温度推定装置、その制御方法、及び画像表示装置
【課題】複数の光源ブロックから構成されるバックライトの光源ブロック毎の温度をコストや設置センサ数の増大を抑制しつつ推定する技術を提供する。
【解決手段】一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有する。
【解決手段】一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度推定装置、その制御方法、及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の液晶パネルの背面を照射するバックライトの制御方法としてローカルディミング（Ｌｏｃａｌ Ｄｉｍｍｉｎｇ：部分減光）制御がある。ローカルディミング制御では、バックライトを複数の光源ブロックに分割し、入力画像に応じて光源ブロック毎に輝度を制御することにより、コントラストを高め、電力消費を抑える。
【０００３】
ローカルディミング制御を実現するために、バックライトの光源として、消費電力が少なく、制御の応答速度が高速なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を用いたものがある。また、部分的な輝度の制御を可能とする為、バックライトを複数のＬＥＤにより構成し、それらＬＥＤを、独立に輝度を制御可能な複数の光源ブロックに分割したものがある。
【０００４】
一般的にＬＥＤは、発光の輝度と波長が温度によって変化する。また発光色（赤色、緑色、青色）によってその変化量が異なる。更に発光色ごとに経時変化が異なる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１及び２では、ＬＥＤの温度センサや色のバランスを検出するカラーセンサを用いて、発光の変化を検出し、安定した表示を提供するための補正制御を行っている。特許文献３の表示装置では、ＬＥＤの周辺温度と端子間電圧を各々検出し、ＬＥＤの温度を推定する方法も提案されている。特許文献４の表示装置においては、温度センサを用いずに表示装置内部温度や部品の温度を推定する方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４２６５１号公報
【特許文献２】特開２００９−４２６５２号公報
【特許文献３】特開２００７−１６５６３２号公報
【特許文献４】特開２００７−２４０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の特許文献１〜３の従来技術では、ＬＥＤの輝度を部分的に変化させるローカルディミング制御の場合、ＬＥＤの温度を検出するために、制御単位である各光源ブロックに温度センサや光センサやＬＥＤの端子間の電圧を検出する手段を設ける必要ある。そのためローカルディミング制御における光源ブロック分割数を増やして、細かな制御を実施しようとした場合、各検出手段の数が増加し、コストや各センサの配線の取り回しが増加する。
【０００８】
また、上記した特許文献４の従来技術では、水晶発振子の補正のために、バックライトの駆動電流を測定して、筐体内や部品の温度を推定しているが、複数の光源ブロックの各々のＬＥＤの温度を推定することに関しては記載されていない。
【０００９】
本発明は、複数の光源ブロックから構成されるバックライトの光源ブロック毎の温度をコストや設置センサ数の増大を抑制しつつ推定する技術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】
【００１０】
本発明は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有する、温度推定装置である。
【００１１】
本発明は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置の制御方法であって、前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得ステップと、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサから測定値を取得するステップと、前記温度センサによる測定値と、前記取得ステップにより取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定ステップと、を有する、温度推定装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の光源ブロックから構成されるバックライトの光源ブロック毎の温度をコストや設置センサ数の増大を抑制しつつ推定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図２】画像の処理の概念図
【図３】画像データの階調と輝度の関係を表した表
【図４】ＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【図５】実施例２の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図６】光源ブロック制御データ、補正画像データの処理のイメージ図
【図７】ＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【図８】実施例３の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図９】光センサを用いたＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例１）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構成を示す図である。
【００１５】
入力部１０は、外部から液晶表示装置１へ入力したフレーム単位の画像信号を後段の光源ブロック設定部２０や画像処理部３０へ渡せるようにフレーム単位の画像データに変換する。例えば、画像信号がアナログの場合、入力部１０は、Ａ−Ｄ変換器（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を用いて、アナログ画像信号をデジタル信号に変換する。そして、入力部１０は、ＬＣＤモジュール４０のフィルタ色である、赤色、緑色、青色の３原色の８ｂｉｔの２値階調信号と水平同期信号と垂直同期信号とデータの有無を示すイネーブル信号の画像データに変換をする。画像信号がデジタルの場合、入力部１０は、画像信号を、ＬＣＤモジュール４０のフィルタ色である、赤色、緑色、青色の３原色の８ｂｉｔの２値階調信号と水平同期信号と垂直同期信号とデータの有無を示すイネーブル信号の画像データに並び替える変換をする。
【００１６】
光源ブロック設定部２０は、入力部１０からの画像データに基づき、バックライト６０の各光源ブロックの輝度の設定値を表す光源ブロック制御データを作成して、画像処理部３０、バックライト駆動部５０、及び温度推定部７０へ送る。
【００１７】
画像処理部３０は、入力部１０からの画像データの階調値を、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データに基づき補正して、補正画像データを生成し、ＬＣＤモジュール４０へ送る。ＬＣＤモジュール４０は補正画像データに応じて制御される。
【００１８】
ＬＣＤモジュール４０は、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）型等のアクティブマトリクス方式によって駆動される液晶パネルである。ＬＣＤモジュール４０は、行方向と列方向に電極が配置され、その交点に画素が配置されることで、複数の画素がマトリクス状に配置された構成になっている。ＬＣＤモジュール４０は、画像処理部３０から入力される補正画像データに基づいて、指定された位置の指定された色の画素の輝度が指定された階調値に対応する輝度となるようにマトリクス状に配置された各画素の透過率が調節されることで、画像を表示する。
【００１９】
バックライト駆動部５０は、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データに基づいて、バックライト６０の各光源ブロックの輝度を設定し、バックライト６０のＬＥＤを光源ブロック毎に発光させる。
【００２０】
バックライト６０は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画されている。各光源ブロックの光源は発光を独立して調節可能であり、バックライト駆動部５０は、バックライト６０の光源ブロック毎に輝度を制御することでローカルディミング制御を行う。各光源ブロックは、複数のＬＥＤで構成されており、白色で発光するように調整されている。例えば、各光源ブロックは、１以上の白色ＬＥＤ又は、１組以上の赤色、緑色、青色の３種類の発光色のＬＥＤの組み合わせで構成されている。バックライト６０のＬＥＤからの発光は、ＬＣＤモジュール４０を照射し、ＬＣＤモジュール４０の各画素の階調値に応じた透過率でＬＣＤモジュール４０を透過することにより、ＬＥＤの輝度と画像データに基づく画像表示が得られる。
【００２１】
温度推定部７０は、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データとメモリ８０の中に保存された補正テーブル８１を用いて、バックライト６０のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
【００２２】
ＣＰＵ９０は、液晶表示装置１の動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）である。ＣＰＵ９０は、他の機能部の状態の監視や動作制御に必要なパラメータの設定を行う。また、ＣＰＵ９０は、温度センサ１００からの温度の測定値を取得する。温度の測定値の情報は、温度推定部７０のデータの補正に用いられる。他に、ＣＰＵ９０は、タイマ１１０から時間（時刻）の情報を取得する。時刻の情報は、温度推定部７０が、光源ブロック単位のＬＥＤの温度の推定値と時刻の情報をメモリ８０に保存するために用いられる。
【００２３】
温度センサ１００は、半導体もしくは熱電対により構成されており、液晶表示装置１の筐体外部又は筐体内部の一方、あるいは両方の温度を測定できるように設置されている。本実施例では、筐体外部に設置（例えば、前面カバー若しくは背面カバーに埋め込み設置）された場合の例である。
【００２４】
次に、動作の詳細な流れについて図を用いて説明する。以下では、図２に示すような、太陽の画像と空の画像と地面の画像からなる風景画像の画像信号が液晶表示装置１に入力される場合を例に説明する。
図２は、入力部１０が受け取る画像信号の１のフレームの画像データ、光源ブロック設定部２０で作成される光源ブロック制御データ、画像処理部３０で作成される補正画像データの概念図である。ＬＣＤモジュール４０における表示画像の輝度は、補正画像データの階調値とバックライト６０の光源ブロック毎の輝度によって決まる。なお、画像処理部３０は、光源ブロック間の境界における輝度段差を低減するために、対象となる境界付近の画素の座標（位置）に応じて、その画素に対応する光源ブロックに隣接する光源ブロックの輝度レベルに基づく重み付け処理も行う。ここでは説明を省略する。
【００２５】
以下の処理は、入力されたフレーム毎に実施される。
図２において、画像データ１１は、太陽の画像１２、青空の画像１３、及び地面の画像１４を含む。この画像データを元に、補正画像データ３１と光源ブロック制御データ２１が作成される処理について説明をする。
【００２６】
光源ブロック設定部２０は、画像データ１１において、バックライト６０の各光源ブロックに対応する領域毎に、画像データの赤色・緑色・青色の中の最大階調値を求める。
図２の例では、画像データ１１の各部のうち、太陽の画像１２の部分の最大階調値は２５５、空の画像１３の部分の最大階調値は１８４、地面の画像１４の部分の最大階調値は１０４とする。
【００２７】
次に、光源ブロック設定部２０は、求めた最大階調値に対応するバックライト６０の各光源ブロックの輝度を算出する。入力される画像データの階調値とそれに対応する輝度との関係を図３の実線Ａに示す。図３の縦軸は、ＬＣＤモジュール４０の入力階調値を最大階調値（８ｂｉｔの場合２５５）とし、バックライト６０を最大輝度にした時の輝度を１００％とした相対輝度である。図３の横軸は、ＬＣＤモジュール４０の入力階調値であり、８ｂｉｔの場合には０から２５５の値になる。図３の線Ｂ，Ｃ，Ｄについては後述する。
【００２８】
一般的に表示装置は、入力階調値と輝度との関係は比例ではなく、いわゆるガンマ特性を有している。ＬＣＤモジュール４０における入力階調値と輝度は、２．２乗の関係を持っている。画像データの階調値から輝度を算出する式は次の式１のようになる。
輝度＝（画像データの階調値／２５５）２．２ ・・・（式１）
【００２９】
図２の画像データ１１の例では、各々の部分の表示に必要な輝度は、太陽の画像１２の部分は最大階調値２５５なので、１００％、空の画像１３の部分は最大階調値１８４なので４８％、地面の画像１４の部分は最大階調値１０４なので１４％となる。太陽の画像１２の部分には太陽の画像以外に背景画像として空の画像もある。このような部分の表示に必要な輝度は、その部分における最大階調値に対応する輝度である。
【００３０】
バックライト６０を構成する各光源ブロックの輝度は、１／４刻みの４レベル（２５％、５０％、７５％、及び１００％）の輝度のいずれかに、光源ブロック毎に独立に設定することができるものとする。なお、光源ブロック毎に調節可能な輝度のレベル数や各レベルの輝度などはこれに限らない。図３において、４種類の線Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤは、前記バックライト駆動部５０が、バックライト６０の各光源ブロックの輝度を上記４レベルの各レベルに設定した場合の入力階調値と輝度との関係を表している。なお、通常の液晶ディスプレイでは、ある光源ブロックに対応する画像が階調値０であっても、隣接する光源ブロック等からの漏れ光があるため、実際には輝度レベルが０になることはない。４種類の線Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤについて、各諧調値における輝度レベルの比は等しくなっている。
【００３１】
次に、光源ブロック設定部２０は、光源ブロック制御データ２１を作成するために、バ
ックライト６０の各光源ブロックの輝度レベルを上記４レベルのうちから選択する。ここでは、バックライト６０の各光源ブロックの輝度は、４レベルの輝度のいずれかに調節可能であるものとする。光源ブロック設定部２０は、上記で求めた画像データ１１の各部分の表示に必要な輝度に応じて、各光源ブロックの輝度レベルを決定する。具体的には、光源ブロック設定部２０は、画像データ１１の各部分に対応する光源ブロックの輝度レベルとして、その部分の表示に必要な輝度以上の最小の輝度レベルを選択する。
【００３２】
図２の例では、太陽の画像１２の部分の表示に必要な輝度は１００％であるから、太陽の画像１２の部分に対応する位置の光源ブロック２２の輝度レベルは１００％（図３の線Ａ）となる。空の画像１３の部分の表示に必要な輝度は４８％であるから、空の画像１３の部分に対応する位置の光源ブロック２３の輝度レベルは５０％（図３の線Ｃ）となる。地面の画像１４の部分の表示に必要な輝度は１４％であるから、地面の画像１４の部分に対応する位置の光源ブロック２４の輝度レベルは２５％（図３の線Ｄ）となる。これにより、光源ブロック制御データ２１が作成される。
【００３３】
画像処理部３０は、上記選択された各光源ブロックの輝度レベルと、入力される画像データ１１における各部分の表示に必要な輝度とから、補正画像データ３１を作成する。
光源ブロックの輝度レベルと、入力される画像データにおける必要な輝度（式１で算出する輝度）とから、補正画像データにおける階調値を算出する式を表すと次の式２のようになる。
補正画像データの階調値＝（式１の輝度×（１／輝度レベル））（１／２．２）×２５５
・・・（式２）
【００３４】
例えば、入力される画像データ１１における地面の画像１４の階調値は１０４であり、式１により求められる必要な輝度は１４％であり、地面の画像１４の部分に対応する位置の光源ブロック２４の輝度レベルを２５％とされた。従って、式２によれば補正画像データ３１における地面の画像３４の階調値は１９５となる。同様に、補正画像データ３１における太陽の画像３２は階調値２５５、その周りの空の画像は階調値１８４、空の画像３３は階調値２５２となる。
【００３５】
光源ブロック制御データ２１に基づきバックライト６０の各光源ブロックの発光が制御され、補正画像データ３１に基づきＬＣＤモジュール４０の各画素の透過率が制御されることにより、液晶表示装置１は入力画像信号に基づく画像を表示する。上記のように画像データに応じて光源ブロック毎にＬＥＤの輝度が調節されるローカルディミング制御により高コントラストの表示が可能となる。
【００３６】
次に、ＬＥＤ温度の推定について説明する。
図４は、温度推定部７０の処理の一例を表す概念図である。
前述の光源ブロック制御データ２１を数値で示したものが図４の光源ブロック制御データ２１１である。本実施例では、温度推定部７０は、今回のフレーム画像の表示に伴う各光源ブロックのＬＥＤ温度の変化を、光源ブロック制御データ２１１に基づいて推定する。
【００３７】
温度推定部７０は、まず、光源ブロック制御データ２１１と隣接影響係数２１２とからＬＥＤ温度係数２１３を算出する。光源ブロック制御データ２１１は、上述したように、各光源ブロックのＬＥＤの輝度レベルを表す。隣接影響係数２１２は、ある光源ブロックのＬＥＤ温度に対して周囲の光源ブロックのＬＥＤの輝度が及ぼす影響の度合を示す係数であり、ここでは隣接する８個の光源ブロックによる影響の度合を表す係数として補正テーブル８１に保存されている。本実施例の場合は、縦方向で隣接する２個の光源ブロック、横方向で隣接する２個の光源ブロック、及び斜め方向で隣接する（頂点を共有する）４
個の光源ブロックの影響を考慮して光源ブロック毎のＬＥＤ温度変化の度合を推定する。但し、本実施例では、隣接する８個の光源ブロックのうち斜め上方向で隣接する２個の光源ブロックからの影響は無視できるものとする。そのため、図４に示すように、隣接影響係数２１２において、斜め上方向で隣接する２個の光源ブロックに対応する係数の値は０になっている。ＬＥＤ温度係数２１３は、バックライト６０のＬＥＤの温度が現フレームの画像表示でどのように変化するかを表す。なお、バックライト６０の光の拡散度合が低い構造の場合は、隣接する光源ブロック間の影響が小さいので、隣接影響係数２１２は用いなくてもよい。
【００３８】
ＬＥＤ温度係数２１３において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの係数Ｂｉｊは、次の式で求める。
ここで、
Ａｉｊ：光源ブロック制御データ２１１において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの輝度レベル。本実施例では、１００％、７５％、５０％、２５％のいずれかの値をとる。
Ｋｍｎ：ある光源ブロックのＬＥＤ温度変化に対する、その光源ブロックから縦方向にｍ個、横方向にｎ個離れた光源ブロックのＬＥＤの輝度による影響の度合を表す隣接影響係数（ｍ＝−１，０，１）（ｎ＝−１，０，１）。本実施例では、図４に示すように、Ｋ−１，−１＝０，Ｋ０，−１＝０．３，Ｋ１，−１＝０．１，Ｋ−１，０＝０．０５，Ｋ０，０＝０．８，Ｋ１，０＝０．４，Ｋ−１，１＝０，Ｋ０，１＝０．３，Ｋ１，１＝０．１とするが、これらの値は一例である。また、２以上離れた光源ブロックによる影響を考慮する隣接影響係数を用いても良い。
【００３９】
次に、温度推定部７０は、上記算出したＬＥＤ温度係数２１３と現在ＬＥＤ温度オフセット２１４とから新ＬＥＤ温度オフセット２１５を算出する。現在ＬＥＤ温度オフセット２１４は、前フレームの画像表示に際して温度推定部７０により推定された、光源ブロック毎のＬＥＤ温度（詳細には温度センサ１００により検出される温度に対するオフセット量）を表すもので、メモリ８０に保存されている。新ＬＥＤ温度オフセット２１５は、現フレームの画像表示により各光源ブロックのＬＥＤが発光した場合の各光源ブロックのＬＥＤ温度オフセットを表す。
【００４０】
新ＬＥＤ温度オフセット２１５において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｃｉｊは、次の式で求める。
Ｃｉｊ＝０．５×Ｄｉｊ＋０．０５×Ｂｉｊ
但し、Ｄｉｊは現在ＬＥＤ温度オフセット２１４において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値である。
【００４１】
算出された新ＬＥＤ温度オフセット２１５はメモリ８０に保存される。また、新ＬＥＤ温度オフセット２１５がメモリ８０に保存される時に、同時に、タイマ１１０の時刻の情報も保存される。今回のフレームの画像表示に関して推定され保存された新ＬＥＤ温度オフセット２１５は、次のフレームの画像表示に関する温度推定において、上述した現在ＬＥＤ温度オフセット２１４として使用される。
【００４２】
これによりバックライト６０の光源ブロックの温度が、今回のフレームの画像表示によりどのように変化するかが推定できる。
ここで、温度推定部７０は、上記算出した新ＬＥＤ温度オフセット２１５を構造係数２
１６を用いて補正する。構造係数２１６は液晶表示装置１の構成や構造による影響を予め測定して求めた補正係数であり、補正テーブル８１に保存してある。構造係数２１６は、百分率で表されており、温度推定部７０は、新ＬＥＤ温度オフセット２１５に構造係数２１６を乗算して構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を求める。図４において、新ＬＥＤ温度オフセット２１５を構造係数２１６を用いて補正したものを構造ＬＥＤ温度オフセット２１７として示す。なお、本実施例の構造係数２１６は、液晶表示装置内部の排熱が左下から右上に流れる場合を想定したものであるが、ファンの配置等により係数の値が均一になる場合は、構造係数２１６のテーブルを用いなくてもよい。
【００４３】
構造ＬＥＤ温度オフセット２１７において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｅｉｊは、次の式で求める。
Ｅｉｊ＝（Ｃｉｊ×Ｆｉｊ）／１００
但し、Ｆｉｊは構造係数２１６において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値である。
【００４４】
温度推定部７０は、温度センサ１００による測定値をＣＰＵ９０で読み取り、当該測定値に上記算出された構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を加算して、ＬＥＤ温度推定値２１８を算出する。これにより、光源ブロック単位のＬＥＤの温度が推定できる。
ＬＥＤ温度推定値２１８において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｇｉｊは、次の式で求める。
Ｇｉｊ＝Ｅｉｊ＋Ｇ０
但し、Ｇ０は温度センサ１００による測定値である。図４の例では、Ｇ０＝２３℃である。本実施例のように、筐体外部に温度センサを設ける場合は、筐体内部と筐体外部との温度差があるので、温度センサによる測定値Ｇ０＝２３℃に、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値Ｅｉｊを加算する。一方、筐体内部の特定個所に温度センサを設ける場合は、温度センサにより検出される温度に対するオフセット量を次のように求める。すなわち、温度センサが設けられた位置に対応する光源ブロックの構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値を「Ｅ」とし、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の各光源ブロックの値からこの値Ｅを減算した値を、温度センサによる測定値に対するオフセット量とする。この場合、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、次の式で求められる。
Ｇｉｊ＝（Ｅｉｊ−Ｅ）＋Ｇ０
例えば、温度センサが設けられた位置に対応する光源ブロックが、左上角から下方向に３つ目、右方向に４つ目の光源ブロック（ｉ＝３，ｊ＝４）であったとすると、Ｅ＝Ｅ３４＝８となる。温度センサによる測定値Ｇ０＝３１℃であったとすると、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、図４に示した値と同じになる。
以上、液晶表示装置１の通常時のＬＥＤ温度推定について述べた。
【００４５】
次に、液晶表示装置１の電源投入時のＬＥＤ温度推定について説明する。電源投入時は、上述した通常時とは異なる方法でＬＥＤ温度推定が行われる。
液晶表示装置１の電源投入時には、温度推定部７０は、ＣＰＵ９０によりタイマ１１０から現在の時刻を取得し、メモリ８０に保存された前回電源を落としたときの時刻と比較する。温度推定部７０は、電源投入時刻とメモリ８０に保存された時刻との時間差に応じた係数を、メモリに保存された現在ＬＥＤ温度オフセット２１４に乗じ、これを用いて電源投入時の光源ブロック毎のＬＥＤ温度を推定する。
【００４６】
本実施例の場合は、時間差が０から１０分の場合の係数１、時間差が１０分から３０分の場合の係数０．５、時間差が３０分から１時間の場合の係数０．３、時間差が１時間から３時間の場合の係数０．１、時間差が３時間以上の場合の係数０とする。つまり、前回
電源を落としてからの経過時間が短い場合は、前回電源を落としたときのＬＥＤ温度の影響が大きいと考える。なお、この時間差と係数との関係や係数の値は、液晶表示装置の構成や構造により異なる。
【００４７】
補正部１３０は、上記のようにして温度推定部７０により推定された光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、バックライト駆動部５０による各光源ブロックのＬＥＤの輝度の設定値を補正する。例えば、補正部１３０は、予め記憶されているＬＥＤの輝度の温度特性と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、から、光源ブロック毎の輝度のばらつきを抑制するように、各光源ブロックのＬＥＤの輝度の設定値を補正する。或いは、ＬＥＤの輝度の温度特性に基づいて、光源ブロックのＬＥＤ温度と、ＬＥＤの輝度を補正するための補正量と、の対応関係を予め記憶しておく。そして、補正部１３０は、この補正量記憶により記憶された対応関係と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、に基づき、光源ブロック毎にＬＥＤの輝度の設定値を補正する。これにより、ローカルディミング制御により光源ブロックの温度にばらつきが生じている場合でも、光源ブロック毎の輝度のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
また、補正部１３０は、温度推定部７０により推定された光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、ＬＣＤモジュール４０による各画素の透過率を補正する。例えば、補正部１３０は、予め記憶されているＬＥＤの発光波長の温度特性と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、から、光源ブロック毎の色温度のばらつきを抑制するように、各光源ブロックに対応する画素の透過率を補正する。或いは、ＬＥＤの発光波長の温度特性に基づいて、光源ブロックのＬＥＤ温度と、画像データを補正するための補正量と、の対応関係を予め記憶しておく。そして、補正部１３０は、この補正量記憶により記憶された対応関係と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値とに基づき、液晶パネルにおける各光源ブロックに対応する領域の画像データを補正する。これにより、ローカルディミング制御により光源ブロックの温度にばらつきが生じている場合でも、光源ブロックに対応する領域毎の色温度（ホワイトバランス）のばらつきを抑制することができる。
【００４９】
従って、本実施例の液晶表示装置１によれば、光源ブロック毎に温度センサや光センサを設けることなく、ローカルディミング制御を行う液晶表示装置における光源ブロック毎の輝度や色温度のばらつきを抑制することができる。そのため、センサ設置数の増大やコスト増を抑制できる。
（実施例１の変更例）
実施例１では、温度推定部７０がフレーム毎に温度推定の処理を行う例を示したが、静止画像表示時や温度変化が小さい場合等は、温度推定処理を毎フレーム行うのは効率が良くない。このため、光源ブロック制御データ２１１に変化がなく、かつ温度センサ１００の値に変化がない場合には、温度推定の処理を停止する機構を追加する。これにより、演算処理の負荷が低減できる。
以下、実施例１と異なる部分について説明する。静止画像を表示している場合等、光源ブロック制御データ２１１に変化がない場合の動作について、図４を用いて説明する。
光源ブロック制御データ２１１が変化せず、かつ温度センサ１００の値が変化しない場合、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７は、光源ブロック制御データ２１１に対応した値に次第に収束していく（例えば、約２０フレーム分の温度推定処理を行うと収束する）。このため、温度推定部７０は、温度センサ１００の値が変化せず、かつ光源ブロック制御データ２１１のフレーム間変化が所定回数連続してゼロの場合は、温度推定処理を停止する。そして、光源ブロック制御データ２１１のフレーム間変化が検出された場合、温度推定部７０は、温度推定処理を再開する。
また、温度推定処理を停止している間に、温度センサ１００の値が変化した場合は、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値と、温度センサ１００により検出された温度とから、ＬＥＤ温度推定値２１８の算出を行うだけで、推定温度が求められる。
【００５０】
（実施例２）
以下、実施例２について図５を用いて具体的に説明する。実施例２で使用している図５中の符号が、実施例１で使用している図１中の符号と同じ場合、機能および動作は同じである。実施例２で特に記載がない機能部は、実施例１と同じ機能および動作を有している。
【００５１】
本実施例の液晶表示装置１では、バックライト６１は、独立に発光制御可能な赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの組により構成される。一組又は複数組の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤにより１つの光源ブロックが構成される。なお、バックライト６１を構成する各色ＬＥＤの個数の比率は、赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１となっている。
【００５２】
光源ブロック設定部２０１は、入力部１０からの画像データに基づき、バックライト６１の各光源ブロックの各色ＬＥＤの輝度を表す光源ブロック制御データを作成して、画像処理部３０１、バックライト駆動部５１、及び温度推定部７０へ送る。本実施例の場合、バックライト６１は、独立に発光制御可能な赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの組により構成される。そのため、光源ブロック設定部２０１は、バックライト６１の各光源ブロックに対応する領域毎の画像データの赤色、緑色、青色の各色の最大階調値を元に、赤色、緑色、青色の各色の光源ブロック制御データを作成する。
【００５３】
画像処理部３０１は、入力部１０からの画像データの赤色、緑色、青色の各色の階調値を、光源ブロック設定部２０１からの赤色、緑色、青色の各色の光源ブロック制御データに基づき補正して、各色の補正画像データを生成し、ＬＣＤモジュール４０へ送る。ＬＣＤモジュール４０は補正画像データに応じて制御される。
【００５４】
ＣＰＵ９１は、温度センサ１００、タイマ１１０、及びＲＧＢセンサ１２０の他各種機能部の制御を行う。
バックライト駆動部５１は、ＣＰＵ９１からの制御情報と、光源ブロック設定部２０１からの光源ブロック制御データに基づいて、バックライト６１の各光源ブロックの各色のＬＥＤを指定の輝度で発光させる。
【００５５】
温度推定部７１は、光源ブロック設定部２０１からの光源ブロック制御データとメモリ８０の中に保存された補正テーブル８１に基づき、バックライト６１のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
【００５６】
ＲＧＢセンサ１２０は、バックライト６１の輝度と色情報を検出する。ＲＧＢセンサ１２０は、赤色、緑色、青色のカラーを検出可能なセンサである。ＲＧＢセンサ１２０によりバックライト６１の赤色、緑色、青色のバランスを検出が可能となる。ＬＥＤは、一般的に色により経時劣化が異なるが、ＲＧＢセンサ１２０を用いることにより、各色の劣化を確認可能となる。
【００５７】
次に、動作の詳細な流れについて図を用いて説明する。以下では、太陽の画像と空の画像と地面の画像よりなる風景画像の画像信号が液晶表示装置１に入力される場合を例に説明する。
以下の処理は、入力されたフレーム画像毎に実施される。
【００５８】
図６は、入力部１０が受け取る画像信号の１フレームの画像データ、光源ブロック設定部２０１が作成する光源ブロック制御データ、画像処理部３０１が作成する補正画像データの概念図である。ＬＣＤモジュール４０における表示画像の輝度は、補正画像データの
階調値とバックライト６１の光源ブロック毎の輝度により決まる。
【００５９】
図６において、入力される画像データ１１は、太陽の画像１２、青空の画像１３、及び地面の画像１４を含む。光源ブロック設定部２０１は、この画像データを元に、以下のデータを作成する。すなわち、光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１４、光源ブロック制御データ（青）２０１８、補正画像データ（赤）３０１１、補正画像データ（緑）２０１５，及び補正画像データ（青）３０１９を作成する。この処理について説明をする。
光源ブロック設定部２０１は、バックライト６１の各光源ブロックに対応する領域毎に、画像データ１１の赤色、緑色、青色の各色の最大階調値を求める。
【００６０】
図６の例では、画像データ１１の各部の最大階調値を（赤色、緑色、青色）の形式で示すと、次のようになるものとする。すなわち、太陽の画像１２の部分の最大階調値は（２５５、２５５、２５５）、空の画像１３の部分の最大階調値は（２７、２７、１８４）、地面の画像１４の部分の最大階調値は（１０４，６５，４４）である。
【００６１】
次に、光源ブロック設定部２０１は、求めた最大階調値に対応する輝度を各色について算出する。画像データの最大階調値と輝度の対応関係は、実施例１と同様、図３の実線Ａに示す関係を用いる。一般的に液晶表示装置は、入力階調値と輝度の関係は比例ではなく、いわゆるガンマ特性を有している。光源ブロック設定部２０１は、画像データの階調値から輝度を算出する式として実施例１で説明した式１を各色について適用する。
【００６２】
図６の画像データ１１の例では、各々の部分の表示に必要なバックライト６１の輝度を（赤色、緑色、青色）の形式で示すと、次のようになるものとする。すなわち、太陽の画像１２の表示に必要な輝度は（１００％、１００％、１００％）、空の画像１３の表示に必要な輝度は（０．００７％、０．００７％、４８％）、地面の画像１４の表示に必要な輝度は（１４％、０．０４９％、０．０２％）となる。
【００６３】
次に、光源ブロック設定部２０１は、光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９を作成する。そのために、バックライト６１の各光源ブロックの輝度レベルを、各色について、実施例１と同様、図３に示す４レベルのうちから選択する。ここでは、バックライト６１の各光源ブロックの各色の輝度は、４レベルの輝度のいずれかに調節可能であるものとする。光源ブロック設定部２０１は、上記で求めた画像データ１１の各部分の表示に必要な各色の輝度に応じて、各光源ブロックの各色の輝度レベルを決定する。具体的には、各色について、光源ブロック設定部２０１は、画像データ１１の各部分に対応する光源ブロックの輝度レベルとして、その部分の表示に必要な輝度以上の最小の輝度レベルを選択する。
【００６４】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な赤色の輝度は１００％であるから、光源ブロック設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１２の輝度レベルを１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な赤色の輝度は０．００７％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１３の輝度レベルは２５％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な赤色の輝度は１４％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１４の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（赤）２０１１が作成される。
【００６５】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な緑色の輝度は１００％であるから、光源ブロック
設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１６の輝度レベルは１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な緑色の輝度は０．００７％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１７の輝度レベルは２５％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な緑色の輝度は０．０４９％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１８の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（緑）２０１５が作成される。
【００６６】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な青色の輝度は１００％であるから、光源ブロック設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２０の輝度レベルは１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な青色の輝度は４８％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２１の輝度レベルは５０％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な青色の輝度は０．０２％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２２の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（青）２０１９が作成される。
【００６７】
画像処理部３０１は、上記選択された各光源ブロックの各色の輝度レベルと、入力される画像データ１１における各部分の表示に必要な各色の輝度とから、各色の補正画像データを作成する。光源ブロックの各色の輝度レベルと、入力される画像データにおける各色の必要な輝度（式１で算出する輝度）とから、各色の補正画像データにおける階調値を算出する式は、実施例１で説明した式２と同じである。画像処理部３０１は、赤色、緑色、青色の各色について補正画像データを生成する。
【００６８】
補正画像データ（赤）３０１１において、太陽の画像３０１２の階調値は２５５、周りの空の階調値は２７となり、空の画像３０１３の階調値は５０となり、地面の画像３０１４の階調値は１９５となる。
補正画像データ（緑）３０１５において、太陽の画像３０１６の階調値は２５５、周りの空の階調値は２７となり、空の画像３０１７の階調値は５０となり、地面の画像３０１８の階調値は１２２となる。
補正画像データ（青）３０１９において、太陽の画像３０２０の階調値は２５５、周りの空の階調値は１８４となり、空の画像３０２１の階調値は２５２となり、地面の画像３０２２の階調値は８３となる。
【００６９】
光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９に基づきバックライト６１の各光源ブロックの各色ＬＥＤの発光が制御される。また、補正画像データ（赤）３０１１、補正画像データ（緑）３０１５、及び補正画像データ（青）３０１９に基づきＬＣＤモジュール４０の各画素の透過率が制御される。これにより、液晶表示装置１は入力画像信号に基づく画像を表示する。上記のように画像データに応じて光源ブロック毎に各色のＬＥＤの輝度が調節されるローカルディミング制御により高コントラストの表示が可能となる。
【００７０】
図６では、説明のために、赤色、緑色、青色を分けて記載しているが、バックライト６１の構成では、同一平面上に並んで配置されている。
【００７１】
図７は、温度推定部７１の処理を示す図である。
図７において、前述の光源ブロック制御データ（赤）２０１１を数値で示したものが光源ブロック制御データ（赤）２０１１１である。また、光源ブロック制御データ（緑）２０１５を数値で示したものが光源ブロック制御データ（緑）２０１５１である。また、光源ブロック制御データ（青）２０１９を数値で示したものが光源ブロック制御データ（青）２０１９１である。
【００７２】
本実施例では、バックライト６１は、各色ＬＥＤについて同一の方法で複数の光源ブロックに区画されており、各光源ブロックには、各色ＬＥＤが、個数の割合で赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１となるように配置されている。個数割合に応じて光源ブロック制御データ（赤）２０１１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５１、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９１を重み付け加算したものが光源ブロック制御データ（白）２１１１である。
【００７３】
従って、本実施例の構成では、光源ブロック制御データ（白）２１１１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｗｉｊは、次の式で算出される。
Ｗｉｊ＝０．２５×Ｒｉｊ＋０．５×Ｇｉｊ＋０．２５×Ｂｉｊ
但し、
Ｒｉｊ：光源ブロック制御データ（赤）２０１１１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
Ｇｉｊ：光源ブロック制御データ（緑）２０１５１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
Ｂｉｊ：光源ブロック制御データ（青）２０１９１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
【００７４】
温度推定部７１は、光源ブロック制御データ（白）２１１１に基づいて、実施例１で説明した処理と同様の処理を行うことによりバックライト６１のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
本実施例の液晶表示装置１によれば、光源ブロック毎に温度センサを設ける必要なく、光源ブロック単位のＬＥＤの温度を推定し、光源ブロック毎のＬＥＤ温度のばらつきを推定することができる。推定した光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、ＬＥＤの温度変化による表示の色ずれの補正を実施することにより、ローカルディミング制御を行う液晶表示装置における色バランスや輝度のムラを好適に抑制することが可能となる。
【００７５】
なお、図示しないが、バックライト６０やバックライト６１とＬＣＤモジュール４０の間には、ＬＥＤの光を均一化させるための光拡散板や偏光シートなどの光学部材が設置されている。
【００７６】
バックライト６０は白色ＬＥＤにより構成され、バックライト６１は赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの３色のＬＥＤで構成されている。しかし、他の色のＬＥＤや白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの４色のＬＥＤにより構成されるバックライトを使用することも可能である。また、バックライトの光源は例陰極放電管（ＣＣＦＬ）など、ＬＥＤに限らない。波長や輝度などの発光特性に温度依存性がある光源を有する、ローカルディミング制御可能なバックライト全般において、本発明により光源ブロック毎の光源の温度推定が可能になる。また、推定温度に基づき、光源ブロック毎の光源の輝度や光源ブロックに対応する領域毎の画像データ補正を行うことにより、輝度ムラや色バランスのずれを抑制する上述した作用効果が得られる。
【００７７】
入力画像の階調値と輝度の関係と、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係とを、ともに２．２乗の関係としたが、異なる場合は、入力部１０において、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係に変換する。
なお、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係は、ＬＣＤモジュール４０により変化する。
上記実施例では、各光源ブロックに対応する領域内の画像データの最大階調値から、図３の１００％の線Ａを用いてその光源ブロックに必要な輝度を求めたが、別の基準線を設けてそれに基づいて必要な輝度を求めてもよい。
【００７８】
また、実施例では、説明を簡単にするために、バックライトの光源ブロックの輝度レベルを４段階としたが、他のレベル数でも良い。また入力部やＬＣＤモジュールに入力される画像データを８ｂｉｔとしているが、他のｂｉｔ数でもよい。
【００７９】
図４において、光源ブロック制御データ２１１からＬＥＤ温度係数２１３を求める際に用いる隣接影響係数２１２の値や影響する隣接光源ブロックの個数などは表示装置の構成や構造により異なる。また、現在ＬＥＤ温度オフセット２１４の値の１／２とＬＥＤ温度係数２１３の値の１／２０を加算して新ＬＥＤ温度オフセット２１５を求めているが、この計算方法は画像表示装置の構成や構造により異なる。また、構造係数２１６は、百分率で表されており、新ＬＥＤ温度オフセット２１５に乗算して構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を求めているが、構造係数の値や計算式は画像表示装置の構成や構造に応じて異ならせても良い。また、温度センサによる測定値とＬＥＤ温度推定値２１８は単純なオフセットの関係としているが、画像表示装置の構成や構造により両者が異なる関係になる場合がある。液晶表示装置の電源投入初期の制御例として、前回の電源断からの時間差に応じた係数をメモリ８０に保存されたＬＥＤ温度オフセットに乗じる例を説明したが、液晶表示装置の構成や構造により、電源投入初期のＬＥＤ温度ばらつきの計算方法は異なっても良い。
【００８０】
実施例２のバックライト６１の光源ブロック内のＬＥＤの個数割合を赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１としているが異なる割合にしてもよい。また、ＬＥＤの個数割合と同一の値を重み付け係数として光源ブロック制御データ（白）を求める例を説明したが、白色の色温度設定等のカラーバランスの表示の条件や劣化により補正のために変更しても良い。
【００８１】
（実施例３）
実施例１では、光源ブロック制御データ２１１の値を光源ブロックの光源の輝度値として用いて温度推定を行う場合を例示した。本実施例３では、光源ブロック制御データ２１１を用いずに、バックライト６２に内蔵された光センサからの検出値を光源ブロックの光源の輝度値として用いる例を示す。
【００８２】
以下、本実施例３について図８を用いて具体的に説明する。実施例３で使用している図８中の符号が、実施例１で使用している図１中の符号と同じ場合、機能および動作は同じである。実施例３で特に記載がない機能部は、実施例１と同じ機能および動作を有しているものとする。
【００８３】
バックライト６２には、バックライト６２の輝度を検出する光センサ６２０が内蔵されており、光センサ６２０による測定値のデータであるバックライト輝度データが光センサ６２０から温度推定部７２へ送られる。
【００８４】
光センサ６２０からのバックライト輝度データを受け取った温度推定部７２の動作について図９を用いて説明する。図９において、バックライト輝度データ３１３は、バックライト６２を構成する複数の光源ブロックに対応して設けられた複数の光センサの検出値である。各光源ブロックに設けられた光センサは、隣接する光源ブロックからの拡散光も含む輝度を検出するため、実施例１で説明した隣接影響係数２１２を用いた演算処理は省略
できる。
【００８５】
バックライト輝度データ３１３と現在ＬＥＤ温度オフセット３１４から新ＬＥＤ温度オフセット３１５を算出する演算処理は、実施例１の現在ＬＥＤ温度オフセット２１４とＬＥＤ温度係数２１３から新ＬＥＤ温度オフセット２１５を算出する演算処理と同様である。ここでは、温度推定部７２は、実施例１で説明した構造係数２１６による新ＬＥＤ温度オフセットの補正は行わず、新ＬＥＤ温度オフセット３１５からＬＥＤ温度推定値３１８を算出するものとする。また、温度センサ１００は、実施例１で説明したように、筐体外部に設けても筐体内部に設けても良い。
【００８６】
ここでは、筐体内部（例えば、左上角から下方向に３つ目、右方向に４つ目の光源ブロックの位置）に温度センサ１００が設けられているものとする。この場合、実施例１で説明したように、新ＬＥＤ温度オフセット３１５における、温度センサ１００が設けられた位置（ｉ＝３，ｊ＝４）に対応する光源ブロックの値Ｅ（＝Ｅ３４＝８．８）を新ＬＥＤ温度オフセット３１５の各値から減算する。この減算して求めた値を、温度センサ１００による測定値に対するオフセット量とする。すなわち、温度センサ１００による測定値をＧ０とすると、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、次の式で求められる。
Ｇｉｊ＝（Ｅｉｊ−Ｅ）＋Ｇ０
例えば温度センサ１００による測定値Ｇ０＝３１．８℃とすると、求められるＬＥＤ温度推定値３１８は図９に示す値になる。
【符号の説明】
【００８７】
５０ バックライト駆動部、７０ 温度推定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度推定装置、その制御方法、及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の液晶パネルの背面を照射するバックライトの制御方法としてローカルディミング（Ｌｏｃａｌ Ｄｉｍｍｉｎｇ：部分減光）制御がある。ローカルディミング制御では、バックライトを複数の光源ブロックに分割し、入力画像に応じて光源ブロック毎に輝度を制御することにより、コントラストを高め、電力消費を抑える。
【０００３】
ローカルディミング制御を実現するために、バックライトの光源として、消費電力が少なく、制御の応答速度が高速なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）を用いたものがある。また、部分的な輝度の制御を可能とする為、バックライトを複数のＬＥＤにより構成し、それらＬＥＤを、独立に輝度を制御可能な複数の光源ブロックに分割したものがある。
【０００４】
一般的にＬＥＤは、発光の輝度と波長が温度によって変化する。また発光色（赤色、緑色、青色）によってその変化量が異なる。更に発光色ごとに経時変化が異なる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１及び２では、ＬＥＤの温度センサや色のバランスを検出するカラーセンサを用いて、発光の変化を検出し、安定した表示を提供するための補正制御を行っている。特許文献３の表示装置では、ＬＥＤの周辺温度と端子間電圧を各々検出し、ＬＥＤの温度を推定する方法も提案されている。特許文献４の表示装置においては、温度センサを用いずに表示装置内部温度や部品の温度を推定する方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４２６５１号公報
【特許文献２】特開２００９−４２６５２号公報
【特許文献３】特開２００７−１６５６３２号公報
【特許文献４】特開２００７−２４０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の特許文献１〜３の従来技術では、ＬＥＤの輝度を部分的に変化させるローカルディミング制御の場合、ＬＥＤの温度を検出するために、制御単位である各光源ブロックに温度センサや光センサやＬＥＤの端子間の電圧を検出する手段を設ける必要ある。そのためローカルディミング制御における光源ブロック分割数を増やして、細かな制御を実施しようとした場合、各検出手段の数が増加し、コストや各センサの配線の取り回しが増加する。
【０００８】
また、上記した特許文献４の従来技術では、水晶発振子の補正のために、バックライトの駆動電流を測定して、筐体内や部品の温度を推定しているが、複数の光源ブロックの各々のＬＥＤの温度を推定することに関しては記載されていない。
【０００９】
本発明は、複数の光源ブロックから構成されるバックライトの光源ブロック毎の温度をコストや設置センサ数の増大を抑制しつつ推定する技術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】
【００１０】
本発明は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有する、温度推定装置である。
【００１１】
本発明は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置の制御方法であって、前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得ステップと、前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサから測定値を取得するステップと、前記温度センサによる測定値と、前記取得ステップにより取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定ステップと、を有する、温度推定装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の光源ブロックから構成されるバックライトの光源ブロック毎の温度をコストや設置センサ数の増大を抑制しつつ推定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図２】画像の処理の概念図
【図３】画像データの階調と輝度の関係を表した表
【図４】ＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【図５】実施例２の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図６】光源ブロック制御データ、補正画像データの処理のイメージ図
【図７】ＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【図８】実施例３の液晶表示装置の全体構成を示す図
【図９】光センサを用いたＬＥＤ温度推定の計算処理の一例
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例１）
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の実施例１に係る液晶表示装置１の構成を示す図である。
【００１５】
入力部１０は、外部から液晶表示装置１へ入力したフレーム単位の画像信号を後段の光源ブロック設定部２０や画像処理部３０へ渡せるようにフレーム単位の画像データに変換する。例えば、画像信号がアナログの場合、入力部１０は、Ａ−Ｄ変換器（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を用いて、アナログ画像信号をデジタル信号に変換する。そして、入力部１０は、ＬＣＤモジュール４０のフィルタ色である、赤色、緑色、青色の３原色の８ｂｉｔの２値階調信号と水平同期信号と垂直同期信号とデータの有無を示すイネーブル信号の画像データに変換をする。画像信号がデジタルの場合、入力部１０は、画像信号を、ＬＣＤモジュール４０のフィルタ色である、赤色、緑色、青色の３原色の８ｂｉｔの２値階調信号と水平同期信号と垂直同期信号とデータの有無を示すイネーブル信号の画像データに並び替える変換をする。
【００１６】
光源ブロック設定部２０は、入力部１０からの画像データに基づき、バックライト６０の各光源ブロックの輝度の設定値を表す光源ブロック制御データを作成して、画像処理部３０、バックライト駆動部５０、及び温度推定部７０へ送る。
【００１７】
画像処理部３０は、入力部１０からの画像データの階調値を、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データに基づき補正して、補正画像データを生成し、ＬＣＤモジュール４０へ送る。ＬＣＤモジュール４０は補正画像データに応じて制御される。
【００１８】
ＬＣＤモジュール４０は、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）型等のアクティブマトリクス方式によって駆動される液晶パネルである。ＬＣＤモジュール４０は、行方向と列方向に電極が配置され、その交点に画素が配置されることで、複数の画素がマトリクス状に配置された構成になっている。ＬＣＤモジュール４０は、画像処理部３０から入力される補正画像データに基づいて、指定された位置の指定された色の画素の輝度が指定された階調値に対応する輝度となるようにマトリクス状に配置された各画素の透過率が調節されることで、画像を表示する。
【００１９】
バックライト駆動部５０は、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データに基づいて、バックライト６０の各光源ブロックの輝度を設定し、バックライト６０のＬＥＤを光源ブロック毎に発光させる。
【００２０】
バックライト６０は、一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画されている。各光源ブロックの光源は発光を独立して調節可能であり、バックライト駆動部５０は、バックライト６０の光源ブロック毎に輝度を制御することでローカルディミング制御を行う。各光源ブロックは、複数のＬＥＤで構成されており、白色で発光するように調整されている。例えば、各光源ブロックは、１以上の白色ＬＥＤ又は、１組以上の赤色、緑色、青色の３種類の発光色のＬＥＤの組み合わせで構成されている。バックライト６０のＬＥＤからの発光は、ＬＣＤモジュール４０を照射し、ＬＣＤモジュール４０の各画素の階調値に応じた透過率でＬＣＤモジュール４０を透過することにより、ＬＥＤの輝度と画像データに基づく画像表示が得られる。
【００２１】
温度推定部７０は、光源ブロック設定部２０からの光源ブロック制御データとメモリ８０の中に保存された補正テーブル８１を用いて、バックライト６０のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
【００２２】
ＣＰＵ９０は、液晶表示装置１の動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）である。ＣＰＵ９０は、他の機能部の状態の監視や動作制御に必要なパラメータの設定を行う。また、ＣＰＵ９０は、温度センサ１００からの温度の測定値を取得する。温度の測定値の情報は、温度推定部７０のデータの補正に用いられる。他に、ＣＰＵ９０は、タイマ１１０から時間（時刻）の情報を取得する。時刻の情報は、温度推定部７０が、光源ブロック単位のＬＥＤの温度の推定値と時刻の情報をメモリ８０に保存するために用いられる。
【００２３】
温度センサ１００は、半導体もしくは熱電対により構成されており、液晶表示装置１の筐体外部又は筐体内部の一方、あるいは両方の温度を測定できるように設置されている。本実施例では、筐体外部に設置（例えば、前面カバー若しくは背面カバーに埋め込み設置）された場合の例である。
【００２４】
次に、動作の詳細な流れについて図を用いて説明する。以下では、図２に示すような、太陽の画像と空の画像と地面の画像からなる風景画像の画像信号が液晶表示装置１に入力される場合を例に説明する。
図２は、入力部１０が受け取る画像信号の１のフレームの画像データ、光源ブロック設定部２０で作成される光源ブロック制御データ、画像処理部３０で作成される補正画像データの概念図である。ＬＣＤモジュール４０における表示画像の輝度は、補正画像データの階調値とバックライト６０の光源ブロック毎の輝度によって決まる。なお、画像処理部３０は、光源ブロック間の境界における輝度段差を低減するために、対象となる境界付近の画素の座標（位置）に応じて、その画素に対応する光源ブロックに隣接する光源ブロックの輝度レベルに基づく重み付け処理も行う。ここでは説明を省略する。
【００２５】
以下の処理は、入力されたフレーム毎に実施される。
図２において、画像データ１１は、太陽の画像１２、青空の画像１３、及び地面の画像１４を含む。この画像データを元に、補正画像データ３１と光源ブロック制御データ２１が作成される処理について説明をする。
【００２６】
光源ブロック設定部２０は、画像データ１１において、バックライト６０の各光源ブロックに対応する領域毎に、画像データの赤色・緑色・青色の中の最大階調値を求める。
図２の例では、画像データ１１の各部のうち、太陽の画像１２の部分の最大階調値は２５５、空の画像１３の部分の最大階調値は１８４、地面の画像１４の部分の最大階調値は１０４とする。
【００２７】
次に、光源ブロック設定部２０は、求めた最大階調値に対応するバックライト６０の各光源ブロックの輝度を算出する。入力される画像データの階調値とそれに対応する輝度との関係を図３の実線Ａに示す。図３の縦軸は、ＬＣＤモジュール４０の入力階調値を最大階調値（８ｂｉｔの場合２５５）とし、バックライト６０を最大輝度にした時の輝度を１００％とした相対輝度である。図３の横軸は、ＬＣＤモジュール４０の入力階調値であり、８ｂｉｔの場合には０から２５５の値になる。図３の線Ｂ，Ｃ，Ｄについては後述する。
【００２８】
一般的に表示装置は、入力階調値と輝度との関係は比例ではなく、いわゆるガンマ特性を有している。ＬＣＤモジュール４０における入力階調値と輝度は、２．２乗の関係を持っている。画像データの階調値から輝度を算出する式は次の式１のようになる。
輝度＝（画像データの階調値／２５５）２．２ ・・・（式１）
【００２９】
図２の画像データ１１の例では、各々の部分の表示に必要な輝度は、太陽の画像１２の部分は最大階調値２５５なので、１００％、空の画像１３の部分は最大階調値１８４なので４８％、地面の画像１４の部分は最大階調値１０４なので１４％となる。太陽の画像１２の部分には太陽の画像以外に背景画像として空の画像もある。このような部分の表示に必要な輝度は、その部分における最大階調値に対応する輝度である。
【００３０】
バックライト６０を構成する各光源ブロックの輝度は、１／４刻みの４レベル（２５％、５０％、７５％、及び１００％）の輝度のいずれかに、光源ブロック毎に独立に設定することができるものとする。なお、光源ブロック毎に調節可能な輝度のレベル数や各レベルの輝度などはこれに限らない。図３において、４種類の線Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤは、前記バックライト駆動部５０が、バックライト６０の各光源ブロックの輝度を上記４レベルの各レベルに設定した場合の入力階調値と輝度との関係を表している。なお、通常の液晶ディスプレイでは、ある光源ブロックに対応する画像が階調値０であっても、隣接する光源ブロック等からの漏れ光があるため、実際には輝度レベルが０になることはない。４種類の線Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤについて、各諧調値における輝度レベルの比は等しくなっている。
【００３１】
次に、光源ブロック設定部２０は、光源ブロック制御データ２１を作成するために、バ
ックライト６０の各光源ブロックの輝度レベルを上記４レベルのうちから選択する。ここでは、バックライト６０の各光源ブロックの輝度は、４レベルの輝度のいずれかに調節可能であるものとする。光源ブロック設定部２０は、上記で求めた画像データ１１の各部分の表示に必要な輝度に応じて、各光源ブロックの輝度レベルを決定する。具体的には、光源ブロック設定部２０は、画像データ１１の各部分に対応する光源ブロックの輝度レベルとして、その部分の表示に必要な輝度以上の最小の輝度レベルを選択する。
【００３２】
図２の例では、太陽の画像１２の部分の表示に必要な輝度は１００％であるから、太陽の画像１２の部分に対応する位置の光源ブロック２２の輝度レベルは１００％（図３の線Ａ）となる。空の画像１３の部分の表示に必要な輝度は４８％であるから、空の画像１３の部分に対応する位置の光源ブロック２３の輝度レベルは５０％（図３の線Ｃ）となる。地面の画像１４の部分の表示に必要な輝度は１４％であるから、地面の画像１４の部分に対応する位置の光源ブロック２４の輝度レベルは２５％（図３の線Ｄ）となる。これにより、光源ブロック制御データ２１が作成される。
【００３３】
画像処理部３０は、上記選択された各光源ブロックの輝度レベルと、入力される画像データ１１における各部分の表示に必要な輝度とから、補正画像データ３１を作成する。
光源ブロックの輝度レベルと、入力される画像データにおける必要な輝度（式１で算出する輝度）とから、補正画像データにおける階調値を算出する式を表すと次の式２のようになる。
補正画像データの階調値＝（式１の輝度×（１／輝度レベル））（１／２．２）×２５５
・・・（式２）
【００３４】
例えば、入力される画像データ１１における地面の画像１４の階調値は１０４であり、式１により求められる必要な輝度は１４％であり、地面の画像１４の部分に対応する位置の光源ブロック２４の輝度レベルを２５％とされた。従って、式２によれば補正画像データ３１における地面の画像３４の階調値は１９５となる。同様に、補正画像データ３１における太陽の画像３２は階調値２５５、その周りの空の画像は階調値１８４、空の画像３３は階調値２５２となる。
【００３５】
光源ブロック制御データ２１に基づきバックライト６０の各光源ブロックの発光が制御され、補正画像データ３１に基づきＬＣＤモジュール４０の各画素の透過率が制御されることにより、液晶表示装置１は入力画像信号に基づく画像を表示する。上記のように画像データに応じて光源ブロック毎にＬＥＤの輝度が調節されるローカルディミング制御により高コントラストの表示が可能となる。
【００３６】
次に、ＬＥＤ温度の推定について説明する。
図４は、温度推定部７０の処理の一例を表す概念図である。
前述の光源ブロック制御データ２１を数値で示したものが図４の光源ブロック制御データ２１１である。本実施例では、温度推定部７０は、今回のフレーム画像の表示に伴う各光源ブロックのＬＥＤ温度の変化を、光源ブロック制御データ２１１に基づいて推定する。
【００３７】
温度推定部７０は、まず、光源ブロック制御データ２１１と隣接影響係数２１２とからＬＥＤ温度係数２１３を算出する。光源ブロック制御データ２１１は、上述したように、各光源ブロックのＬＥＤの輝度レベルを表す。隣接影響係数２１２は、ある光源ブロックのＬＥＤ温度に対して周囲の光源ブロックのＬＥＤの輝度が及ぼす影響の度合を示す係数であり、ここでは隣接する８個の光源ブロックによる影響の度合を表す係数として補正テーブル８１に保存されている。本実施例の場合は、縦方向で隣接する２個の光源ブロック、横方向で隣接する２個の光源ブロック、及び斜め方向で隣接する（頂点を共有する）４
個の光源ブロックの影響を考慮して光源ブロック毎のＬＥＤ温度変化の度合を推定する。但し、本実施例では、隣接する８個の光源ブロックのうち斜め上方向で隣接する２個の光源ブロックからの影響は無視できるものとする。そのため、図４に示すように、隣接影響係数２１２において、斜め上方向で隣接する２個の光源ブロックに対応する係数の値は０になっている。ＬＥＤ温度係数２１３は、バックライト６０のＬＥＤの温度が現フレームの画像表示でどのように変化するかを表す。なお、バックライト６０の光の拡散度合が低い構造の場合は、隣接する光源ブロック間の影響が小さいので、隣接影響係数２１２は用いなくてもよい。
【００３８】
ＬＥＤ温度係数２１３において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの係数Ｂｉｊは、次の式で求める。
ここで、
Ａｉｊ：光源ブロック制御データ２１１において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの輝度レベル。本実施例では、１００％、７５％、５０％、２５％のいずれかの値をとる。
Ｋｍｎ：ある光源ブロックのＬＥＤ温度変化に対する、その光源ブロックから縦方向にｍ個、横方向にｎ個離れた光源ブロックのＬＥＤの輝度による影響の度合を表す隣接影響係数（ｍ＝−１，０，１）（ｎ＝−１，０，１）。本実施例では、図４に示すように、Ｋ−１，−１＝０，Ｋ０，−１＝０．３，Ｋ１，−１＝０．１，Ｋ−１，０＝０．０５，Ｋ０，０＝０．８，Ｋ１，０＝０．４，Ｋ−１，１＝０，Ｋ０，１＝０．３，Ｋ１，１＝０．１とするが、これらの値は一例である。また、２以上離れた光源ブロックによる影響を考慮する隣接影響係数を用いても良い。
【００３９】
次に、温度推定部７０は、上記算出したＬＥＤ温度係数２１３と現在ＬＥＤ温度オフセット２１４とから新ＬＥＤ温度オフセット２１５を算出する。現在ＬＥＤ温度オフセット２１４は、前フレームの画像表示に際して温度推定部７０により推定された、光源ブロック毎のＬＥＤ温度（詳細には温度センサ１００により検出される温度に対するオフセット量）を表すもので、メモリ８０に保存されている。新ＬＥＤ温度オフセット２１５は、現フレームの画像表示により各光源ブロックのＬＥＤが発光した場合の各光源ブロックのＬＥＤ温度オフセットを表す。
【００４０】
新ＬＥＤ温度オフセット２１５において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｃｉｊは、次の式で求める。
Ｃｉｊ＝０．５×Ｄｉｊ＋０．０５×Ｂｉｊ
但し、Ｄｉｊは現在ＬＥＤ温度オフセット２１４において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値である。
【００４１】
算出された新ＬＥＤ温度オフセット２１５はメモリ８０に保存される。また、新ＬＥＤ温度オフセット２１５がメモリ８０に保存される時に、同時に、タイマ１１０の時刻の情報も保存される。今回のフレームの画像表示に関して推定され保存された新ＬＥＤ温度オフセット２１５は、次のフレームの画像表示に関する温度推定において、上述した現在ＬＥＤ温度オフセット２１４として使用される。
【００４２】
これによりバックライト６０の光源ブロックの温度が、今回のフレームの画像表示によりどのように変化するかが推定できる。
ここで、温度推定部７０は、上記算出した新ＬＥＤ温度オフセット２１５を構造係数２
１６を用いて補正する。構造係数２１６は液晶表示装置１の構成や構造による影響を予め測定して求めた補正係数であり、補正テーブル８１に保存してある。構造係数２１６は、百分率で表されており、温度推定部７０は、新ＬＥＤ温度オフセット２１５に構造係数２１６を乗算して構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を求める。図４において、新ＬＥＤ温度オフセット２１５を構造係数２１６を用いて補正したものを構造ＬＥＤ温度オフセット２１７として示す。なお、本実施例の構造係数２１６は、液晶表示装置内部の排熱が左下から右上に流れる場合を想定したものであるが、ファンの配置等により係数の値が均一になる場合は、構造係数２１６のテーブルを用いなくてもよい。
【００４３】
構造ＬＥＤ温度オフセット２１７において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｅｉｊは、次の式で求める。
Ｅｉｊ＝（Ｃｉｊ×Ｆｉｊ）／１００
但し、Ｆｉｊは構造係数２１６において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値である。
【００４４】
温度推定部７０は、温度センサ１００による測定値をＣＰＵ９０で読み取り、当該測定値に上記算出された構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を加算して、ＬＥＤ温度推定値２１８を算出する。これにより、光源ブロック単位のＬＥＤの温度が推定できる。
ＬＥＤ温度推定値２１８において、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｇｉｊは、次の式で求める。
Ｇｉｊ＝Ｅｉｊ＋Ｇ０
但し、Ｇ０は温度センサ１００による測定値である。図４の例では、Ｇ０＝２３℃である。本実施例のように、筐体外部に温度センサを設ける場合は、筐体内部と筐体外部との温度差があるので、温度センサによる測定値Ｇ０＝２３℃に、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値Ｅｉｊを加算する。一方、筐体内部の特定個所に温度センサを設ける場合は、温度センサにより検出される温度に対するオフセット量を次のように求める。すなわち、温度センサが設けられた位置に対応する光源ブロックの構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値を「Ｅ」とし、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の各光源ブロックの値からこの値Ｅを減算した値を、温度センサによる測定値に対するオフセット量とする。この場合、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、次の式で求められる。
Ｇｉｊ＝（Ｅｉｊ−Ｅ）＋Ｇ０
例えば、温度センサが設けられた位置に対応する光源ブロックが、左上角から下方向に３つ目、右方向に４つ目の光源ブロック（ｉ＝３，ｊ＝４）であったとすると、Ｅ＝Ｅ３４＝８となる。温度センサによる測定値Ｇ０＝３１℃であったとすると、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、図４に示した値と同じになる。
以上、液晶表示装置１の通常時のＬＥＤ温度推定について述べた。
【００４５】
次に、液晶表示装置１の電源投入時のＬＥＤ温度推定について説明する。電源投入時は、上述した通常時とは異なる方法でＬＥＤ温度推定が行われる。
液晶表示装置１の電源投入時には、温度推定部７０は、ＣＰＵ９０によりタイマ１１０から現在の時刻を取得し、メモリ８０に保存された前回電源を落としたときの時刻と比較する。温度推定部７０は、電源投入時刻とメモリ８０に保存された時刻との時間差に応じた係数を、メモリに保存された現在ＬＥＤ温度オフセット２１４に乗じ、これを用いて電源投入時の光源ブロック毎のＬＥＤ温度を推定する。
【００４６】
本実施例の場合は、時間差が０から１０分の場合の係数１、時間差が１０分から３０分の場合の係数０．５、時間差が３０分から１時間の場合の係数０．３、時間差が１時間から３時間の場合の係数０．１、時間差が３時間以上の場合の係数０とする。つまり、前回
電源を落としてからの経過時間が短い場合は、前回電源を落としたときのＬＥＤ温度の影響が大きいと考える。なお、この時間差と係数との関係や係数の値は、液晶表示装置の構成や構造により異なる。
【００４７】
補正部１３０は、上記のようにして温度推定部７０により推定された光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、バックライト駆動部５０による各光源ブロックのＬＥＤの輝度の設定値を補正する。例えば、補正部１３０は、予め記憶されているＬＥＤの輝度の温度特性と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、から、光源ブロック毎の輝度のばらつきを抑制するように、各光源ブロックのＬＥＤの輝度の設定値を補正する。或いは、ＬＥＤの輝度の温度特性に基づいて、光源ブロックのＬＥＤ温度と、ＬＥＤの輝度を補正するための補正量と、の対応関係を予め記憶しておく。そして、補正部１３０は、この補正量記憶により記憶された対応関係と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、に基づき、光源ブロック毎にＬＥＤの輝度の設定値を補正する。これにより、ローカルディミング制御により光源ブロックの温度にばらつきが生じている場合でも、光源ブロック毎の輝度のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
また、補正部１３０は、温度推定部７０により推定された光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、ＬＣＤモジュール４０による各画素の透過率を補正する。例えば、補正部１３０は、予め記憶されているＬＥＤの発光波長の温度特性と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値と、から、光源ブロック毎の色温度のばらつきを抑制するように、各光源ブロックに対応する画素の透過率を補正する。或いは、ＬＥＤの発光波長の温度特性に基づいて、光源ブロックのＬＥＤ温度と、画像データを補正するための補正量と、の対応関係を予め記憶しておく。そして、補正部１３０は、この補正量記憶により記憶された対応関係と、各光源ブロックのＬＥＤ温度の推定値とに基づき、液晶パネルにおける各光源ブロックに対応する領域の画像データを補正する。これにより、ローカルディミング制御により光源ブロックの温度にばらつきが生じている場合でも、光源ブロックに対応する領域毎の色温度（ホワイトバランス）のばらつきを抑制することができる。
【００４９】
従って、本実施例の液晶表示装置１によれば、光源ブロック毎に温度センサや光センサを設けることなく、ローカルディミング制御を行う液晶表示装置における光源ブロック毎の輝度や色温度のばらつきを抑制することができる。そのため、センサ設置数の増大やコスト増を抑制できる。
（実施例１の変更例）
実施例１では、温度推定部７０がフレーム毎に温度推定の処理を行う例を示したが、静止画像表示時や温度変化が小さい場合等は、温度推定処理を毎フレーム行うのは効率が良くない。このため、光源ブロック制御データ２１１に変化がなく、かつ温度センサ１００の値に変化がない場合には、温度推定の処理を停止する機構を追加する。これにより、演算処理の負荷が低減できる。
以下、実施例１と異なる部分について説明する。静止画像を表示している場合等、光源ブロック制御データ２１１に変化がない場合の動作について、図４を用いて説明する。
光源ブロック制御データ２１１が変化せず、かつ温度センサ１００の値が変化しない場合、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７は、光源ブロック制御データ２１１に対応した値に次第に収束していく（例えば、約２０フレーム分の温度推定処理を行うと収束する）。このため、温度推定部７０は、温度センサ１００の値が変化せず、かつ光源ブロック制御データ２１１のフレーム間変化が所定回数連続してゼロの場合は、温度推定処理を停止する。そして、光源ブロック制御データ２１１のフレーム間変化が検出された場合、温度推定部７０は、温度推定処理を再開する。
また、温度推定処理を停止している間に、温度センサ１００の値が変化した場合は、構造ＬＥＤ温度オフセット２１７の値と、温度センサ１００により検出された温度とから、ＬＥＤ温度推定値２１８の算出を行うだけで、推定温度が求められる。
【００５０】
（実施例２）
以下、実施例２について図５を用いて具体的に説明する。実施例２で使用している図５中の符号が、実施例１で使用している図１中の符号と同じ場合、機能および動作は同じである。実施例２で特に記載がない機能部は、実施例１と同じ機能および動作を有している。
【００５１】
本実施例の液晶表示装置１では、バックライト６１は、独立に発光制御可能な赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの組により構成される。一組又は複数組の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤにより１つの光源ブロックが構成される。なお、バックライト６１を構成する各色ＬＥＤの個数の比率は、赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１となっている。
【００５２】
光源ブロック設定部２０１は、入力部１０からの画像データに基づき、バックライト６１の各光源ブロックの各色ＬＥＤの輝度を表す光源ブロック制御データを作成して、画像処理部３０１、バックライト駆動部５１、及び温度推定部７０へ送る。本実施例の場合、バックライト６１は、独立に発光制御可能な赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの組により構成される。そのため、光源ブロック設定部２０１は、バックライト６１の各光源ブロックに対応する領域毎の画像データの赤色、緑色、青色の各色の最大階調値を元に、赤色、緑色、青色の各色の光源ブロック制御データを作成する。
【００５３】
画像処理部３０１は、入力部１０からの画像データの赤色、緑色、青色の各色の階調値を、光源ブロック設定部２０１からの赤色、緑色、青色の各色の光源ブロック制御データに基づき補正して、各色の補正画像データを生成し、ＬＣＤモジュール４０へ送る。ＬＣＤモジュール４０は補正画像データに応じて制御される。
【００５４】
ＣＰＵ９１は、温度センサ１００、タイマ１１０、及びＲＧＢセンサ１２０の他各種機能部の制御を行う。
バックライト駆動部５１は、ＣＰＵ９１からの制御情報と、光源ブロック設定部２０１からの光源ブロック制御データに基づいて、バックライト６１の各光源ブロックの各色のＬＥＤを指定の輝度で発光させる。
【００５５】
温度推定部７１は、光源ブロック設定部２０１からの光源ブロック制御データとメモリ８０の中に保存された補正テーブル８１に基づき、バックライト６１のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
【００５６】
ＲＧＢセンサ１２０は、バックライト６１の輝度と色情報を検出する。ＲＧＢセンサ１２０は、赤色、緑色、青色のカラーを検出可能なセンサである。ＲＧＢセンサ１２０によりバックライト６１の赤色、緑色、青色のバランスを検出が可能となる。ＬＥＤは、一般的に色により経時劣化が異なるが、ＲＧＢセンサ１２０を用いることにより、各色の劣化を確認可能となる。
【００５７】
次に、動作の詳細な流れについて図を用いて説明する。以下では、太陽の画像と空の画像と地面の画像よりなる風景画像の画像信号が液晶表示装置１に入力される場合を例に説明する。
以下の処理は、入力されたフレーム画像毎に実施される。
【００５８】
図６は、入力部１０が受け取る画像信号の１フレームの画像データ、光源ブロック設定部２０１が作成する光源ブロック制御データ、画像処理部３０１が作成する補正画像データの概念図である。ＬＣＤモジュール４０における表示画像の輝度は、補正画像データの
階調値とバックライト６１の光源ブロック毎の輝度により決まる。
【００５９】
図６において、入力される画像データ１１は、太陽の画像１２、青空の画像１３、及び地面の画像１４を含む。光源ブロック設定部２０１は、この画像データを元に、以下のデータを作成する。すなわち、光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１４、光源ブロック制御データ（青）２０１８、補正画像データ（赤）３０１１、補正画像データ（緑）２０１５，及び補正画像データ（青）３０１９を作成する。この処理について説明をする。
光源ブロック設定部２０１は、バックライト６１の各光源ブロックに対応する領域毎に、画像データ１１の赤色、緑色、青色の各色の最大階調値を求める。
【００６０】
図６の例では、画像データ１１の各部の最大階調値を（赤色、緑色、青色）の形式で示すと、次のようになるものとする。すなわち、太陽の画像１２の部分の最大階調値は（２５５、２５５、２５５）、空の画像１３の部分の最大階調値は（２７、２７、１８４）、地面の画像１４の部分の最大階調値は（１０４，６５，４４）である。
【００６１】
次に、光源ブロック設定部２０１は、求めた最大階調値に対応する輝度を各色について算出する。画像データの最大階調値と輝度の対応関係は、実施例１と同様、図３の実線Ａに示す関係を用いる。一般的に液晶表示装置は、入力階調値と輝度の関係は比例ではなく、いわゆるガンマ特性を有している。光源ブロック設定部２０１は、画像データの階調値から輝度を算出する式として実施例１で説明した式１を各色について適用する。
【００６２】
図６の画像データ１１の例では、各々の部分の表示に必要なバックライト６１の輝度を（赤色、緑色、青色）の形式で示すと、次のようになるものとする。すなわち、太陽の画像１２の表示に必要な輝度は（１００％、１００％、１００％）、空の画像１３の表示に必要な輝度は（０．００７％、０．００７％、４８％）、地面の画像１４の表示に必要な輝度は（１４％、０．０４９％、０．０２％）となる。
【００６３】
次に、光源ブロック設定部２０１は、光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９を作成する。そのために、バックライト６１の各光源ブロックの輝度レベルを、各色について、実施例１と同様、図３に示す４レベルのうちから選択する。ここでは、バックライト６１の各光源ブロックの各色の輝度は、４レベルの輝度のいずれかに調節可能であるものとする。光源ブロック設定部２０１は、上記で求めた画像データ１１の各部分の表示に必要な各色の輝度に応じて、各光源ブロックの各色の輝度レベルを決定する。具体的には、各色について、光源ブロック設定部２０１は、画像データ１１の各部分に対応する光源ブロックの輝度レベルとして、その部分の表示に必要な輝度以上の最小の輝度レベルを選択する。
【００６４】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な赤色の輝度は１００％であるから、光源ブロック設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１２の輝度レベルを１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な赤色の輝度は０．００７％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１３の輝度レベルは２５％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な赤色の輝度は１４％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の赤色の光源ブロック２０１４の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（赤）２０１１が作成される。
【００６５】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な緑色の輝度は１００％であるから、光源ブロック
設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１６の輝度レベルは１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な緑色の輝度は０．００７％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１７の輝度レベルは２５％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な緑色の輝度は０．０４９％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の緑色の光源ブロック２０１８の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（緑）２０１５が作成される。
【００６６】
太陽の画像１２の部分の表示に必要な青色の輝度は１００％であるから、光源ブロック設定部２０１は、太陽の画像１２の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２０の輝度レベルは１００％とする。
空の画像１３の部分の表示に必要な青色の輝度は４８％であるから、光源ブロック設定部２０１は、空の画像１３の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２１の輝度レベルは５０％とする。
地面の画像１４の部分の表示に必要な青色の輝度は０．０２％であるから、光源ブロック設定部２０１は、地面の画像１４の部分に対応する位置の青色の光源ブロック２０２２の輝度レベルは２５％とする。
以上により、光源ブロック制御データ（青）２０１９が作成される。
【００６７】
画像処理部３０１は、上記選択された各光源ブロックの各色の輝度レベルと、入力される画像データ１１における各部分の表示に必要な各色の輝度とから、各色の補正画像データを作成する。光源ブロックの各色の輝度レベルと、入力される画像データにおける各色の必要な輝度（式１で算出する輝度）とから、各色の補正画像データにおける階調値を算出する式は、実施例１で説明した式２と同じである。画像処理部３０１は、赤色、緑色、青色の各色について補正画像データを生成する。
【００６８】
補正画像データ（赤）３０１１において、太陽の画像３０１２の階調値は２５５、周りの空の階調値は２７となり、空の画像３０１３の階調値は５０となり、地面の画像３０１４の階調値は１９５となる。
補正画像データ（緑）３０１５において、太陽の画像３０１６の階調値は２５５、周りの空の階調値は２７となり、空の画像３０１７の階調値は５０となり、地面の画像３０１８の階調値は１２２となる。
補正画像データ（青）３０１９において、太陽の画像３０２０の階調値は２５５、周りの空の階調値は１８４となり、空の画像３０２１の階調値は２５２となり、地面の画像３０２２の階調値は８３となる。
【００６９】
光源ブロック制御データ（赤）２０１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９に基づきバックライト６１の各光源ブロックの各色ＬＥＤの発光が制御される。また、補正画像データ（赤）３０１１、補正画像データ（緑）３０１５、及び補正画像データ（青）３０１９に基づきＬＣＤモジュール４０の各画素の透過率が制御される。これにより、液晶表示装置１は入力画像信号に基づく画像を表示する。上記のように画像データに応じて光源ブロック毎に各色のＬＥＤの輝度が調節されるローカルディミング制御により高コントラストの表示が可能となる。
【００７０】
図６では、説明のために、赤色、緑色、青色を分けて記載しているが、バックライト６１の構成では、同一平面上に並んで配置されている。
【００７１】
図７は、温度推定部７１の処理を示す図である。
図７において、前述の光源ブロック制御データ（赤）２０１１を数値で示したものが光源ブロック制御データ（赤）２０１１１である。また、光源ブロック制御データ（緑）２０１５を数値で示したものが光源ブロック制御データ（緑）２０１５１である。また、光源ブロック制御データ（青）２０１９を数値で示したものが光源ブロック制御データ（青）２０１９１である。
【００７２】
本実施例では、バックライト６１は、各色ＬＥＤについて同一の方法で複数の光源ブロックに区画されており、各光源ブロックには、各色ＬＥＤが、個数の割合で赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１となるように配置されている。個数割合に応じて光源ブロック制御データ（赤）２０１１１、光源ブロック制御データ（緑）２０１５１、及び光源ブロック制御データ（青）２０１９１を重み付け加算したものが光源ブロック制御データ（白）２１１１である。
【００７３】
従って、本実施例の構成では、光源ブロック制御データ（白）２１１１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値Ｗｉｊは、次の式で算出される。
Ｗｉｊ＝０．２５×Ｒｉｊ＋０．５×Ｇｉｊ＋０．２５×Ｂｉｊ
但し、
Ｒｉｊ：光源ブロック制御データ（赤）２０１１１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
Ｇｉｊ：光源ブロック制御データ（緑）２０１５１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
Ｂｉｊ：光源ブロック制御データ（青）２０１９１において縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックの値
【００７４】
温度推定部７１は、光源ブロック制御データ（白）２１１１に基づいて、実施例１で説明した処理と同様の処理を行うことによりバックライト６１のＬＥＤの温度を光源ブロック毎に推定する。
本実施例の液晶表示装置１によれば、光源ブロック毎に温度センサを設ける必要なく、光源ブロック単位のＬＥＤの温度を推定し、光源ブロック毎のＬＥＤ温度のばらつきを推定することができる。推定した光源ブロック毎のＬＥＤ温度に応じて、ＬＥＤの温度変化による表示の色ずれの補正を実施することにより、ローカルディミング制御を行う液晶表示装置における色バランスや輝度のムラを好適に抑制することが可能となる。
【００７５】
なお、図示しないが、バックライト６０やバックライト６１とＬＣＤモジュール４０の間には、ＬＥＤの光を均一化させるための光拡散板や偏光シートなどの光学部材が設置されている。
【００７６】
バックライト６０は白色ＬＥＤにより構成され、バックライト６１は赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの３色のＬＥＤで構成されている。しかし、他の色のＬＥＤや白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの４色のＬＥＤにより構成されるバックライトを使用することも可能である。また、バックライトの光源は例陰極放電管（ＣＣＦＬ）など、ＬＥＤに限らない。波長や輝度などの発光特性に温度依存性がある光源を有する、ローカルディミング制御可能なバックライト全般において、本発明により光源ブロック毎の光源の温度推定が可能になる。また、推定温度に基づき、光源ブロック毎の光源の輝度や光源ブロックに対応する領域毎の画像データ補正を行うことにより、輝度ムラや色バランスのずれを抑制する上述した作用効果が得られる。
【００７７】
入力画像の階調値と輝度の関係と、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係とを、ともに２．２乗の関係としたが、異なる場合は、入力部１０において、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係に変換する。
なお、ＬＣＤモジュール４０で表示される画像データの階調値と輝度の関係は、ＬＣＤモジュール４０により変化する。
上記実施例では、各光源ブロックに対応する領域内の画像データの最大階調値から、図３の１００％の線Ａを用いてその光源ブロックに必要な輝度を求めたが、別の基準線を設けてそれに基づいて必要な輝度を求めてもよい。
【００７８】
また、実施例では、説明を簡単にするために、バックライトの光源ブロックの輝度レベルを４段階としたが、他のレベル数でも良い。また入力部やＬＣＤモジュールに入力される画像データを８ｂｉｔとしているが、他のｂｉｔ数でもよい。
【００７９】
図４において、光源ブロック制御データ２１１からＬＥＤ温度係数２１３を求める際に用いる隣接影響係数２１２の値や影響する隣接光源ブロックの個数などは表示装置の構成や構造により異なる。また、現在ＬＥＤ温度オフセット２１４の値の１／２とＬＥＤ温度係数２１３の値の１／２０を加算して新ＬＥＤ温度オフセット２１５を求めているが、この計算方法は画像表示装置の構成や構造により異なる。また、構造係数２１６は、百分率で表されており、新ＬＥＤ温度オフセット２１５に乗算して構造ＬＥＤ温度オフセット２１７を求めているが、構造係数の値や計算式は画像表示装置の構成や構造に応じて異ならせても良い。また、温度センサによる測定値とＬＥＤ温度推定値２１８は単純なオフセットの関係としているが、画像表示装置の構成や構造により両者が異なる関係になる場合がある。液晶表示装置の電源投入初期の制御例として、前回の電源断からの時間差に応じた係数をメモリ８０に保存されたＬＥＤ温度オフセットに乗じる例を説明したが、液晶表示装置の構成や構造により、電源投入初期のＬＥＤ温度ばらつきの計算方法は異なっても良い。
【００８０】
実施例２のバックライト６１の光源ブロック内のＬＥＤの個数割合を赤色ＬＥＤ：緑色ＬＥＤ：青色ＬＥＤ＝１：２：１としているが異なる割合にしてもよい。また、ＬＥＤの個数割合と同一の値を重み付け係数として光源ブロック制御データ（白）を求める例を説明したが、白色の色温度設定等のカラーバランスの表示の条件や劣化により補正のために変更しても良い。
【００８１】
（実施例３）
実施例１では、光源ブロック制御データ２１１の値を光源ブロックの光源の輝度値として用いて温度推定を行う場合を例示した。本実施例３では、光源ブロック制御データ２１１を用いずに、バックライト６２に内蔵された光センサからの検出値を光源ブロックの光源の輝度値として用いる例を示す。
【００８２】
以下、本実施例３について図８を用いて具体的に説明する。実施例３で使用している図８中の符号が、実施例１で使用している図１中の符号と同じ場合、機能および動作は同じである。実施例３で特に記載がない機能部は、実施例１と同じ機能および動作を有しているものとする。
【００８３】
バックライト６２には、バックライト６２の輝度を検出する光センサ６２０が内蔵されており、光センサ６２０による測定値のデータであるバックライト輝度データが光センサ６２０から温度推定部７２へ送られる。
【００８４】
光センサ６２０からのバックライト輝度データを受け取った温度推定部７２の動作について図９を用いて説明する。図９において、バックライト輝度データ３１３は、バックライト６２を構成する複数の光源ブロックに対応して設けられた複数の光センサの検出値である。各光源ブロックに設けられた光センサは、隣接する光源ブロックからの拡散光も含む輝度を検出するため、実施例１で説明した隣接影響係数２１２を用いた演算処理は省略
できる。
【００８５】
バックライト輝度データ３１３と現在ＬＥＤ温度オフセット３１４から新ＬＥＤ温度オフセット３１５を算出する演算処理は、実施例１の現在ＬＥＤ温度オフセット２１４とＬＥＤ温度係数２１３から新ＬＥＤ温度オフセット２１５を算出する演算処理と同様である。ここでは、温度推定部７２は、実施例１で説明した構造係数２１６による新ＬＥＤ温度オフセットの補正は行わず、新ＬＥＤ温度オフセット３１５からＬＥＤ温度推定値３１８を算出するものとする。また、温度センサ１００は、実施例１で説明したように、筐体外部に設けても筐体内部に設けても良い。
【００８６】
ここでは、筐体内部（例えば、左上角から下方向に３つ目、右方向に４つ目の光源ブロックの位置）に温度センサ１００が設けられているものとする。この場合、実施例１で説明したように、新ＬＥＤ温度オフセット３１５における、温度センサ１００が設けられた位置（ｉ＝３，ｊ＝４）に対応する光源ブロックの値Ｅ（＝Ｅ３４＝８．８）を新ＬＥＤ温度オフセット３１５の各値から減算する。この減算して求めた値を、温度センサ１００による測定値に対するオフセット量とする。すなわち、温度センサ１００による測定値をＧ０とすると、縦方向ｉ番目、横方向ｊ番目に位置する光源ブロックのＬＥＤ温度推定値Ｇｉｊは、次の式で求められる。
Ｇｉｊ＝（Ｅｉｊ−Ｅ）＋Ｇ０
例えば温度センサ１００による測定値Ｇ０＝３１．８℃とすると、求められるＬＥＤ温度推定値３１８は図９に示す値になる。
【符号の説明】
【００８７】
５０ バックライト駆動部、７０ 温度推定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、
前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、
前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有することを特徴とする、温度推定装置。
【請求項２】
ある光源ブロックの光源の温度に対して周囲の光源ブロックの光源の輝度が及ぼす影響の度合を示す隣接影響係数を予め記憶する記憶手段を有し、
前記推定手段は、各光源ブロックの光源の温度を、その光源ブロックの光源の輝度値と、その光源ブロックの周囲の光源ブロックの光源の輝度値と、前記隣接影響係数と、に基づき推定する請求項１に記載の温度推定装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記推定手段により推定された光源ブロック毎の光源の温度を記憶し、
前記推定手段は、現フレームの画像データに応じて、現フレームの画像データの表示による光源ブロック毎の光源の温度変化を推定し、推定した温度変化と、前記記憶手段に記憶されている前フレームの画像データに応じて推定した各光源ブロックの光源の温度と、に基づき、現フレームの画像データを表示した場合の各光源ブロックの光源の温度を推定する請求項２に記載の温度推定装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、各光源ブロックの光源の温度に対して前記バックライトの構造が及ぼす影響の度合を示す構造係数を予め記憶し、
前記推定手段は、前記構造係数にも基づいて各光源ブロックの光源の温度を推定する請求項２又は３に記載の温度推定装置。
【請求項５】
入力される画像データに応じて光源ブロック毎に光源の輝度を設定する設定手段を更に有し、
前記取得手段は、前記光源ブロック毎の光源の輝度として前記設定手段による設定値を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置。
【請求項６】
前記複数の光源ブロックの各々の輝度を測定する複数の光センサを更に有し、
前記取得手段は、前記光源ブロック毎の光源の輝度として前記光センサによる測定値を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置と、
液晶パネルと、
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能な、前記液晶パネルを照射するバックライトと、
入力される画像データに応じて光源ブロック毎に光源の輝度を設定する設定手段と、
前記光源ブロックの光源の温度と、前記設定手段により設定される前記光源ブロックの光源の輝度の設定値を補正するための補正量と、の対応関係を記憶する補正量記憶手段と、
前記温度推定装置により推定される各光源ブロックの光源の温度と、前記対応関係と、に基づき、前記設定手段により設定される各光源ブロックの光源の輝度の設定値を補正する補正手段と、
を有する画像表示装置。
【請求項８】
前記補正量記憶手段は、前記光源ブロックの光源の温度と、入力される画像データを補正するための補正量と、の対応関係を記憶し、
前記補正手段は、前記温度推定装置により推定される各光源ブロックの光源の温度と、前記対応関係と、に基づき、前記液晶パネルにおける各光源ブロックに対応する領域に表示される画像データを補正する請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置の制御方法であって、
前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得ステップと、
前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサから測定値を取得するステップと、
前記温度センサによる測定値と、前記取得ステップにより取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定ステップと、を有する、温度推定装置の制御方法。
【請求項１】
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置であって、
前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得手段と、
前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサによる測定値と、前記取得手段により取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定手段と、を有することを特徴とする、温度推定装置。
【請求項２】
ある光源ブロックの光源の温度に対して周囲の光源ブロックの光源の輝度が及ぼす影響の度合を示す隣接影響係数を予め記憶する記憶手段を有し、
前記推定手段は、各光源ブロックの光源の温度を、その光源ブロックの光源の輝度値と、その光源ブロックの周囲の光源ブロックの光源の輝度値と、前記隣接影響係数と、に基づき推定する請求項１に記載の温度推定装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記推定手段により推定された光源ブロック毎の光源の温度を記憶し、
前記推定手段は、現フレームの画像データに応じて、現フレームの画像データの表示による光源ブロック毎の光源の温度変化を推定し、推定した温度変化と、前記記憶手段に記憶されている前フレームの画像データに応じて推定した各光源ブロックの光源の温度と、に基づき、現フレームの画像データを表示した場合の各光源ブロックの光源の温度を推定する請求項２に記載の温度推定装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、各光源ブロックの光源の温度に対して前記バックライトの構造が及ぼす影響の度合を示す構造係数を予め記憶し、
前記推定手段は、前記構造係数にも基づいて各光源ブロックの光源の温度を推定する請求項２又は３に記載の温度推定装置。
【請求項５】
入力される画像データに応じて光源ブロック毎に光源の輝度を設定する設定手段を更に有し、
前記取得手段は、前記光源ブロック毎の光源の輝度として前記設定手段による設定値を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置。
【請求項６】
前記複数の光源ブロックの各々の輝度を測定する複数の光センサを更に有し、
前記取得手段は、前記光源ブロック毎の光源の輝度として前記光センサによる測定値を取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度推定装置と、
液晶パネルと、
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能な、前記液晶パネルを照射するバックライトと、
入力される画像データに応じて光源ブロック毎に光源の輝度を設定する設定手段と、
前記光源ブロックの光源の温度と、前記設定手段により設定される前記光源ブロックの光源の輝度の設定値を補正するための補正量と、の対応関係を記憶する補正量記憶手段と、
前記温度推定装置により推定される各光源ブロックの光源の温度と、前記対応関係と、に基づき、前記設定手段により設定される各光源ブロックの光源の輝度の設定値を補正する補正手段と、
を有する画像表示装置。
【請求項８】
前記補正量記憶手段は、前記光源ブロックの光源の温度と、入力される画像データを補正するための補正量と、の対応関係を記憶し、
前記補正手段は、前記温度推定装置により推定される各光源ブロックの光源の温度と、前記対応関係と、に基づき、前記液晶パネルにおける各光源ブロックに対応する領域に表示される画像データを補正する請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
一又は複数の光源をそれぞれ有する複数の光源ブロックに区画され、各光源ブロックの光源の発光を独立して調節可能なバックライトの温度推定装置の制御方法であって、
前記光源ブロック毎に光源の輝度を取得する取得ステップと、
前記バックライトを有する画像表示装置の筐体内部又は筐体外部の温度の少なくともいずれかの温度を測定する温度センサから測定値を取得するステップと、
前記温度センサによる測定値と、前記取得ステップにより取得される前記各光源ブロックの光源の輝度値とに基づいて、光源ブロック毎に光源の温度を推定する推定ステップと、を有する、温度推定装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３７９７２（Ｐ２０１２−２３７９７２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３８８２７（Ｐ２０１２−３８８２７）
【出願日】平成２４年２月２４日（２０１２．２．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２４日（２０１２．２．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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