｒ１は次式にて算出される。

　次にマスター機は、スレーブ機に表示エリア単位で算出した補正係数の要求を行う（ステップＳ１４）。スレーブ機への補正係数の要求は、補正係数通信部４５および補正係数入出力端子４６を介して接続されるセット間通信によって行われる。実際には、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）には個別の識別コードが設定されており、マスター機はスレーブ機に個別の識別コードを指定して補正係数を要求する。

　スレーブ機は、マスター機から補正係数の要求を受信した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、マスター機に表示エリア単位で算出した補正係数を送信する（ステップＳ２５）。但し、マスター機から補正係数の要求を受信しない場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、当該要求を受信するまでステップＳ２４の処理を継続する。

　マスター機は、全てのスレーブ機から表示エリア単位で算出した補正係数を正常に受信した場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、共通の補正係数を算出し、共通補正係数算出部４４に出力する（ステップＳ１６）。

　実際には、マスター機で算出される表示エリア単位の補正係数Ｃａ＿ａｒ１，Ｃａ＿ａｒ２，Ｃｂ＿ａｒ３、スレーブ機となるＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）から送信される表示エリア単位の補正係数Ｃｂ＿ａｒ１，Ｃｂ＿ａｒ２，Ｃｂ＿ａｒ３、およびスレーブ機となるＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）から送信される表示エリア単位の補正係数Ｃｃ＿ａｒ１，Ｃｃ＿ａｒ２，Ｃｃ＿ａｒ３を用いて、各表示エリアを構成するマスター機およびスレーブ機の補正係数の最小値を共通の補正値として算出する。したがって、表示エリア１の補正係数Ｃ＿ａｒ１、表示エリア２，３の補正係数Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３は次の３つの式のように算出される。

　マスター機は、算出された共通の補正係数をスレーブ機にセット間通信を介して送信する（ステップＳ１７）。スレーブ機はマスター機から共通の補正係数を正常に受信した場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、スレーブ機の共通補正係数算出部４４は、共通の補正係数Ｃ＿ａｒ１，Ｃ＿ａｒ２，Ｃ＿ａｒ３をスレーブ機内の補正係数として設定する（ステップＳ２７）。

　一方、マスター機は全てのスレーブ機から表示エリア単位の補正係数を正常に受信できなかった場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、マスター機の共通補正係数算出部４４は、表示エリア単位で自身が算出した補正係数をマスター機内の補正係数として設定する（ステップＳ１９）。

　スレーブ機は、マスター機から共通の補正係数を正常に受信できなかった場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、スレーブ機の共通補正係数算出部４４は、表示エリア単位で自身が算出した補正係数をスレーブ機内の補正係数として設定する（ステップＳ２８）。

　次に、マスター機の共通補正係数算出部４４は、各単位ＬＥＤユニット１００にマスター機内の補正係数を送信し（ステップＳ２０）、スレーブ機の共通補正係数算出部４４は、各単位ＬＥＤユニット１００にスレーブ機内の補正係数を送信する（ステップＳ２９）。

　例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度階調が８ｂｉｔの場合、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）の各電源エリア１～４をそれぞれ上限５０％に制御する場合、Ｔｈ＿ｐ１＝Ｔｈ＿ｐ２＝Ｔｈ＿ｐ３＝Ｔｈ＿ｐ４＝１２８となり、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）の各電源エリアの平均輝度がＹ＿ａｖ１＝２００、Ｙ＿ａｖ２＝１５０、Ｙ＿ａｖ３＝６４、Ｙ＿ａｖ４＝１２０の場合は式（２）～（５）によりＣｐ１＝１２８／２００、Ｃｐ２＝１２８／１５０、Ｃｐ３＝１、Ｃｐ４＝１となる。したがって、Ｃａ＿ａｒ１＝Ｃｐ１＝１２８／２００、Ｃａ＿ａｒ２＝Ｃｐ４＝１となる。

　同様にＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）の各電源エリアの平均輝度がＹ＿ａｖ１＝１３０、Ｙ＿ａｖ２＝１４０、Ｙ＿ａｖ３＝６４、Ｙ＿ａｖ４＝１０の場合は式（２）～（５）によりＣｐ１＝１２８／１３０、Ｃｐ２＝１２８／１４０、Ｃｐ３＝１、Ｃｐ４＝１となる。したがって、Ｃｂ＿ａｒ２＝Ｃｐ２＝１２８／１４０となる。

　また、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）の各電源エリアの平均輝度がＹ＿ａｖ１＝２５０、Ｙ＿ａｖ２＝１１０、Ｙ＿ａｖ３＝３２、Ｙ＿ａｖ４＝１００の場合は式（２）～（５）によりＣｐ１＝１２８／２５０、Ｃｐ２＝１、Ｃｐ３＝１、Ｃｐ４＝１となる。したがって、Ｃｃ＿ａｒ２＝Ｃｐ１＝１２８／２５０、Ｃｃ＿ａｒ３＝１となる。

　この場合、式（１６）～（１８）からＣ＿ａｒ１＝１２８／２００、Ｃ＿ａｒ２＝１２８／２５０、Ｃ＿ａｒ３＝１となり、図８のＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）が制御するＩＤ＝１１～３４の単位ＬＥＤユニット１００の補正係数はＣ＿ａｒ１＝１２８／２００となり、ＩＤ＝４１～４４およびＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）が制御するＩＤ＝１１～４４、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）が制御するＩＤ＝１１～１４の単位ＬＥＤユニット１００の補正係数はＣ＿ａｒ２＝１２８／２５０、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）が制御するＩＤ＝２１～４４の単位ＬＥＤユニット１００の補正係数はＣ＿ａｒ３＝１となる。

　（効果）
　以上のように、実施の形態２に係るＬＥＤ表示システム４００Ａでは、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）は複数設けられ、複数のＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）間は通信ケーブルで接続され、複数のＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）は、マスター機と、マスター機と通信ケーブル経由で通信し制御されるスレーブ機とを含み、マスター機は、表示エリア単位で算出された補正係数を通信ケーブル経由で全ての表示エリア分取得し、全ての表示エリアで共通の補正係数を算出する共通補正係数算出部４４を備え、マスター機およびスレーブ機は、共通の補正係数を自身に接続される単位ＬＥＤユニット１００が映像信号の輝度を調整する際に使用する補正係数として設定している。

　したがって、ＬＥＤ表示システム４００Ａ全体で表示エリアが複数存在する場合および表示エリアが複数のＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）間にまたがる場合でも、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことができる。

　また、マスター機とスレーブ機との間で通信できない場合、マスター機およびスレーブ機は、共通の補正係数に代えて、自身が算出した表示エリア単位の補正係数を自身に接続される単位ＬＥＤユニット１００が映像信号の輝度を調整する際に使用する補正係数として設定している。

　したがって、セット間通信が失敗した場合でも、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ）内で表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うため、外部電源単位で電力供給が破綻することなく安定した省電力制御を行うことができる。

　＜実施の形態３＞
　次に、実施の形態３に係るＬＥＤ表示システム４００Ｂについて説明する。図１１は、実施の形態３に係るＬＥＤ表示システム４００Ｂの構成図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

　実施の形態１では、図１に示すように、各外部電源３００～３０３に接続される単位ＬＥＤユニット１００は複数の表示エリアにまたがっていない場合について説明を行った。実施の形態３では、図１１に示すように、各外部電源に接続される単位ＬＥＤユニット１００（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が複数の表示エリアにまたがる場合の制御について説明を行う。

　図１１に示すように、ＬＥＤ表示システム４００Ｂは、単位ＬＥＤユニット１００（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）、図示しないＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）、および図示しない外部電源を備えている。

　図１１には図示されていないが、単位ＬＥＤユニット１００（ａ）にはＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）が接続され、同様に単位ＬＥＤユニット１００（ｂ）にはＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）、単位ＬＥＤユニット１００（ｃ）にはＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）、単位ＬＥＤユニット１００（ｄ）にはＬＥＤ表示制御装置２００（ｄ）が接続されている。また、単位ＬＥＤユニット１００（ａ）のＩＤ＝１１～１４と単位ＬＥＤユニット１００（ｃ）のＩＤ１１が同一の外部電源に接続されている。

　ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）に接続される単位ＬＥＤユニット１００（ａ）では、図１の場合と同様にＩＤ＝１１，１２，１３，１４は同一の外部電源に接続される。このうち、表示エリア１を構成するＩＤ＝１１，１２は電源エリア１１、表示エリア２を構成するＩＤ＝１３，１４は電源エリア２１に設定される。また、表示エリア１を構成するＩＤ＝２１，２２は電源エリア１２、表示エリア２を構成するＩＤ＝２３，２４は電源エリア２２に設定される。また、表示エリア１を構成するＩＤ＝３１，３２は電源エリア１３、表示エリア２を構成するＩＤ＝３３，３４は電源エリア２３に設定される。また、表示エリア１を構成するＩＤ＝４１，４２は電源エリア１４、表示エリア２を構成するＩＤ＝４３，４４は電源エリア２４に設定される。

　ＬＥＤ表示制御装置２００（ｂ）に接続される単位ＬＥＤユニット１００（ｂ）では、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ）の場合と同様に、表示エリアと外部電源との接続に従って、電源エリア１１，２１，１２，２２，１３，２３，１４，２４が設定される。

　また、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）に接続される単位ＬＥＤユニット１００（ｃ）では、表示エリア２を構成するＩＤ＝１１は電源エリア２１、ＩＤ＝２１は電源エリア２２、ＩＤ＝３１は電源エリア２３、ＩＤ＝４１は電源エリア２４に設定される。ＬＥＤ表示制御装置２００（ｄ）に接続される単位ＬＥＤユニット１００（ｄ）では、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ）の場合と同様に、表示エリア２を構成するＩＤ＝１１は電源エリア２１、ＩＤ＝２１は電源エリア２２、ＩＤ＝３１は電源エリア２３、ＩＤ＝４１は電源エリア２４に設定される。すなわち、電源エリアを表示エリア単位と外部電源に接続される単位ＬＥＤユニット１００単位で構成する。図１１の場合、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ）では８つの電源エリアに分割され、ＬＥＤ表示制御装置２００（ｃ），（ｄ）では４つの電源エリアに分割される。

　図１１の場合も図９と図１０のフローチャートに従って、補正係数を算出することにより省電力制御を行うことができる。ただし、電力制御は外部電源単位で制御する必要がある。ここで、電源エリア単位で上限となる目標平均輝度をそれぞれＴｈ＿ｐ１１，Ｔｈ＿ｐ２１，Ｔｈ＿ｐ１２，Ｔｈ＿ｐ２２，Ｔｈ＿ｐ１３，Ｔｈ＿ｐ２３，Ｔｈ＿ｐ１４，Ｔｈ＿ｐ２４とする。

　上記のように、図１１の場合も電力制御は外部電源単位で制御する必要がある。このため、例えば単位ＬＥＤユニット１００（ａ）側の電源エリア２１と単位ＬＥＤユニット１００（ｃ）側の電源エリア２１は共通の目標平均輝度とする必要がある。この場合、各ＬＥＤ表示制御装置２００内で、電源エリア単位で平均輝度に対する目標輝度を設定して電力制御を行うことにより、外部電源に接続される単位ＬＥＤユニット１００が複数のＬＥＤ表示制御装置２００が制御する領域にまたがっても、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことができる。

　例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度階調が８ｂｉｔの場合、ＬＥＤ表示制御装置２００（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、外部電源単位で５０％の電力制御を行い、表示エリア１と表示エリア２に同等の電力を割り当てる場合は、Ｔｈ＿ｐ１１，Ｔｈ＿ｐ２１，Ｔｈ＿ｐ１２，Ｔｈ＿ｐ２２，Ｔｈ＿ｐ１３，Ｔｈ＿ｐ２３，Ｔｈ＿ｐ１４，Ｔｈ＿ｐ２４を１２８（５０％）に設定すればよい。

　また、表示する映像情報の内容に応じて表示エリア単位で電力制御の割り当てを変えることも可能である。例えば表示エリア１と表示エリア２に対する電力制御の割り当てを７：３に設定し、外部電源単位で５０％の電力制御を行う場合は、表示エリア１に対して７０％、表示エリア２に対して３０％の電力制御を行えばよい。

　したがって、表示エリア１に対応する電源エリア１１，１２，１３，１４の目標平均輝度は、Ｔｈ＿ｐ１１＝Ｔｈ＿ｐ１２＝Ｔｈ＿ｐ１３＝Ｔｈ＿ｐ１４＝２５５×０．７＝１７８．５となり、表示エリア２に対応する電源エリア２１，２２，２３，２４の目標平均輝度は、Ｔｈ＿ｐ２１＝Ｔｈ＿ｐ２２＝Ｔｈ＿ｐ２３＝Ｔｈ＿ｐ２４＝２５５×０．３＝７６．５とすればよい。

　（効果）
　以上のように、実施の形態３に係るＬＥＤ表示システム４００Ｂでは、電源エリア単位で上限となる目標平均輝度を設定し、図９と図１０における補正係数の算出手順に従って電力制御を行うことによりＬＥＤ表示システム４００Ｂ全体の電力制御を行うことができる。すなわち、電源エリアが複数の表示エリアにまたがる場合においても、表示エリア単位で最適な消費電力制御を行うことができる。

　また、実際には、表示エリア単位で入力映像信号に補正係数を乗算し、表示エリア全体の輝度を低下させることにより電力制御が行われる。すなわち、電力制御が行われることにより映像信号のダイナミックレンジが圧縮されて表示映像が劣化する。

　これに対して、本実施の形態３によれば、各電源エリア内の消費電力における目標値は、電源エリアが属する表示エリア毎に設定可能であるため、電源エリアが複数の表示エリアにまたがる場合に、表示エリア単位で優先順位をつけて消費電力を割り当てることが可能となる。このため、画質を優先したい表示エリアに対応する電源エリアの目標平均輝度を他の表示エリアよりも高く設定することにより、優先される表示エリアの画質劣化を他の表示エリアよりも少なくすることが可能となる。

　さらに、電力制御は外部電源単位で制御されているため、ＬＥＤ表示システム４００Ｂの電源供給時のシステム設計が容易である。

　＜その他の変形例＞
　実施の形態２，３では、複数の単位ＬＥＤユニット１００は垂直方向に配列された単位ＬＥＤユニット１００単位で外部電源に接続されていたが、任意の単位ＬＥＤユニット１００単位で接続されていても、外部電源に接続されている単位ＬＥＤユニット１００を表示エリア単位で分割して電源エリアを構成すればよい。この場合、効率よく電源供給の組み合わせを実現することが可能となる。

　この開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が、想定され得るものと解される。

　なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

　１　ＬＥＤ、５　輝度調整部、６　ＬＥＤ駆動部、１３　フレームメモリ、３２　映像信号配信部、４０　電源エリア補正係数算出部、４１　表示エリア補正係数算出部、４４　共通補正係数算出部、１００，１００（ａ），１００（ｂ），１００（ｃ），１００（ｄ）　単位ＬＥＤユニット、２００，２００（ａ），２００（ｂ），２００（ｃ），２００（ｄ）　ＬＥＤ表示制御装置、３００，３０１、３０２，３０３　外部電源、４００，４００Ａ４００Ｂ　ＬＥＤ表示システム。

Claims

　少なくとも１つの表示エリアを規定する複数のＬＥＤ表示装置と、複数の前記ＬＥＤ表示装置に映像信号を配信し、少なくとも１つの前記表示エリアに映像を表示させるＬＥＤ表示制御装置とを備えるＬＥＤ表示システムであって、
　複数の前記ＬＥＤ表示装置は、予め定められた個数単位で外部電源に接続され、
　前記ＬＥＤ表示制御装置は、同一の前記外部電源に接続される予め定められた個数の前記ＬＥＤ表示装置で構成される電源エリアを複数設定し、
　前記ＬＥＤ表示制御装置は、
　前記電源エリア単位で前記映像信号における画素の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に基づいて、各前記電源エリア内の消費電力が目標値以下となるように前記映像信号の輝度を補正するための補正係数を前記電源エリア単位で算出する電源エリア補正係数算出部と、
　前記電源エリア単位で算出された前記補正係数に基づいて、前記表示エリア単位で前記補正係数を算出する表示エリア補正係数算出部と、
　前記映像信号と前記表示エリア単位で算出された前記補正係数とを複数の前記ＬＥＤ表示装置に配信する映像信号配信部と、を備え、
　各前記ＬＥＤ表示装置は、
　表示画素となる複数のＬＥＤと、
　前記映像信号配信部から配信された前記補正係数に基づいて、前記映像信号配信部から配信された前記映像信号の輝度を調整する輝度調整部と、
　前記輝度調整部で前記輝度が調整された前記映像信号に基づいて、複数の前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動部と、
　を備える、ＬＥＤ表示システム。
　前記ＬＥＤ表示制御装置は複数設けられ、
　複数の前記ＬＥＤ表示制御装置間は通信ケーブルで接続され、
　複数の前記ＬＥＤ表示制御装置は、マスターとなるＬＥＤ表示制御装置と、前記マスターとなるＬＥＤ表示制御装置と前記通信ケーブル経由で通信し制御されるスレーブとなるＬＥＤ表示制御装置とを含み、
　前記マスターとなるＬＥＤ表示制御装置は、前記表示エリア単位で算出された前記補正係数を前記通信ケーブル経由で全ての前記表示エリア分取得し、全ての前記表示エリアで共通の前記補正係数を算出する共通補正係数算出部を備え、
　前記マスターとなるＬＥＤ表示制御装置および前記スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置は、共通の前記補正係数を自身に接続される前記ＬＥＤ表示装置が前記映像信号の前記輝度を調整する際に使用する前記補正係数として設定する、請求項１に記載のＬＥＤ表示システム。
　前記マスターとなるＬＥＤ表示制御装置と前記スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置との間で通信できない場合、前記マスターとなるＬＥＤ表示制御装置および前記スレーブとなるＬＥＤ表示制御装置は、共通の前記補正係数に代えて、自身が算出した前記表示エリア単位の前記補正係数を自身に接続される前記ＬＥＤ表示装置が前記映像信号の前記輝度を調整する際に使用する前記補正係数として設定する、請求項２に記載のＬＥＤ表示システム。
　各前記ＬＥＤ表示装置は、前記ＬＥＤ表示制御装置の前記映像信号配信部から配信された前記映像信号を格納し、当該映像信号に対応する前記補正係数が前記ＬＥＤ表示制御装置の前記映像信号配信部から配信されるときに、当該映像信号を読み出すフレームメモリをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ表示システム。
　各前記電源エリア内の前記消費電力における前記目標値は、前記電源エリアが属する前記表示エリア毎に設定可能である、請求項１に記載のＬＥＤ表示システム。
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤ表示システムが備えるＬＥＤ表示装置。
　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤ表示システムが備えるＬＥＤ表示制御装置。