(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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につい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。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置1の主要構成を示す概略図である。表示装置1は、例えば、光源装置として機能する光源部6、光源部6からの光Lを光源として画像を出力する表示部2等を有する。光源部6から発せられた光Lは、表示部2、鏡M及びフロントガラスFGにより反射されてユーザHに到達することで、ユーザの視界内で画像VIとして認識される。すなわち、本実施形態の表示装置1は、鏡M、フロントガラスFGを用いたヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display:HUD)として機能する。
【0011】
次に、表示部2について説明する。本実施形態の表示部2は、光Lを光源として画像を出力する透過型の液晶ディスプレイであるが、反射型の液晶ディスプレイ、デジタル・マイクロミラー・デバイス(Digital Micromirror Device:DMD(登録商標))等であってもよい。
【0012】
図2は、本実施形態に係る表示部2のシステム構成例を表すブロック図である。
図3は、本実施形態に係る表示部2の画素Pixを駆動する駆動回路を示す回路図である。画素Pixは、複数の副画素Vpixを含む。表示部2は、例えば透過型の液晶ディスプレイであり、画像出力パネルと、駆動素子3、例えば、DDIC(Display Driver Integrated Circuit)を備えている。
【0013】
画像出力パネルは、例えば、透光性絶縁基板、例えばガラス基板と、ガラス基板の表面にあり、液晶セルを含む画素Pix(
図3参照)がマトリクス状(行列状)に多数配置されてなる表示領域21を有する。ガラス基板は、能動素子(例えば、トランジスタ)を含む多数の画素回路がマトリクス状に配置形成される第1の基板と、この第1の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第2の基板とによって構成される。第1の基板と第2の基板との間隙は、第1の基板上の各所に配置形成されるフォトスペーサによって所定の間隙に保持される。そして、これら第1の基板及び第2の基板間に液晶が封入される。なお、
図2に示す各部の配置及び大きさは模式的なものであり、実際の配置等を反映したものでない。
【0014】
表示領域21は、液晶層を含む副画素VpixがM行×N列に配置されたマトリクス(行列状)構造を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるN個の副画素Vpixを有する画素行をいう。また、列とは、行が延在する方向と直交する方向に配列されるM個の副画素Vpixを有する画素列をいう。そして、MとNとの値は、垂直方向の解像度と水平方向の解像度に応じて定まる。表示領域21には、副画素VpixのM行N列の配列に対して行毎に走査線24
1,24
2,24
3,…,24
Mが配線され、列毎に信号線25
1,25
2,25
3,…,25
Nが配線されている。以後、本実施形態においては、走査線24
1,24
2,24
3,…,24
Mを代表して走査線24のように表記し、信号線25
1,25
2,25
3,…,25
Nを代表して信号線25のように表記することがある。また、本実施形態においては、走査線24
1,24
2,24
3,…,24
Mの任意の3本の走査線を、走査線24
m,24
m+1,24
m+2(ただし、mは、m≦M−2を満たす自然数)のように表記し、信号線25
1、25
2、25
3,…,25
Nの任意の3本の信号線を、信号線25
n,25
n+1,25
n+2(ただし、nは、n≦N−2を満たす自然数)のように表記する。
【0015】
駆動素子3は、例えばCOG(Chip On Glass)によって画像出力パネルのガラス基板上に実装された回路である。駆動素子3は、図示しないフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits:FPC)を介して制御部100と接続されている。制御部100は、表示部2及び光源部6の動作制御を行う回路である。具体的には、制御部100は、例えば表示制御部101及び光源制御部102として機能する。表示制御部101は、画素Pixを構成する複数の副画素Vpixを個別に駆動するための画素信号を出力する。画素信号は、例えば、後述する赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)の個々の階調値を組み合わせた信号であるが、画素信号を構成する階調値と対応付けられる色の種類及び色数は、任意である。また、表示制御部101は、光源制御部102に制御された光源6aの発光量に基づいて複数の画素のうち一部又は全部の出力階調値を制御する機能を有する。光源制御部102は、表示部2の表示出力内容に基づいて光源6aの動作を制御する。具体的には、光源制御部102は、光源部6を構成する複数の光源6aの動作を個別に制御する。また、制御部100は、表示部2の動作に係り用いられる各種の信号(例えば、マスタークロック、水平同期信号、垂直同期信号等)を出力する機能を有していてもよい。係る各種の信号を出力する構成は、別個設けられてもよい。
【0016】
本実施形態では、光源制御部102は、1フレーム前の表示制御部101が出力した画素信号に基づいて複数の光源6aの動作を制御する所謂1フレーム遅延制御が採用されている。係る1フレーム遅延制御によって、画素信号と同一フレームで複数の光源6aの動作を制御しようとした場合に必要になる画素信号の保持のためのバッファを省略することができる。なお、バッファを設けて画素信号と同一フレームで複数の光源6aの動作を制御するようにしてもよい。
【0017】
また、表示部2は、図示しない外部入力電源等と接続されている。当該外部入力電源から表示部2の動作に必要な電力が供給されている。
【0018】
より具体的には、駆動素子3は、例えば制御部100から与えられる各種の信号に応じて表示部2を動作させる。制御部100は、例えば、マスタークロック、水平同期信号、垂直同期信号、画素信号、光源部6の駆動命令信号等を駆動素子3に出力する。駆動素子3は、これらの信号等に基づいてゲートドライバ及びソースドライバとして機能する。なお、ゲートドライバ又はソースドライバの一方、あるいは、その両方を、後述の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を用いて基板上に形成してもよい。その場合は、当該ゲートドライバ又はソースドライバの一方あるいはその両方を、駆動素子3に電気的に接続すればよい。また、ソースドライバとゲートドライバは、それぞれ別の駆動素子3に電気的に接続されていてもよいし、同じ駆動素子3に接続されていてもよい。
【0019】
ゲートドライバは、垂直同期信号及び水平同期信号に同期して水平同期信号に応じた1水平期間単位でデジタルデータをラッチする。ゲートドライバは、ラッチされた1ライン分のデジタルデータを垂直走査パルスとして順に出力し、表示領域21の走査線24(走査線24
1,24
2,24
3,…,24
M)に与えることによって副画素Vpixを行単位で順次選択する。ゲートドライバは、例えば、行方向について、走査線24
1,24
2,…の表示領域21の一方端側から他方端側へ順にデジタルデータを出力する。また、ゲートドライバは、行方向について、走査線24
M,…の表示領域21の他方端側から一方端側へ順にデジタルデータを出力することもできる。
【0020】
ソースドライバには、例えば、画素信号に基づいて生成された画素駆動用のデータが与えられる。ソースドライバは、ゲートドライバによる垂直走査によって選択された行の副画素Vpixに対して、副画素毎に、若しくは複数副画素毎に、或いは全副画素一斉に、信号線25(信号線25
1,25
2,25
3,…,25
N)を介して画素駆動用のデータを書き込む。
【0021】
液晶ディスプレイの駆動方式として、ライン反転、ドット反転、フレーム反転などの駆動方式が知られている。ライン反転は、1ライン(1画素行)に相当する1H(Hは水平期間)の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ドット反転は、交差する二方向(例えば、行列方向)について互いに隣接する副画素毎に映像信号の極性を交互に反転させる駆動方式である。フレーム反転は、1画面に相当する1フレーム毎に全ての副画素Vpixに書き込む映像信号を一度に同じ極性で反転させる駆動方式である。表示部2は、上記の各駆動方式のいずれを採用することも可能である。
【0022】
本実施形態に係る説明では、M本の走査線24
1,24
2,24
3,…,24
Mの各々を包括して扱う場合、走査線24と記載することがある。
図3における走査線24
m、24
m+1、24
m+2は
、M本の走査線24
1,24
2,24
3,…,24
Mの一部である。また、N本の信号線25
1,25
2,25
3,…,25
Nの各々を包括して扱う場合、信号線25と記載することがある。
図3における信号線25
n、25
n+1、25
n+2は、N本の信号線25
1,25
2,25
3,…,25
Nの一部である。
【0023】
表示領域21には、副画素VpixのTFT素子Trに画素信号を供給する信号線25、各TFT素子Trを駆動する走査線24等の配線が形成されている。このように、信号線25は、上述したガラス基板の表面と平行な平面に延在し、副画素Vpixに画像を出力するための画素信号に基づいて生成された画素駆動用のデータを供給する。副画素Vpixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを備えている。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。TFT素子Trのソース又はドレインの一方は信号線25に接続され、ゲートは走査線24に接続され、ソース又はドレインの他方は液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのソース又はドレインの他方に接続され、他端が共通電極COMに接続されている。共通電極COMには、図示しない駆動電極ドライバによって駆動信号が印加されている。駆動電極ドライバは、駆動素子3の一構成であってもよいし、独立した回路であってもよい。
【0024】
副画素Vpixは、走査線24により、表示領域21の同じ行に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。走査線24は、ゲートドライバと接続され、ゲートドライバから走査信号の垂直走査パルスが供給される。また、副画素Vpixは、信号線25により、表示領域21の同じ列に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。信号線25は、ソースドライバと接続され、ソースドライバより画素信号が供給される。さらに、副画素Vpixは、共通電極COMにより、表示領域21の同じ列に属する他の副画素Vpixと互いに接続されている。共通電極COMは、不図示の駆動電極ドライバと接続され、駆動電極ドライバより駆動信号が供給される。
【0025】
ゲートドライバは、走査線24を介して、副画素VpixのTFT素子Trのゲートに垂直走査パルスを印加することにより、表示領域21にマトリクス状に形成されている副画素Vpixのうちの1行(1水平ライン)を画像出力の対象として順次選択する。ソースドライバは、画素信号を、信号線25を介して、ゲートドライバにより順次選択される1水平ラインに含まれる副画素Vpixにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素Vpixでは、供給される画素信号に応じて、1水平ラインの画像出力が行われるようになっている。
【0026】
上述したように、表示部2は、ゲートドライバが走査線24を順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択される。また、表示部2は、1水平ラインに属する副画素Vpixに対して、ソースドライバが信号線25を介して画素信号を供給することにより、1水平ラインずつ画像出力が行われる。この画像出力動作を行う際、駆動電極ドライバは、その1水平ラインに対応する共通電極COMに対して駆動信号を印加するようになっている。
【0027】
また、表示領域21は、カラーフィルタを有する。カラーフィルタは、格子形状のブラックマトリクス76aと、開口部76bと、を有する。ブラックマトリクス76aは、
図3に示すように副画素Vpixの外周を覆うように形成されている。つまり、ブラックマトリクス76aは、二次元配置された副画素Vpixと副画素Vpixとの境界に配置されることで、格子形状となる。ブラックマトリクス76aは、光の吸収率が高い材料で形成されている。開口部76bは、ブラックマトリクス76aの格子形状で形成されている開口であり、副画素Vpixに対応して配置されている。
【0028】
開口部76bは、3色(例えばR(赤)、G(緑)、B(青))、又は、4色の副画素Vpixに対応する色領域を含む。具体的には、開口部76bは、例えば、第1の色、第2の色、第3の色の一形態である赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域と、第4の色(例えば、白(W))の色領域とを含む。カラーフィルタは、開口部76bに例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域を周期的に配列する。第4の色が白(W)である場合、この白(W)の開口部76bに対してカラーフィルタによる着色は施されない。第4の色が他の色である場合、第4の色として採用された色がカラーフィルタにより着色される。本実施形態では、
図3に示す各副画素VpixにR、G、Bの3色の色領域と第4の色(例えばW)との計4色が1組として画素Pixとして対応付けられている。本実施形態における1つの画素に対する画素信号は、赤(R)、緑(G)、青(B)及び第4の色(白(W))の副画素Vpixを有する1つの画素Pixの出力に対応する画素信号である。本実施形態の説明では、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)を単にR,G,B,Wと記載することがある。なお、画素Pixが2色以下又は5色以上の副画素Vpixを含む場合は、色数に応じたデジタルデータを画像の元データに基づいて供給すればよい。
【0029】
なお、カラーフィルタは、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。一般に、カラーフィルタは、緑(G)の色領域の輝度が、赤(R)の色領域及び青(B)の色領域の輝度よりも高い。また、第4の色が白(W)である場合に、カラーフィルタに光透過性の樹脂を用いて白色としてもよい。
【0030】
表示領域21は、正面に直交する方向からみた場合、走査線24と信号線25がカラーフィルタのブラックマトリクス76aと重なる領域に配置されている。つまり、走査線24及び信号線25は、正面に直交する方向からみた場合、ブラックマトリクス76aの後ろに隠されることになる。また、表示領域21は、ブラックマトリクス76aが配置されていない領域が開口部76bとなる。
【0031】
図4は、表示領域21の区分けの一例を示す図である。表示領域21は、複数の部分領域に区分けされる。具体的には、例えば
図4に示すように、表示領域21がX方向に沿ってX
1,X
2,…,X
8のように8等分されるとともに、Y方向に沿ってY
1,Y
2,Y
3,Y
4のように4等分されるように区切られることで、8×4の部分領域が設けられる。一例として、X方向に800個、Y方向に480個、すなわち、800×480の画素Pixがマトリクス状に並ぶ表示領域21の場合、
図4に示す1つの部分領域は、100×120の画素Pixを有する。
図4に示す例及び表示領域21の画素数はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
【0032】
図5は、光源部6が有する複数の光源6aと複数の部分領域との対応関係の一例を示す図である。
図5に示す光源6aの配置は、
図4に示す部分領域の区切りに対応する配置である。複数の部分領域は、光源部6が有する複数の光源6aの各々と対応付けられている。具体的には、例えば
図5に示すように、複数の部分領域の各々に1つずつ光源6aが配置されている。光源6aは、例えば発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)であるが、これは光源6aの具体的構成の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。また、
図5では、部分領域の各々に1つずつ光源6aが配置されているが、部分領域の各々で個別に発光量の制御が可能であり、部分領域毎の輝度を調整可能な構成であればこれに限られるものでなく適宜変更可能である。
【0033】
なお、複数の光源6aの各々からの光は、厳密に対応する部分領域のみに照射されるのでなく、対応する部分領域付近の部分領域にもたらされる。このため、例えば隣接する2つの部分領域に対応する2つの光源6aが両方とも点灯している場合、当該2つの部分領域には当該2つの光源6aの光の合成光が照射されることになり得る。
【0034】
図6は、1つの部分領域が有する第1領域Cと第2領域XA,XB,YA,YB,XAYA,XBYA,XAYB,XBYBとを例示する模式図である。部分領域はそれぞれ、当該部分領域と対応付けられた光源6a(第1光源)からの光で照らされる第1領域と、当該第1光源及び当該第1光源に隣接する光源6a(第2光源)からの光で照らされる第2領域とを有する。具体的には、部分領域は、例えば
図6に示すように、部分領域の中央に位置する第1領域C、第1領域Cを挟んでX方向にm画素幅の両端側に位置する第2領域XA,XB、第1領域Cを挟んでY方向にm画素幅の両端側に位置する第2領域YA,YB等を有する。なお、矩形状の部分領域における四隅に位置するm×m[画素]の第2領域XAYA,XBYA,XAYB,XBYBは、独立した第2領域であってもよいし、X方向又はY方向について同じ位置にある第2領域の一部であってもよい。例えば、XAYAは、独立した第2領域であってもよいし、第2領域XAの一部であってもよいし、第2領域YAの一部であってもよい。mは任意の値(自然数)であり、例えばm=8である。また、X方向の両端側の第2領域XA,XBの画素幅とY方向の両端側の第2領域YA,YBの画素幅とは個別に設定可能である。
【0035】
図7は、一方向に連続する4つの部分領域(n−1),n,(n+1),(n+2)の輝度分布と1つの部分領域(n+1)で求められる必要輝度との関係の一例を示すグラフである。
図7及び後述する
図9、
図10の横軸はX方向又はY方向のいずれかである。従来、ある1つの部分領域(例えば、部分領域(n+1))内で光源6aからの光を必要とする出力階調値で画素Pixが駆動される場合、当該1つの部分領域と対応付けられた光源6aが点灯する。具体例を挙げると、例えば
図7に示す×印の輝度を必要とする出力階調値で部分領域(n+1)に含まれる画素Pixが駆動される場合、破線P2の輝度分布で示すように、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aが点灯する。
【0036】
しかしながら、例えば
図7の線P1で示すように、部分領域(n+1)に隣接する領域(例えば、部分領域n)と対応付けられた光源6aが点灯することによって得られる輝度分布で部分領域(n+1)に含まれる画素Pixに必要な輝度を確保することができる場合、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aを点灯させなくともよいことになる。具体的には、部分領域nの光源6aを第2光源、部分領域(n+1)の光源6aを第1光源とすると、当該第1光源及び当該第1光源に隣接する第2光源からの光で照らされる部分領域(n+1)の第2領域については、
図7における部分領域n,(n+1)の関係が成り立つ。すなわち、部分領域(n+1)の第2領域で必要になる光が部分領域nと対応付けられた光源6aからの光で得られる場合、必ずしも部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aを点灯させなくてもよい。ただし、この場合であっても、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aからの光で照らされる第1領域で光が必要になるならば、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aを点灯させる必要がある。
【0037】
そこで、本実施形態では、制御部100は、第1領域で第1光源(例えば、
図7における部分領域(n+1)と対応付けられた光源6a)からの光の要否及び第2領域で第2光源(例えば、
図7における部分領域nと対応付けられた光源6a)からの光で表示出力に必要な光が得られるか否かに基づいて第1光源の動作を制御する。具体的には、光源制御部102として機能する制御部100は、第1領域で第1光源からの光が不要であって、かつ、第2領域で第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られる場合に当該第1光源を消灯する。
【0038】
図8は、第1光源の点灯制御に関する処理の一例を示すフローチャートである。制御部100は、第1領域で第1光源からの光が必要であるか否か判定する(ステップS1)。第1領域で第1光源からの光が必要であると判定された場合(ステップS1;Yes)、制御部100は、第1光源を点灯させる(ステップS2)。第1領域で第1光源からの光が必要でないと判定された場合(ステップS1;No)、制御部100は、第2光源からの光で第2領域の表示出力に必要な光が得られるか否か判定する(ステップS3)。第2光源からの光で第2領域の表示出力に必要な光が得られると判定された場合(ステップS3;Yes)、制御部100は、第1光源を消灯する(ステップS4)。第2光源からの光で第2領域の表示出力に必要な光が得られないと判定された場合(ステップS3;No)、制御部100は、第1光源を点灯させる(ステップS2)。
【0039】
図9は、1つの部分領域の第2領域に必要な輝度が、当該1つの部分領域と対応付けられた光源6aと隣接する光源6aからの光で確保される場合の一例を示すグラフである。
図9における符号A,Bの組み合わせは、第2領域XA,XBの組み合わせ又は第2領域YA,YBの組み合わせのいずれかである。
【0040】
図9に示す例では、部分領域nの第1領域L1_cで必要になる輝度alに応じて、部分領域nと対応付けられた光源6aが線P1で示す輝度分布となるよう点灯する。この時、部分領域(n+1)の第2領域のうち、部分領域nと隣接する位置の第2領域L2_lで輝度blの光が必要になるとする。ここで、線P1で示す部分領域nと対応付けられた光源6aからの光による輝度分布は、第2領域L2_lに輝度bl以上の輝度をもたらしている。すなわち、第2領域L2_lに必要な輝度は、部分領域nと対応付けられた光源6aからの光によって十分確保されている。さらに、
図9に示す例では、部分領域(n+1)の第1領域L2_c及び第2領域L2_l以外の第2領域で光が必要ない状態である。この場合、部分領域(n+1)は、第1領域で部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aからの光が不要であって、かつ、第2領域で第2光源(例えば、部分領域nと対応付けられた光源6a)からの光で表示出力に必要な光が得られる状態である。よって、光源制御部102は、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aを消灯する。
【0041】
より具体的には、光源制御部102は、例えば、輝度blと、輝度alに所定の係数Coefを乗じた値(al×Coef)とを比較し、bl<(al×Coef)が成立する場合、部分領域(n+1)と対応付けられた光源6aを消灯する。所定の係数Coefは、0以上1以下の値を取り得る係数であり、ある部分領域の第1領域(例えば、第1領域L1_c)で必要になる輝度(例えば、輝度al)に応じて点灯した光源6aによって、当該部分領域と隣接する部分領域の第2領域のうち、当該部分領域と隣接する位置の第2領域(例えば、L2_l)にもたらされる輝度を算出するための係数である。光源制御部102は、係数Coefによらず、第1領域で必要になる輝度の大小に応じて変化しうる複数の光源6aの各々の輝度分布を示す情報を保持し、当該情報から隣接する第2領域にもたらされる光の輝度、すなわち、上記の(al×Coef)に相当する輝度を特定するようにしてもよい。なお、各領域で必要な輝度(例えば、輝度al,bl等)は、各領域の出力階調値に応じて制御部100が特定する。具体的には、制御部100は、例えば、出力階調値と当該出力階調値で駆動される画素Pixに必要な輝度とを対応付けた情報を保持している。
【0042】
図9では、説明の簡略化を目的として1つの部分領域(第2領域L2_l)と部分領域nと対応付けられた光源6aとの関係に限定して説明しているが、実際には、光源制御部102は、各部分領域毎に全ての第2領域について同様の判定を行う。
【0043】
まず、第2領域XAYA,XBYA,XAYB,XBYBがX方向又はY方向について同じ位置にある第2領域の一部として扱われる場合について説明する。例えば、光源制御部102は、まず、
図6に示す第1領域C及び第2領域XA,XB,YA,YBに所定のフラグ値(例えば、Deepblack Flag:DF)を所定の初期値(例えば、1)で設定する。光源制御部102は、第1領域Cに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあるか否か判定する。第1領域Cに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあると判定された場合、光源制御部102は、第1領域CのDFの値を変更する。具体的には、例えばDFの値を0にする。
【0044】
また、光源制御部102は、第2領域XAに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあるか否か判定する。第2領域XAに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあると判定された場合、光源制御部102は、第2領域XAで必要な光の輝度(例えば、輝度bl)と、第2領域XAと隣接する部分領域と対応付けられた光源6aからの光によってもたらされる輝度(例えば、al×Coef)とを比較し、当該光源6aからの光で第2領域XAに必要な輝度を十分確保することができるか否か判定する。当該光源6aからの光で第2領域XAに必要な輝度を十分確保することができないと判定された場合、光源制御部102は、第2領域XAのDFの値を変更する。光源制御部102は、第2領域XB,YA,YBについても、第2領域XAと同様の判定を行い、判定結果に応じてDFの値を変更する。
【0045】
光源制御部102は、部分領域の第1領域C及び第2領域XA,XB,YA,YBに設定されたDFが全て初期値であるか否かチェックし、全て初期値である場合、当該部分領域と対応付けられた光源6aを消灯する。一方、少なくとも1つのDFが初期値でない場合、当該部分領域と対応付けられた光源6aを点灯する。
【0046】
次に、第2領域XAYA,XBYA,XAYB,XBYBが独立した第2領域として扱われる場合について説明する。例えば、光源制御部102は、まず、
図6に示す第1領域C及び第2領域XA,XB,YA,YB,XAYA,XBYA,XAYB,XBYBに所定のフラグ値(例えば、DF)を所定の初期値(例えば、1)で設定する。光源制御部102は、第1領域Cに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあるか否か判定する。第1領域Cに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあると判定された場合、光源制御部102は、第1領域CのDFの値を変更する。具体的には、例えばDFの値を0にする。
【0047】
また、光源制御部102は、第2領域XAに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあるか否か判定する。第2領域XAに光を必要とする出力階調値の画素Pixがあると判定された場合、光源制御部102は、第2領域XAで必要な光の輝度(例えば、輝度bl)と、第2領域XAと隣接する部分領域と対応付けられた光源6aからの光によってもたらされる輝度(例えば、al×Coef)とを比較し、当該光源6aからの光で第2領域XAに必要な輝度を十分確保することができるか否か判定する。当該光源6aからの光で第2領域XAに必要な輝度を十分確保することができないと判定された場合、光源制御部102は、第2領域XAのDFの値を変更する。光源制御部102は、第2領域XB,YA,YB,XAYA,XBYA,XAYB,XBYBについても、第2領域XAと同様の判定を行い、判定結果に応じてDFの値を変更する。
【0048】
光源制御部102は、部分領域の第1領域C及び第2領域XA,XB,YA,YB,XAYA,XBYA,XAYB,XBYBに設定されたDFが全て初期値であるか否かチェックし、全て初期値である場合、当該部分領域と対応付けられた光源6aを消灯する。一方、少なくとも1つのDFが初期値でない場合、当該部分領域と対応付けられた光源6aを点灯する。
【0049】
光源制御部102は、全ての部分領域について同様の判定及び点灯制御を個別に行う。具体的には、例えば、
図4に示す(X
1,Y
4)の部分領域を初期の判定対象として、一方向(例えば、X方向)に沿って順次判定を行い、当該一方向について全ての部分領域に係る判定が完了した場合に他方向(例えば、Y方向)に1つスライドする処理を順次繰り返すことで全ての部分領域についてDFの設定及び変更に係る判定をシーケンシャルに実行する。光源制御部102は、点灯制御についても、同様にシーケンシャルに実行する。
【0050】
なお、第2領域XAYA,XBYA,XAYB,XBYBが2つの隣接する部分領域と対応付けられた2つの光源6aからの光の影響を受けることを鑑み、所定の係数Coefを第2領域XAYA,XBYA,XAYB,XBYBと第2領域XA,XB,YA,YBとで異なる値とするようにしてもよい。また、本実施形態の部分領域が100×120の画素Pixを有するように、第2領域XA,XBと第2領域YA,YBとで隣接する部分領域と対応付けられた光源6aからの光の影響の度合いが異なり得ることを鑑み、所定の係数Coefを第2領域XA,XBと第2領域YA,YBとで異なる値とするようにしてもよい。また、複数の部分領域の各々の光源6aの個体差等を鑑み、所定の係数Coefを部分領域で個別に設定可能としてもよい。
【0051】
以上、本実施形態によれば、第1領域での第1光源からの光の要否及び第2領域で第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られるか否かに基づいて第1光源の動作を制御する。これによって、第1領域で第1光源からの光が不要であって、かつ、第2領域で第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られる場合に当該第1光源を消灯することで、第1光源が点灯した場合に比して消費電力を低減することができる。よって、より省電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【0052】
(変形例)
以下、本発明に係る実施形態の変形例について説明する。変形例の説明に係り、実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。光源制御部102として機能する制御部100は、第2領域で必要な光の輝度と所定の閾値との比較結果に基づいて、当該第2領域を照らし得る第2光源の動作を制御するようにしてもよい。
【0053】
図10は、第2領域で必要な光の輝度と所定の閾値との関係の一例を示すグラフである。第2領域L2_lで必要な光の輝度をL2_lqとし、第2光源と対応付けられた第1領域L1_cで必要な光の輝度をL1_cqとし、L1_cqに0以上1以下の第1係数(Coef1)を乗じた第1閾値をT1とし、当該第2光源の点灯による当該第1領域L1_cの輝度をBL1とした場合、光源制御部102として機能する制御部100は、式(1)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる。より具体的には、L1_cqに0以上1以下であって第1係数よりも大きい第2係数を乗じた第2閾値をT2とした場合、光源制御部102として機能する制御部100は、式(3)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる。
L2_lq≧T1…(1)
BL1=L1_cq×(L2_lq/T1)…(2)
L2_lq≦T2…(3)
【0054】
また、第2光源の最大輝度をT3とした場合、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき光源制御部102として機能する制御部100が取り得る処理の設定は、複数あり得る。以下、係る設定の例を設定1、設定2、設定3の順で説明する。係る複数の設定は、いずれかを任意に採用可能である。
BL1>T3…(4)
【0055】
(設定1)
光源制御部102は、第2光源の点灯による第1領域L1_cの輝度(BL1)を式(5)によって更新する。式(5)による更新が行われた場合、第2光源の輝度分布は、例えば破線P3が示す輝度分布になる。
BL1=T3…(5)
【0056】
(設定2)
第2係数をCoef2とし、第1光源の点灯による第2領域L2_lの輝度をBL2とした場合、光源制御部102は、設定1の処理に加えて、式(6)によって求められた輝度となるよう第1光源を点灯させる。
BL2=L2_lq−(T3×Coef2)…(6)
【0057】
(設定3)
第1光源の点灯による第2領域L2_lの輝度をBL2とした場合、光源制御部102は、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき、当該輝度を式(7)によって更新するとともに式(8)によって求められた輝度となるよう第1光源を点灯させる。式(8)によって求められた輝度となるよう第1光源が点灯した場合、第1光源の輝度分布は、例えば破線P4が示す輝度分布になる。
BL1=L1_cq…(7)
BL2=L2_lq…(8)
【0058】
以上、変形例によれば、第2領域で必要な光の輝度と所定の閾値との比較結果に基づいて第2光源の動作を制御することで、より柔軟に第2領域の輝度を確保するための仕組みを実現することができる。
【0059】
また、式(1)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させることで、定式化された輝度制御で第2光源の動作を制御して第2領域に必要な輝度を確保することができるようになり、よりシステマティックに第2領域に必要な輝度を確保するための仕組みを実現することができる。
【0060】
また、式(3)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させることで、式(2)が採用されることがふさわしい条件をより適切に判定することができる。
【0061】
また、設定1を採用することで、第1光源を点灯させずに得られる最大限の輝度を第2領域で確保することができる。
【0062】
また、設定2を採用することで、第1光源の発光量を最低限に抑えながら第2領域に必要な輝度を確保することができる。
【0063】
また、設定3を採用することで、第2光源の発光量を変更することなく第2領域に必要な輝度を確保することができる。
【0064】
なお、設定1の場合、例えば表示制御部101が出力階調値を補正することで第2領域の輝度を補うようにしてもよい。例えば、第2領域で最高の輝度を必要とする画素Pixの出力階調値が(R,G,B,W)=(0,0,0,100)であり、当該第2領域で必要な光の輝度(L2_lq)と第2光源の最大輝度(T3)との比率が1.2:1である場合、表示制御部101は、(R,G,B,W)=(0,0,0,100)の出力階調値を補正して(R,G,B,W)=(0,0,0,100,120)とすることで、第2領域の輝度を補うことができる。また、同様の仕組みで、最大輝度(T3)まで引き上げられた第2光源の光で照らされる部分領域に含まれる画素Pixの出力階調値を補正してもよい。
【0065】
また、本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記載から明らかなもの、又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。
【0066】
また、本発明は、以下のように記載することができる。
【0067】
1.少なくとも一方向に沿って並ぶ複数の光源と、
複数の画素が設けられた表示領域を有し、前記複数の光源からの光で照らされて画像を出力する表示部と、
前記表示部の表示出力内容に基づいて前記光源の動作を制御する制御部と、を備え、
前記表示領域は、前記複数の光源の各々と対応付けられた複数の部分領域に区分けされ、
前記部分領域はそれぞれ、当該部分領域と対応付けられた第1光源からの光で照らされる第1領域と、当該第1光源及び当該第1光源に隣接する第2光源からの光で照らされる第2領域とを有し、
前記制御部は、前記第1領域での前記第1光源からの光の要否及び前記第2領域で前記第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られるか否かに基づいて前記第1光源の動作を制御する
表示装置。
【0068】
2.前記制御部は、前記第1領域で前記第1光源からの光が不要であって、かつ、前記第2領域で前記第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られる場合に当該第1光源を消灯する
1.に記載の表示装置。
【0069】
3.前記制御部は、前記第2領域で必要な光の輝度と所定の閾値との比較結果に基づいて前記第2光源の動作を制御する
1.又は2.に記載の表示装置。
【0070】
4.前記第2領域で必要な光の輝度をL2_lqとし、前記第2光源と対応付けられた前記第1領域で必要な光の輝度をL1_cqとし、L1_cqに0以上1以下の第1係数を乗じた第1閾値をT1とし、当該第2光源の点灯による当該第1領域の輝度をBL1とした場合、前記制御部は、式(1)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる
3.に記載の表示装置。
L2_lq≧T1…(1)
BL1=L1_cq×(L2_lq/T1)…(2)
【0071】
5.L1_cqに0以上1以下であって前記第1係数よりも大きい第2係数を乗じた第2閾値をT2とした場合、前記制御部は、式(3)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる
4.に記載の表示装置。
L2_lq≦T2…(3)
【0072】
6.前記第2光源の最大輝度をT3とした場合、前記制御部は、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき、当該輝度を式(5)によって更新する
4.又は5.に記載の表示装置。
BL1>T3…(4)
BL1=T3…(5)
【0073】
7.前記第2係数をCoef2とし、前記第1光源の点灯による前記第2領域の輝度をBL2とした場合、前記制御部は、式(6)によって求められた輝度となるよう前記第1光源を点灯させる
5.に記載の表示装置。
BL2=L2_lq−(T3×Coef2)…(6)
【0074】
8.前記第2光源の最大輝度をT3とし、前記第1光源の点灯による前記第2領域の輝度をBL2とした場合、前記制御部は、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき、当該輝度を式(7)によって更新するとともに式(8)によって求められた輝度となるよう前記第1光源を点灯させる
4.又は5.に記載の表示装置。
BL1>T3…(4)
BL1=L1_cq…(7)
BL2=L2_lq…(8)
【0075】
9.表示装置の駆動方法であって、
前記表示装置は、
少なくとも一方向に沿って並ぶ複数の光源と、
複数の画素が設けられた表示領域を有し、前記複数の光源からの光で照らされて画像を出力する表示部と、
前記表示部の表示出力内容に基づいて前記光源の動作を制御する制御部と、を備え、
前記表示領域は、前記複数の光源の各々と対応付けられた複数の部分領域に区分けされ、
前記部分領域はそれぞれ、当該部分領域と対応付けられた第1光源からの光で照らされる第1領域と、当該第1光源及び当該第1光源に隣接する第2光源からの光で照らされる第2領域とを有し、
前記駆動方法は、
前記第1領域での前記第1光源からの光の要否及び前記第2領域で前記第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られるか否かに基づいて前記第1光源の動作を制御する
を有する。
【0076】
10.前記第1領域で前記第1光源からの光が不要であって、かつ、前記第2領域で前記第2光源からの光で表示出力に必要な光が得られる場合に当該第1光源を消灯する、
9.に記載の表示装置の駆動方法。
【0077】
11.前記第2領域で必要な光の輝度と所定の閾値との比較結果に基づいて前記第2光源の動作を制御する
9.又は10.に記載の表示装置の駆動方法。
【0078】
12.前記第2領域で必要な光の輝度をL2_lqとし、前記第2光源と対応付けられた前記第1領域で必要な光の輝度をL1_cqとし、L1_cqに0以上1以下の第1係数を乗じた第1閾値をT1とし、当該第2光源の点灯による当該第1領域の輝度をBL1とした場合、式(1)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる
11.に記載の表示装置の駆動方法。
L2_lq≧T1…(1)
BL1=L1_cq×(L2_lq/T1)…(2)
【0079】
13.L1_cqに0以上1以下であって前記第1係数よりも大きい第2係数を乗じた第2閾値をT2とした場合、式(3)が成立するとき、式(2)によって求められた輝度となるよう当該第2光源を点灯させる
12.に記載の表示装置の駆動方法。
L2_lq≦T2…(3)
【0080】
14.前記第2光源の最大輝度をT3とした場合、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき、当該輝度を式(5)によって更新する
12.又は13.に記載の表示装置の駆動方法。
BL1>T3…(4)
BL1=T3…(5)
【0081】
15.前記第2係数をCoef2とし、前記第1光源の点灯による前記第2領域の輝度をBL2とした場合、前記制御部は、式(6)によって求められた輝度となるよう前記第1光源を点灯させる
13.に記載の表示装置の駆動方法。
BL2=L2_lq−(T3×Coef2)…(6)
【0082】
16.前記第2光源の最大輝度をT3とし、前記第1光源の点灯による前記第2領域の輝度をBL2とした場合、式(2)によって求められた輝度について式(4)が成立するとき、当該輝度を式(7)によって更新するとともに式(8)によって求められた輝度となるよう前記第1光源を点灯させる
12.又は13.に記載の表示装置の駆動方法。
BL1>T3…(4)
BL1=L1_cq…(7)
BL2=L2_lq…(8)