説明

液晶表示装置およびバックライト駆動方法

【課題】有効な目標値を簡単に設定して、LED光源の白色点を簡単に精度良く補正することができる、液晶表示装置およびバックライト駆動方法を提供する。
【解決手段】記憶部9は、所望の白色点になるVSYNC信号入力後の所定短期間tにおける各色のLED光源の点灯パターンにおける各発光領域からの光量を目標値として予め記憶している。バックライト駆動制御部8は、各フレームにおける各発光領域の点灯パターンを判定し、判定した点灯パターンに対応した目標値を記憶部9から読み出し、読み出した目標値と、光センサ7が実際に各発光領域から検出した検出値との差分に基づいて、その差分がなくなるようにPWM信号を計算して、各発光領域のLED光源毎への駆動信号としてPWM信号を出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置およびバックライト駆動方法に関し、特に、各色のLED光源を複数の発光領域毎に有し、各色のLED光源から照射された各色光を合成して白色光を生成し、液晶表示部の背面側から照射するバックライト部を有する液晶表示装置およびバックライト駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置の消費電力の内、バックライト装置の消費電力が占める割合は大きく、バックライトを常に一定の点灯状態とする従来の液晶表示装置では、消費電力が大きいため、バックライトとして発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用い、映像信号の明るさに応じてLED光源の発光輝度を可変させることが種々提案されている。例えば、複数のLED光源を備えるバックライト装置を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎にバックライトの発光輝度を映像信号の明るさに応じて制御するエリアコントロール(またはアダプティブディミングとも呼ばれている。)という手法が提案されており、LED光源の単位時間あたりの発光期間を、PWM(Pulse Width Modulation)信号によって制御している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
しかし、異なる発光色の各色のLED光源を複数使用したバックライト部においては、各LEDの特性が異なるため、温度ドリフトや経時変化により白色点が変わってしまうという問題があった。具体的には、RGB各色のLED光源をバックライトのLED光源として使用したとき、熱によるRの発光効率の低下は、GやBの比率よりも大きいため、RGBを混色させて白色としたとき、R成分が低下してしまう。
【0004】
そのため、特許文献1に記載の液晶表示装置におけるエリアコントロールでは、光センサによってRGBのLED光源の光を検出し、その検出値をバックライト駆動制御部へフィードバックすることにより、熱が発生する前のLEDの初期の発光強度と同じRGBの割合となるように、RGBの発光強度をそれぞれPWM信号のパルス幅を変えることにより調整して、熱によるLEDの発光効率の低下に伴って生じる白色点の遷移を補正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第4264558号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述の特許文献1に記載の液晶表示装置におけるエリアコントロールでは、各発光領域のLED光源の発光量の検出値をその目標値に近づくように制御しているが、各発光領域のLED光源の発光量が映像信号の明るさに応じて刻々と変わり、発光量の検出値が映像信号の明るさに応じて常に変動しているため、有効な目標値を設定することが困難で、LED光源の白色点を簡単に精度良く補正することができない、という問題がある。
【0007】
そこで、本発明では、LED光源の白色点を簡単に精度良く補正することができる、液晶表示装置およびバックライト駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の第1の特徴は、映像信号に基づいた映像を表示する表示部(5)と、前記表示部(5)の背面に設けられ、複数のLED光源(61)〜(63)を有する複数の発光領域(A1),(A2)を備えるバックライト部(6)と、前記バックライト部(6)の複数の発光領域の点灯を制御するバックライト駆動制御部(8)と、前記バックライト部(8)から照射された光を前記映像信号の同期信号に同期して検出する光センサ(7)と、前記バックライト部(6)の前記複数の発光領域(A1),(A2)の点灯状態ごとに予め定めた前記バックライト部(6)から照射される光の目標値を記憶する記憶部(9)とを備え、前記光センサ(7)は、前記映像信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて前記光を検出し、前記バックライト駆動制御部(8)は、前記記憶部(9)から読み出した前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値と、前記光センサ(7)が検出した前記バックライト部(6)から照射された光の強度を示す検出値とを比較し、前記バックライト部(6)の点灯を制御することにある。
【0009】
また、本発明の液晶表示装置の第2の特徴は、さらに、前記表示部(5)のOSD表示領域にOSD信号に基づくOSD情報を表示するOSD制御部(13)をさらに備え、前記光センサ(7’)は、前記OSD表示領域(51)の背後に設けられ、前記OSD情報の表示時に、前記バックライト部(6)から前記OSD表示領域(51)に照射された光を、前記OSD信号の同期信号に同期して前記OSD信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出し、前記記憶部(9)は、さらに、前記OSD表示領域(51)に予め定めた前記バックライト部(6)から照射される光の目標値を記憶し、前記バックライト駆動制御部(8)は、さらに、前記OSD情報の表示時に、前記記憶部(9)から読み出した前記OSD表示領域(51)に予め定めた目標値と、前記光センサ(7’)が検出した前記バックライト部(6)から照射された光の強度を示す検出値とを比較し、前記バックライト部(6)の点灯を制御することにある。
【0010】
また、本発明のバックライト駆動方法の第1の特徴は、各色のLED光源を複数の発光領域毎に有するバックライト部の前記各色のLED光源から表示部に光を照射する照射ステップと、前記照射ステップにて照射された光の強度を、映像信号の同期信号に同期して前記映像信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出する検出ステップと、前記検出ステップにて検出された光の強度を示す検出値と、予め記憶しておいた前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにて得た前記検出値と前記目標値の差に基づいて前記バックライト部の点灯を制御する点灯制御ステップとを有することにある。
【0011】
また、本発明のバックライト駆動方法の第2の特徴は、前記検出ステップは、前記表示部のOSD表示領域へのOSD信号に基づくOSD情報の表示時に、前記バックライト部から前記OSD表示領域に照射された光の強度を、前記OSD信号の同期信号に同期して前記OSD信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出し、前記比較ステップは、前記検出ステップにて検出された光の強度を示す検出値と、前記OSD表示領域における予め記憶しておいた前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値とを比較することにある。
【発明の効果】
【0012】
本発明の液晶表示装置およびバックライト駆動方法によれば、バックライト部の複数の発光領域の点灯状態ごとに、映像信号の同期信号に同期して、各色のLED光源の発光量が安定しており、映像信号の1フレーム分の単位時間より短い時間内の検出値を目標値として記憶しておき、複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値と、光センサが検出した検出値とを比較し、バックライト部の点灯を制御するようにしたので、LED光源の白色点を簡単に精度良く補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態1の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態1のバックライト部における複数の発光領域の一例を示す図である。
【図3】各フレーム期間のほぼ全期間をセンシング期間とした例(比較例)を示す図である。
【図4】各フレーム期間の最初の所定短時間tだけセンシング期間とした例(実施例)を示す図である。
【図5】本実施の形態1のバックライト駆動制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態2の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本実施の形態1,2の液晶表示装置およびバックライト駆動方法では、各発光領域の各色のLED光源の発光量の検出期間を、映像信号の垂直同期信号等の同期信号に同期して、LED光源の発光量が安定しており、映像信号の1フレーム分の単位時間より短い後述の所定短時間tに設定し、かつ、各発光領域の各色のLED光源の発光量の目標値を、各発光領域の各色のLED光源の点灯状態毎に記憶しておき、点灯状態に対応した目標値を検出値と比較することで、精度良く白色点の補正を行うことを可能とするものである。
【0015】
(実施の形態1)
以下、本発明にかかる液晶表示装置およびバックライト駆動方法の実施の形態1について説明する。
【0016】
<構成の説明>
まず、本実施の形態1の液晶表示装置の構成について説明する。
【0017】
図1は、本発明の実施の形態1の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【0018】
実施の形態1の液晶表示装置は、図1に示すように、エリアコントロール制御部1と、タイミング制御部2と、データ信号線駆動回路3と、ゲート信号線駆動回路4と、液晶表示部5と、バックライト部6と、光センサ7と、記憶部9と、バックライト駆動制御部8と、を有する。
【0019】
エリアコントロール制御部1は、映像信号S1をタイミング制御部2へ渡すと共に、映像信号S1の明るさに基づきバックライト部6を制御するためのバックライト制御信号S2を作成して、バックライト駆動制御部8へ出力するものである。
【0020】
タイミング制御部2は、エリアコントロール制御部1から映像信号S1を受けて、その映像信号S1に基づく映像を液晶表示部5に表示するため、データ信号線駆動制御信号とゲート信号線駆動制御信号とをそれぞれデータ信号線駆動回路3とゲート信号線駆動回路4とに出力するものである。
【0021】
液晶表示部5は、データ信号線駆動回路3からのデータ信号と、ゲート信号線駆動回路4からのゲート信号とにより、文字や画像等を表示するもので、背面側にバックライト部6が備えられている。
【0022】
バックライト部6は、図2により後述するが、少なくともRGBを含む各色のLED光源を複数の発光領域毎に有し、各色のLED光源から照射された各色光を合成して白色光を生成し、液晶表示部5の背面側から照射するものである。
【0023】
光センサ7は、バックライト部6の各色のLED光源から照射された各色光の発光量を検出するもので、本実施の形態1では、後述する図4に示すように、映像信号S1の垂直同期信号等の同期信号に同期して、各色のLED光源の発光量が安定しており、映像信号S1の1フレーム分の単位時間より短い後述の所定短時間tだけ検出するものである。
【0024】
バックライト駆動制御部8は、フレーム毎の垂直同期信号に同期して所定短時間内の複数の発光領域における各色のLED光源の点灯パターンを判定し、判定した点灯パターンに対応した目標値を記憶部9より読み出す。そして、バックライト駆動制御部8は、光センサ7の検出値が記憶部9より読み出した目標値に近付くように、複数の発光領域の各色のLED光源毎にPWM信号を送り、各発光領域の各色のLED光源毎に発光量を独立に制御する。
【0025】
記憶部9は、複数の発光領域における各色のLED光源の点灯パターン毎に、各色のLED光源から照射された各色光を合成した白色光が所望の白色になるときの光センサ7による所定短時間t分の検出値を、目標値として記憶する。
【0026】
図2は、本実施の形態1のバックライト部6における複数の発光領域の一例を示す図である。
【0027】
本実施の形態1のバックライト部6は、説明の便宜上、例えば、図2に示すように、発光領域A1,A2の2つの発光領域に分割されているものとする。2つの発光領域A1,A2は、図2に示すように、それぞれRGBの赤色LED61、緑色LED62、青色LED63の、RGB各色のLED光源61〜63を少なくとも有して構成されており、RGB各色のLED光源61〜63の組が4組ずつ配置されて構成されている。なお、バックライト駆動制御部8は、2つの発光領域A1,A2のRGB各色のLED光源61〜63毎に、PWM信号を出力して、RGB各色毎に発光量を制御する。
【0028】
また、本実施の形態1のバックライト部6では、発光領域A1,A2の間に、1つの光センサ7が設けられている。光センサ7が各発光領域A1,A2の各色のLED光源61〜63から照射された各色の光ないしは合成された白色光を検出する。なお、光センサ7は、1つでなく、複数設けられていても勿論よい。
【0029】
そして、バックライト駆動制御部8は、詳細は後述するが、バックライト部6の発光領域A1,A2のRGB各色のLED光源61〜63毎に、それぞれ独立に駆動制御するためのPWM信号を送り、発光領域A1,A2のRGB各色のLED光源61〜63の発光期間すなわち発光量を独立して制御する。
【0030】
<動作の説明>
次に動作を説明する。
【0031】
本装置に映像信号S1が入力されると、まず、エリアコントロール制御部1に渡される。エリアコントロール制御部1では、映像信号S1の明るさに基づいて、各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させるバックライト制御信号S2を作成し、バックライト駆動制御部8へ出力する。本実施形態1では、バックライト部6に各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させるエリアコントロールを採用しているため、映像信号S1の明るさに基づいてバックライト部6の各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させるようなバックライト制御信号S2を作成する。また、エリアコントロール制御部1は映像信号S1をタイミング制御部2へ出力する。
【0032】
タイミング制御部2は、エリアコントロール制御部1を介して映像信号S1を受けて、その映像信号S1に基づいて、データ信号線駆動回路3とゲート信号線駆動回路4とに対しそれぞれデータ信号線駆動制御信号とゲート信号線駆動制御信号とを送り、液晶表示部5に映像信号S1に基づく映像が正しく表示されるようにタイミングコントロールを行う。
【0033】
データ信号線駆動回路3とゲート信号線駆動回路4とは、それぞれ、タイミング制御部2のタイミングコントロールに基づいて、液晶表示部5のデータ信号線とゲート信号線とを駆動して、液晶表示部5に映像信号S1の映像を表示する。
【0034】
バックライト駆動制御部8は、エリアコントロール制御部1からの映像信号S1の明るさに基づくバックライト制御信号S2に応じて、バックライト部6の各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させて点灯させる。
【0035】
その際、バックライト駆動制御部8は、映像信号S1の垂直同期信号等の同期信号に同期して、LED光源61〜63の発光量が安定しており、映像信号S1の1フレーム分の単位時間より短い後述の所定短時間t内の複数の発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯パターンを判定し、判定した点灯パターンに対応した目標値を記憶部9より読み出す。そして、バックライト駆動制御部8は、光センサ7の検出値が読み出した目標値に近付くように、複数の発光領域A1,A2毎の各色のLED光源にPWM信号を送り、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎に、RGB各色光の光量を独立に制御する。ここで、本実施の形態1では、後述する図4に示すように、バックライト駆動制御部8は、発光領域A1に対しては、垂直同期信号(VSYNC信号)に同期して、点灯・非点灯動作するようにPWM信号を送るのに対し、発光領域A2に対しては、発光領域A1より1/2フレームずらして、VSYNC信号の半周期に同期して、点灯・非点灯動作するようにPWM信号を送る。なお、発光領域A1,A2に対し1/2フレームずらさずにPWM信号を送るようにしても勿論よい。
【0036】
次に、比較例(図3)と比較しながら、実施例(図4)により本実施の形態1のバックライト駆動制御部8の動作の特徴を説明する。
【0037】
<比較例(図3)>
まずは、図3に示すような映像信号S1の各フレーム期間のほぼ全期間において、光センサ7がPWM調光量を検出して、その光センサ7からの検出値に基づいて、バックライト部6を駆動する場合について説明する。
【0038】
図3において、“VSYNC信号”とは、映像信号S1の各フレーム1,2,3,・・・毎に出力される垂直同期信号である。ここで、例えば、1秒間に映像信号が60フレーム表示される場合には、VSYNC信号の間隔は、1/60秒となる。
【0039】
また、図3において、“PWM信号”とは、バックライト駆動制御部8から各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎に出力される、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63を独立して駆動するための駆動信号である。つまり、RGB各色のLED光源61〜63は、各発光領域A1,A2毎に、PWM信号がオンのときのみ点灯して発光する。
【0040】
また、図3において、“A1 R”とは、図2における発光領域A1の赤色LED61に供給するPWM信号のことであり、同様に、“A1 G”とは、図2における発光領域A1の緑色LED62に供給するPWM信号、“A1 B”とは、図2における発光領域A1の青色LED63に供給するPWM信号、“A2 R”とは、図2における発光領域A2の赤色LED61に供給するPWM信号、“A2 G”とは、図2における発光領域A2の緑色LED62に供給するPWM信号、“A2 B”とは、図2における発光領域A2の青色LED63に供給するPWM信号のことである。
【0041】
また、図3において、“点灯率”とは、バックライト駆動制御部8がバックライト部6の各発光領域A1,A2を、何%の明るさで駆動するかを示している。ここでは、理解し易くするため、0%と、50%、100%の点灯率としている。具体的には、図3では、発光領域A1の点灯率は、フレーム1の期間では0%、フレーム2の期間では100%、フレーム3の期間では100%としている。また、発光領域A2では、発光領域A1よりPWM信号による駆動を1/2フレームずらしており、発光領域A2の点灯率は、1/2フレーム1〜1/2フレーム2の期間では100%、1/2フレーム2〜1/2フレーム3の期間では50%としている。
【0042】
なお、これらの点灯率は、あくまで、一例である。これは、本実施の形態1では、エリアコントロール制御部1が、入力する映像信号S1の明るさに基づいて各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の発光量(発光輝度)を、点灯率により適応的に変化させるエリアコントロールを採用しているからである。
【0043】
そのため、バックライト駆動制御部8は、図3の一点鎖線部分31に示すように、各フレームのほぼ全期間で所望の白色点になるときの各色のLED光源61〜63からの発光量を検出して目標値に設定しようとしても、映像信号S1の明るさに基づいて各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させるエリアコントロールを採用しているため、映像信号S1の明るさに基づいて各色のLED光源61〜63の発光量が刻々と変わり、比較対象として所望の白色点になるときの目標値を簡単に設定することは困難である。
【0044】
<実施例(図4)>
そこで、本実施の形態1の液晶表示装置では、光センサ7による各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の各色光の検出期間(センシング期間)を、図4の一点鎖線部分41に示すように、各フレーム毎に、入力する映像信号S1のVSYNC信号に同期して、LED光源61〜63の発光量が安定しており、映像信号S1の1フレーム分の単位時間より短い所定短時間tだけ設定する。
【0045】
つまり、本実施の形態1の液晶表示装置では、光センサ7は、図4の一点鎖線部分41に示すように、各フレーム毎に映像信号S1のVSYNC信号に同期した所定短時間tをセンシング期間として、各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の各色光の発光量を検出する。
【0046】
ここで、本実施の形態1では、センシング期間である所定短時間tは、例えば、フレーム周期をT、各フレームにおける点灯率が100%時の赤色LED61の消灯期間をtr2とすると、次式(1)のように設定することができる。
t≦T/2−tr2・・・(1)
【0047】
これは、図4の実施例において、赤色LED61は緑色LED62、青色LED63よりも、点灯率が100%時の消灯期間が長いためである。そして、今回の本実施の形態1では、発光領域A1,A2の発光開始タイミングのズレが(フレーム周期T)/2であるからである。
【0048】
従って、センシング期間である所定短時間tは、一般的には、次式(2)のように表すことができる。
所定短時間t≦(各発光領域の発光開始タイミングのズレの最小値)−(各発光領域の消灯期間の最大値)・・・(2)
【0049】
このように光センサ7によるセンシング期間として所定短時間tを設定すると、本実施の形態1では、PWM調光量、すなわち各フレームにおける各色のLED光源61〜63の発光量を検出することはできないが、前述したように、各色のLED光源61〜63の色度変化は各色のLED光源61〜63の発光効率の低下により発生する。そのため、図4にて一点鎖線部分41により示す所定短時間tであっても、各フレームでのRGB各色のLED光源61〜63の点灯状態(点灯パターン)がわかれば、その点灯パターンから、どの程度各色のLED光源61〜63の色度が変化しているかを判定することは可能である。
【0050】
ここで、図4にて一点鎖線部分41により示す所定短時間t中の発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯状態は、発光領域A1,A2の両領域が共に点灯している場合と、発光領域A1または発光領域A2のいずれか一方の領域のみが点灯している場合の計3パターンとなる。つまり、図4に示すように、フレーム1のVSYNC信号入力後の所定短時間t1では、発光領域A1では、全てのLED光源61〜63の点灯率が0%で全て消灯しているのに対し、発光領域A2では、全てのLED光源61〜63の点灯率が100%で全て点灯している点灯状態(点灯パターン)である。また、フレーム2のVSYNC信号入力後の所定短時間t2では、発光領域A1では、全てのLED光源61〜63の点灯率が100%で全て点灯しており、発光領域A2でも、全てのLED光源61〜63の点灯率が100%で全て点灯している点灯パターンである。さらに、フレーム3のVSYNC信号入力後の所定短時間t3では、発光領域A1では、全てのLED光源61〜63の点灯率が100%で全て点灯しているのに対し、発光領域A2では、全てのLED光源61〜63の点灯率が0%で全て消灯している点灯パターンである。
【0051】
そこで、本実施の形態1では、記憶部9に、映像信号S1の各フレームのVSYNC信号入力後の所定短期間tにおける各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の各点灯状態毎に、LED光源61〜63の各色光を合成した白色光が所望の白色点になるときの光センサ7による検出値を、目標値として記憶するようにする。例えば、本実施の形態1では、VSYNC信号入力後の所定短期間tにおいて発光領域A1,A2の両領域全てのLED光源61〜63が100%点灯している場合を第1パターンとし、VSYNC信号入力後の所定短期間tにおいて発光領域A1の全てのLED光源61〜63のみが100%点灯している場合を第2パターンとし、VSYNC信号入力後の所定短期間tにおいて発光領域A2の全てのLED光源61〜63のみが100%点灯している場合を第3パターンとする。すると、図4では、フレーム1の所定短期間t1では第3パターン、フレーム2所定短期間t2では第1パターン、フレーム3の所定短期間t3では第2パターンに該当することになる。なお、本実施の形態1では、各点灯パターン毎の光センサ7による検出値は、ある一フレームでの検出値でも良いし、同一パターンの複数フレームの検出値の平均値でも勿論よい。
【0052】
<バックライト駆動方法>
次に、バックライト駆動制御部8の動作である、本発明にかかるバックライト駆動方法の一例について、フローチャートを参照して説明する。
【0053】
図5は、本実施の形態1のバックライト駆動制御部8の動作の一例を示すフローチャートである。
【0054】
バックライト駆動制御部8は、エリアコントロール制御部1から映像信号S1の明るさに基づいて各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の点灯率を変化させるバックライト制御信号S2が入力すると、まず、そのバックライト制御信号S2に基づいて、各フレーム毎にVSYNC信号入力後の所定短期間tにおける各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の点灯パターンを判定し(ステップ510)、判定した点灯パターンに対応した所望の白色点となるときの光センサ7の目標値を、記憶部9から読み出す(ステップ520)。具体的には、図4のフレーム1では発光領域A2のみ点灯している第3パターンの目標値を読み出し、フレーム2では発光領域A1、A2ともに点灯している第1パターンの目標値を読み出し、フレーム3では発光領域A1のみ点灯している第2パターンの目標値を読み出す。
【0055】
次に、バックライト駆動制御部8は、記憶部9から読み出した各フレームの各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の点灯パターンに対応した所望の白色点となるときの光センサ7の目標値と、光センサ7が実際に各発光領域A1,A2から検出した検出値とを比較して、差分を求める(ステップ530)。
【0056】
次に、バックライト駆動制御部8は、記憶部9から読み出した各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の点灯パターンに対応した所望の白色点となるときの光センサ7の目標値と、光センサ7が実際に各発光領域A1,A2から検出した検出値との差分に基づいて、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎への駆動信号であるPWM信号をどの程度変更するのかを計算する(ステップ540)。例えば、光センサ7の目標値より検出値の方が小さければ、バックライト駆動制御部8は、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎への駆動信号であるPWM信号を大きくするように計算するのに対し、逆に光センサ7の目標値より検出値の方が大きければ、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎への駆動信号であるPWM信号を小さくするように計算する。
【0057】
そして、バックライト駆動制御部8は、その計算結果、すなわち光センサ7の検出値と、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の点灯パターンに対応した所望の白色点となるときの目標値との差分がなくなるようにPWM値を計算したPWM信号を、バックライト部6の発光領域A1,A2毎のRGB各色のLED光源61〜63にそれぞれ送り、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎に光量等を独立に制御して、各色のLED光源61〜63を駆動する(ステップ550)。
【0058】
本実施の形態1のバックライト駆動制御部8は、各フレームの垂直同期信号入力後の所定短期間tにおける各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の各点灯パターン毎に、各LED光源61〜63の各色光を合成した白色光が所望の白色点になるときの光センサ7による検出値を目標値としてRGB各色のLED光源61〜63毎に光量等を独立に制御して、各色のLED光源61〜63を駆動する。これにより、入力する映像信号S1の明るさに基づいて各発光領域A1,A2における各色のLED光源61〜63の発光量が刻々と変わるエリアコントロールを採用していても、各色のLED光源の点灯状態が安定している期間の検出値を目標値とすることができ、LED光源の白色点を簡単に精度良く補正することができる。
【0059】
従って、本実施の形態1の液晶表示装置およびバックライト駆動方法によれば、記憶部9に所望の白色点になる垂直同期信号入力後の所定短期間tにおける各色のLED光源61〜63の点灯パターンにおける各発光領域A1,A2からの光量を目標値として予め記憶しておき、バックライト駆動制御部8は、エリアコントロール制御部4からバックライト制御信号S2が入力すると、各フレームにおける各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の点灯パターンを判定し、判定した点灯パターンに対応した目標値を記憶部9から読み出す。そしてバックライト駆動制御部8は、読み出した目標値と、光センサ7が実際に各発光領域A1,A2から検出した検出値との差分に基づいて、その差分がなくなるようにPWM信号を計算して、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎への駆動信号としてPWM信号を出力するようにしたので、フレーム期間のほぼ全てにおいて各発光領域A1,A2のLED光源61〜63の発光量を検出して目標値にする比較例の場合と較べて、有効な目標値を簡単に設定することが可能となり、精度良く簡単に白色点の補正を実行することができる。
【0060】
なお、上記実施の形態1の説明では、バックライト部6の発光領域数をA1,A2の2つの場合を説明したが、本発明では、これに限らず、発光領域数は3でも、4でも、これら以外の場合でも良い。ただし、バックライト部6の発光領域数が増えた場合には、分割数に応じた点灯パターンの数だけ目標値を記憶部9に記憶する必要がある。つまり、バックライト部6の発光領域数が、例えば、3つになり、その3つの発光領域を1つの光センサ7にて発光量を検出する場合には、点灯パターンとして7(=2−1)パターンの目標値を記憶するように、バックライト部6の発光領域数が、nであり、そのn個の発光領域を1つの光センサ7が発光量を検出する場合には、点灯パターンとして(2−1)パターンの目標値を記憶するようにすれば良い。
【0061】
また、上記実施の形態1の説明では、光センサはバックライト部の各色のLED光源から照射された各色光を、フレーム毎の垂直同期信号に同期して所定短時間だけ検出するように説明したが、本発明では、これに限らず、フィールド毎の垂直同期信号や、フレーム毎の水平同期信号等、映像信号の同期信号に同期して所定短時間だけ検出するようにしても勿論よい。
【0062】
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる液晶表示装置およびバックライト駆動方法の実施の形態2について説明する。
【0063】
<構成の説明>
図6は、本発明の実施の形態2の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【0064】
図6において、本実施の形態2の液晶表示装置は、図1に示す実施の形態1の液晶表示装置に対し、OSD制御部13をエリアコントロール制御部1の前段に挿入し、光センサ7の取り付け位置を変えて光センサ7’として設けたもので、それ以外の構成は、基本的に、図1に示す実施の形態1の液晶表示装置と同じである。従って、ここでは、図1に示す実施の形態1の液晶表示装置と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【0065】
本実施の形態2のOSD制御部13は、チャンネル切り替え時などのOSD(On Screen Display)信号S3を、映像信号S1上に重畳し、液晶表示部5上の所定のOSD表示領域51にOSD信号S3に基づくOSD情報を表示すると共に、OSD信号S3をバックライト駆動制御部8に送り、液晶表示部5に表示するOSD情報を受け渡すものである。なお、液晶表示部5上におけるOSD表示領域51の位置は、図6に示す位置に限定されるものではなく、他の位置でも勿論よい。
【0066】
また、実施の形態1では、光センサ7をバックライト部6の発光領域A1,A2の間に設けて説明したが、本実施の形態2では、光センサ7’を、OSD表示領域51の背後となるバックライト部6上に設けるようにしている。なお、ここでは、光センサ7の代わりに光センサ7’を設けて説明するが、光センサ7と光センサ7’を同時に設けて、映像信号S1に基づく映像情報の表示時と、OSD信号S3に基づくOSD情報を表示時の双方に白色点の補正を行うようにしてもよい。
【0067】
そして、本実施の形態2では、記憶部9には、OSD表示領域51上にOSD情報が表示されたときのバックライト部6の点灯パターンにおいて、OSD信号S3の垂直同期信号等の同期信号に同期して、LED光源61〜63の発光量が安定しており、OSD信号S3の1フレーム分の単位時間より短い実施の形態1と同様の所定短時間tにおいて所望の白色点になるときの光センサ7’の検出値も、実施の形態1と同様に目標値として記憶しておく。なお、ここでは、OSD信号S3の1フレーム分の単位時間であるフレーム周期が、映像信号S1の1フレーム分の単位時間であるフレーム周期と同じものとして説明しているが、異なる場合には、前記式(1)に従って所定短時間tは変わってくる。
【0068】
<動作の説明>
次に動作を説明する。なお、ここでは、実施の形態1の液晶表示装置と同じ動作については省略し、本実施の形態2の液晶表示装置に特有の動作について説明する。
【0069】
実施の形態2の液晶表示装置では、ユーザによって、“CH1”へのチャンネル切り替え等の操作が行われると、OSD制御部13が、図6に示すように切り替え先のチャンネル番号を示す“CH1”等の内容のOSD信号S3を作成して、映像信号S1に重畳し、エリアコントロール制御部1に送る。
【0070】
すると、エリアコントロール制御部1は、OSD制御部13からOSD信号S3が重畳された映像信号S1を受信して、タイミング制御部2、データ信号線駆動回路3、ゲート信号線駆動回路4を制御して、液晶表示部5に映像信号S1に基づく映像を表示すると共に、OSD表示領域51にOSD信号S3に基づくOSD情報を表示する。
【0071】
また、本実施の形態2の液晶表示装置では、OSD制御部13からバックライト駆動制御部8に対しOSD信号S3が送られる。
【0072】
すると、バックライト駆動制御部8では、このOSD信号S3に基づいて、記憶部9から前述の目標値を読み出すと共に、光センサ7’からOSD信号S3の垂直同期信号等の同期信号に同期した所定短時間tにおける検出値を受け取り、その目標値と検出値との差分がなくなるようにPWM信号を計算する。
【0073】
そして、バックライト駆動制御部8は、計算したPWM信号をバックライト部6の発光領域A1,A2毎のRGB各色のLED光源61〜63にそれぞれ送り、各発光領域A1,A2のLED光源61〜63毎に光量等を独立に制御して、各色のLED光源61〜63を駆動する。
【0074】
これにより、バックライト駆動制御部8は、OSD表示領域51にOSD情報が表示されたときのバックライト部6の点灯パターンにおいて、所望の白色点に補正することができる。
【0075】
従って、本実施の形態2の液晶表示装置およびバックライト駆動方法によれば、OSD信号S3の垂直同期信号等の同期信号に同期して、LED光源61〜63の発光量が安定しており、OSD信号S3の1フレーム分の単位時間より短い所定短時間tにおいて所望の白色点となるときの光センサ7’の検出値を目標値として記憶する。そして、OSD情報の表示時に、バックライト駆動制御部8がその目標値と光センサ7’による検出値とに基づいてバックライト部6の光量を制御するので、チャンネル切り替え等のOSD情報の表示時に、精度良く白色点の補正を実行することができる。そのため、チャンネル切り替わり時から精度良く白色点が補正された状態でOSD情報が表示されることになる。
【符号の説明】
【0076】
1 エリアコントロール制御部
2 タイミング制御部
3 ゲート信号駆動部
4 データ信号駆動部
5 液晶表示部
51 OSD表示領域
6 バックライト部
61〜63 LED光源
7,7’ 光センサ
8 バックライト駆動制御部
9 記憶部
S1 映像信号
S2 バックライト制御信号
S3 OSD信号
A1,A2 発光領域
13 OSD制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像信号に基づいた映像を表示する表示部と、
前記表示部の背面に設けられ、複数のLED光源を有する複数の発光領域を備えるバックライト部と、
前記バックライト部の複数の発光領域の点灯を制御するバックライト駆動制御部と、
前記バックライト部から照射された光を前記映像信号の同期信号に同期して検出する光センサと、
前記バックライト部の前記複数の発光領域の点灯状態ごとに予め定めた前記バックライト部から照射される光の目標値を記憶する記憶部とを備え、
前記光センサは、前記映像信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて前記光を検出し、
前記バックライト駆動制御部は、前記記憶部から読み出した前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値と、前記光センサが検出した前記バックライト部から照射された光の強度を示す検出値とを比較し、前記バックライト部の点灯を制御する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記表示部のOSD表示領域にOSD信号に基づくOSD情報を表示するOSD制御部をさらに備え、
前記光センサは、前記OSD表示領域の背後に設けられ、前記OSD情報の表示時に、前記バックライト部から前記OSD表示領域に照射された光を、前記OSD信号の同期信号に同期して前記OSD信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出し、
前記記憶部は、さらに、
前記OSD表示領域に予め定めた前記バックライト部から照射される光の目標値を記憶し、
前記バックライト駆動制御部は、さらに、
前記OSD情報の表示時に、前記記憶部から読み出した前記OSD表示領域に予め定めた目標値と、前記光センサが検出した前記バックライト部から照射された光の強度を示す検出値とを比較し、前記バックライト部の点灯を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
【請求項3】
各色のLED光源を複数の発光領域毎に有するバックライト部の前記各色のLED光源から表示部に光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップにて照射された光の強度を、映像信号の同期信号に同期して前記映像信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて検出された光の強度を示す検出値と、予め記憶しておいた前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにて得た前記検出値と前記目標値の差に基づいて前記バックライト部の点灯を制御する点灯制御ステップと
を有することを特徴とするバックライト駆動方法。
【請求項4】
前記検出ステップは、前記表示部のOSD表示領域へのOSD信号に基づくOSD情報の表示時に、前記バックライト部から前記OSD表示領域に照射された光の強度を、前記OSD信号の同期信号に同期して前記OSD信号の1フレーム分の単位時間より短い時間にて検出し、
前記比較ステップは、前記検出ステップにて検出された光の強度を示す検出値と、前記OSD表示領域における予め記憶しておいた前記複数の発光領域の点灯状態に応じた目標値とを比較する
ことを特徴とする請求項3記載のバックライト駆動方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−83585(P2012−83585A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−230279(P2010−230279)
【出願日】平成22年10月13日(2010.10.13)
【出願人】(308036402)株式会社JVCケンウッド (1,152)
【Fターム(参考)】