JP2010066715A - 液晶表示装置および液晶表示装置のバックライト制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する「同じ色を出力している画素の色が異なって見える」という問題を、黒浮きなどの他の問題を生じさせることなく十分に解決する手段を備えた液晶表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの発光輝度の下限値および／または上限値を、視聴環境の明るさに応じて動的に設定することで、黒浮きなどの問題を生じさせることなく、ＬＥＤの発光輝度差（ＬＣＤからの光漏れ量の差）に起因する「同じ色を出力している画素の色が異なって見える」問題を解決可能に構成した液晶表示装置を提供する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置に関し、特に、視聴環境に応じてＬＥＤバックライトの発光輝度を調整する機能を備えた液晶表示装置に関する。

近年、ＬＥＤを規則正しく配列したＬＥＤバックライトを備え、ＬＥＤとＬＣＤを制御することで各画素の輝度を調節している液晶表示装置がある。

このような液晶表示装置は、規則正しく配列したＬＥＤの発光輝度を個別に動的に変化させることが可能であるので、ＬＥＤの配列に応じて区分される液晶画面の複数のエリアの輝度を、エリアごとに制御できるという特徴もある。このように構成することで、例えば、黒と白からなる一フレーム分の映像を画面に出力する際、画面上の黒を表示するエリアに対応するＬＥＤは発光させず、白を表示するエリアに対応するＬＥＤのみを発光させることなどができる。その結果、一フレーム分の映像内で、黒浮きのない深みのある黒と、明るい白を同時に表現することが可能になる。

ここで、現時点のＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置は、ＬＥＤバックライトとして配列されるＬＥＤの数に物理的制限があるため、一つの画素に一組のＬＥＤを対応させることができず、複数の画素に一組のＬＥＤを対応させるよう構成されている。すなわち、図１０に示すように、一組のＬＥＤでただ一つの画素のみを照らすのではなく、一組のＬＥＤで複数の画素を一律に照らすこととなる。（ここでの一組のＬＥＤとは、バックライトとして利用するＬＥＤが白色ＬＥＤの場合は一つのＬＥＤ、バックライトとして利用するＬＥＤが色付きＬＥＤの場合にはＲＧＢの三つのＬＥＤ、などである。）

当然に、一つのフレームの映像において、一組のＬＥＤに対応する複数の画素の輝度値が常にすべて同じになるとは限らず、異なる輝度値の画素が混在する場合がほとんどである。かかる場合、そのエリアに対応する一組のＬＥＤは、対応する複数の画素の輝度値を基に算出した平均輝度値で発光したり、または、対応する複数の画素の輝度値の中の最大輝度値で発光したりする。そして、ＬＣＤで、各画素の輝度を調節することとなる。

かかる場合、一つのフレームの映像内で同じ色を出力している画素であっても、一組のＬＥＤに対応したエリアが異なると、異なった色に見えてしまうという問題が生じうる。これは、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因するものである。

具体例として、図１（Ａ）のように、画面の略中心に小さな四角形を白で表示し、その他の部分を黒で表示するような映像を画面に出力する場合を考えてみる。図１（Ｂ）は、説明の都合上、図１（Ａ）の映像を出力している画面上に、各組のＬＥＤが照らすエリアを破線で示したものである。

０１０１で示すエリアには白を出力する画素と黒を出力する画素が混在する。そして、その他のエリアには、黒を出力する画素のみが存在する。かかる場合、０１０１で示すエリアには白を出力する画素が存在するので、当該エリアに対応するＬＥＤはある程度強い輝度で発光する。そして、当該エリア（０１０１）の黒を出力する画素は、ＬＣＤのシャッターを閉じた状態にして、ＬＥＤが発する光の透過を遮断している。しかしながら、シャッターが閉まった状態のＬＣＤからわずかな光漏れが生じてしまい、当該エリア（０１０１）における黒を出力する画素は、わずかに照らされた黒（０１０２）を出力することとなる。

一方、その他のエリアには黒を出力する画素しか存在しないので、それらのエリアに対応するＬＥＤは発光しない。すなわち、これらのエリアの黒を出力する画素は、全く照らされていない黒を出力することとなる。

かかる理由により、ＬＥＤを発光しているエリア（０１０１）の黒と、ＬＥＤを発光していないエリアの黒とは異なった色に見えてしまう。なお、このようなＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する色差の問題（以下、「同色出力画素間の色差問題」という）は黒に限ったものではなく、その他の色においても生じる可能性がある。

ここで、前記同色出力画素間の色差問題は、同じ色を出力している２以上の画素それぞれの光漏れの量の差がある程度大きいために生じるものである。つまり、図１（Ｂ）の場合、０１０１のエリアの黒を出力している画素からの光漏れの量と、その他のエリアの黒を出力している画素からの光漏れの量との差がある程度大きいため、図に示すような色差が生じている。すなわち、光漏れの量の差をある程度小さくするように制御することで、前記同色出力画素間の色差問題は解決することができる。

具体的手段としては、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤそれぞれの発光輝度値の差をある程度小さくするように制御する手段などが考えられる。さらに具体的には、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤの最大輝度値と最小輝度値をある程度の幅で設定することで、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤそれぞれの発光輝度値の差を所定の範囲内に制限する手段などが考えられる。

しかしながら、ＬＥＤの最大輝度値（白輝度の設定値）が小さすぎると、画面が暗くなってしまい、白などが見難くなってしまうという問題がある。一方、ＬＥＤの最小輝度値（黒輝度の設定値）が大きすぎると、黒がいわゆる「黒浮き」した状態となってしまうという問題がある。

すなわち、単に、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤの輝度値を一律に制限するだけでは、前記同色出力画素間の色差問題は解決できるものの、黒浮きや画面が見難くなるなどの他の問題を生じさせてしまう。

ここで、エリア駆動する光源を備えた液晶表示装置において生じうる前記問題を解決するような発明としては、特許文献１のようなものがある。しかしながら、特許文献１に記載の液晶表示装置は、光源を個別に制御する画面上の複数のエリアにおいて、隣接するエリアの光源の発光輝度値の差を算出し、その差を縮めるようにそれぞれのエリアの光源の発光輝度を制御するものであり、処理が非常に複雑になるという問題がある。特許文献１に記載の発明と本願発明とは、解決する課題は共通するが、解決手段が異なる。
特開２００８−５１９０５

そこで、本発明では、動的に輝度を切り替えることが可能なＬＥＤを備え、かつ、規則正しく配列したＬＥＤをエリアごとに駆動する機構を備えたＬＥＤバックライトを有する液晶表示装置において、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する同色出力画素間の色差問題を解決する手段を備えた液晶表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、以下のような発明などを提供する。

ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの発光輝度の下限値および／または上限値を設定することで、同じ色を出力している画素間の光漏れの量の差をある程度の範囲内に制限するよう構成した液晶表示装置を提供する。

また、明るい環境では黒浮きを感じにくく、暗い環境では黒浮きを感じやすいという人間の視覚的特徴に基づき、視聴環境の明るさに応じて、ＬＥＤバックライトの発光輝度の下限値および／または上限値を動的に設定することで、同色出力画素間の色差問題を解決するとともに、黒浮きなどの他の問題を生じさせないように構成した液晶表示装置を提供する。

具体的には、以下のような発明を提供する。

第一発明では、視聴環境の明るさを検知するフォトセンサー部と、ＬＥＤを備えたＬＥＤバックライトをエリアごとに駆動するバックライト部と、フォトセンサー部にて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けた第一テーブルを用いてバックライト部を制御するバックライト制御部と、を有する液晶表示装置を提供する。

第二発明では、第一発明を基本とし、さらに、前記バックライト制御部は、さらに、フォトセンサー部にて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けた第二テーブルをも用いてバックライト部を制御する液晶表示装置を提供する。

第三発明では、第一発明または第二発明を基本とし、さらに、第一テーブルは、ＬＥＤの発光輝度の下限値が視聴環境の明るさでの画面反射光の輝度の所定の割合以下に設定されている液晶表示装置を提供する。

第四発明では、エリアごとに駆動するＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置のバックライト制御方法であって、視聴環境の明るさを検知する検知ステップと、検知ステップにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けた第一テーブルを用いてバックライトを制御するバックライト制御ステップと、からなるバックライト制御方法を提供する。

第五発明では、第四発明を基本とし、前記バックライト制御ステップは、さらに、検知ステップにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けた第二テーブルをも用いてバックライトを制御するバックライト制御方法を提供する。

本発明の液晶表示装置により、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する「同じ色を出力している画素の色が異なって見える」という問題を、黒浮きなどの他の問題を生じさせることなく解決することができる。

以下に、本発明の実施例を説明する。実施例と請求項の相互の関係は、以下のとおりである。実施形態１は主に請求項１、３、４などに関し、実施形態２は主に請求項２、５などに関する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、様々な態様で実施しうる。
<実施形態１の概要>

液晶表示装置の視聴環境としては、図２（Ａ）「店内」、（Ｂ）「一般家庭のリビング」、（Ｃ）「シアタールーム（暗室）」など様々である。一般的に、店内の明るさは「２０００〜３０００ｌｕｘ」、一般家庭のリビングの明るさは「２００〜８００ｌｕｘ」、シアタールーム（暗室）の明るさは「０〜４０ｌｕｘ」程度と考えられる。

このように、液晶表示装置の視聴環境の明るさは視聴環境に応じて大きな差があるが、いわゆる「黒浮き」の感じやすさは、視聴環境の明るさに応じて異なることが知られている。具体的には、視聴環境が明るいほど黒浮きを感じにくく、視聴環境が暗いほど黒浮きを感じやすい。

本実施形態の液晶表示装置は、視聴環境の明るさを検知する機能を有し、検知した視聴環境の明るさに応じて、ＬＥＤバックライトを構成するＬＥＤの発光輝度の下限値（黒輝度の設定値）を設定する。

その結果、黒浮きの問題を発生させずに、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの輝度値の差をある程度制限することができ、同色出力画素間の色差問題をある程度回避可能に構成されている。
<実施形態１の機能的構成>

図３は、本実施形態の液晶表示装置の機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように本実施形態の「液晶表示装置」（０３００）は、「フォトセンサー部」（０３０１）と、「バックライト部」（０３０２）と、「バックライト制御部」（０３０３）と、を有する。

なお、以下に記載する本装置の機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵやＲＡＭ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部やその外部周辺機器用のＩ／Ｏポート、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、情報入力に利用されるユーザインターフェースなどが挙げられる。

またこれらハードウェアやソフトウェアは、ＲＡＭ上に展開したプログラムをＣＰＵで演算処理したり、メモリやハードディスク上に保持されているデータや、インターフェースを介して入力されたデータなどを加工、蓄積、出力処理したり、あるいは各ハードウェア構成部の制御を行ったりするために利用される。また、この発明は装置として実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を記憶媒体に固定した記憶媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。

以下、本実施形態の「液晶表示装置」（０３００）の、「フォトセンサー部」（０３０１）、「バックライト部」（０３０２）、「バックライト制御部」（０３０３）の機能的構成について説明する。

「液晶表示装置」（０３００）は、ＴＶチューナを介して放送コンテンツを取得すると、取得したデータを分離、デコード処理などした後、画面とスピーカーを介して映像と音声を出力するよう構成されている。なお、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）と接続可能に構成しておき、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）からコンテンツを取得するように構成してもよい。または、インターネットに接続可能に構成しておき、インターネットを介してサーバなどからコンテンツを取得するように構成してもよい。

「フォトセンサー部」（０３０１）は、視聴環境の明るさを検知するよう構成されている。明るさの検知を実現する手段としては特段制限されないが、例えば、Ｎ型とＰ型の半導体を張り合わせた半導体素子を利用し、光の強さに応じて変化する電流値を測定することで実現してもよい。または、前記電流から出力電圧を取り出し、測定することで実現してもよい。なお、フォトセンサーを設置する場所としては特段制限されず、液晶表示装置の筐体の左右上下いずれかの側面部や、前面のフレーム部分などが考えられる。

フォトセンサー部（０３０１）は、前記のようにして検知した視聴環境の明るさを示す結果を、以下で説明する「バックライト制御部」（０３０３）に渡す。

「バックライト部」（０３０２）は、ＬＥＤを備えたＬＥＤバックライトをエリアごとに駆動するよう構成されている。また、ＬＥＤの発光輝度を、動的に変化させるよう構成されている。

ここで、「ＬＥＤ（発光ダイオード）」とは、電流を流すと発光する半導体素子であり、流す電流値に応じて発する光の強さ（発光輝度）が動的に変化する。すなわち、バックライト部（０３０２）は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を規則正しく配列してＬＥＤバックライトを構成し、複数のＬＥＤの発光輝度を個別に制御することで、ＬＥＤバックライトのエリアごとの駆動、および、ＬＥＤバックライトの発光輝度の動的変化を実現する。

ここで、利用されるＬＥＤ（発光ダイオード）の種類としては、特段制限されず、白色ＬＥＤであってもよいし、色付きＬＥＤであってもよい。例えば、白色ＬＥＤの場合には、一つのエリアに対して、最低一つのＬＥＤを対応させればよい。一方、色付きＬＥＤの場合には、一つのエリアに対して、ＲＧＢの三つのＬＥＤを最低一つずつ対応させればよい。

「バックライト制御部」（０３０３）は、フォトセンサー部（０３０１）にて検知される明るさと、ＬＥＤ発光輝度の下限値を関連付けた第一テーブルを用いてバックライト部（０３０２）を制御するよう構成されている。

ここで、図４に、「第一テーブル」の一例を模式的に示す。図中、「フォトセンサー値」は、フォトセンサー部（０３０１）にて検知される明るさを２５６階調のデータに変換した数値である。変換ルールとしては特段制限されず、例えば、店内の明るさ「３０００ｌｕｘ」以上の明るさを「２５５／２５６階調」とし、完全な暗室の明るさ「０ｌｕｘ」を「０／２５６階調」と定めるようなものでもよい。

また、図中の「ＬＥＤ発光輝度下限値」の数値は、ＬＥＤバックライトを構成するＬＥＤの発光輝度を２５６階調に分解し、「０／２５６階調」を最小輝度値、「２５５／２５６階調」を最大輝度値として示したものである。

図に示すように、第一テーブルは、フォトセンサー値が小さいほど（視聴環境が暗いほど）、ＬＥＤ発光輝度の下限値が小さくなるよう設定される。なお、一般的に、黒輝度がＬＥＤ発光輝度下限値に設定される。

ここで、図４に示すフォトセンサー値の示し方（２５６階調）や、ＬＥＤの発光輝度の示し方（２５６階調）はあくまで一例であり、これらに制限されるものではない。すなわち、１００階調で示してもよいし、３００階調で示してもよい。また、フォトセンサー値とＬＥＤの発光輝度の階調が異なっていてもよい。さらには、「ｌｕｘ」などの単位で表現してもよいし、または、フォトセンサー部にて測定される電流値や電圧値で表現してもよい。

さらに、図４では、フォトセンサー値が２階調上がるごとに、ＬＥＤ発光輝度下限値が１階調上がり、最大のフォトセンサー値（２５５／２５６階調）において、ＬＥＤの発光輝度下限値は、中程の発光輝度階調（１２７／２５６階調）になっているが、これらもあくまで一例であり、これらに制限されるものではない。

ここで、本発明者は、黒を出力する画素を照らすＬＥＤの発光輝度が、視聴環境における周囲光の画面反射光の輝度の所定の割合以下である場合には、視聴者が黒浮きを感じにくいことを見出した。

そこで、各フォトセンサー値におけるＬＥＤ発光輝度下限値の設定の仕方については前記の通り任意の設計事項であるが、例えば、ＬＥＤ発光輝度の下限値が視聴環境の明るさでの画面反射光の輝度の所定割合以下になるよう設定してもよい。これは、黒浮きをしない範囲で、ＬＥＤ発光輝度の下限値（黒輝度の設定値）を設定しているのと同等である。

「視聴環境の明るさでの画面反射光の輝度」は、「視聴環境の明るさ（光の強さ）」と、「画面の光の反射率」により定まる数値である。ここでの「画面の光の反射率」は、液晶表示装置の電源をＯＦＦにした状態で測定した画面の光の反射率である。

すなわち、第一テーブルの、任意のフォトセンサー値に関連付けるＬＥＤ発光輝度下限値は、そのフォトセンサー値の強さの光の画面反射光の強さ（フォトセンサー値に該当する光の強さの「画面の反射率」分の強さ）の、所定割合以下の値に設定されてもよい。所定の割合は、視聴者の年齢、視力、健康状態などに応じて定められる任意の設計事項であり、例えば、１５パーセント、２０パーセント、２５パーセント、３０パーセント、３５パーセントなどとすることができる。

なお、前記のようにして「任意のフォトセンサー値に関連付けるＬＥＤ発光輝度下限値」を定める場合、「各フォトセンサー値に関連付けるＬＥＤ発光輝度下限値」は、視聴環境の明るさでの画面反射光の輝度の所定割合以下を満たす「最大値」であるのが望ましい。なぜならば、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの発光輝度の差を小さくするためには、「ＬＥＤ発光輝度下限値」はできるだけ大きくするのが望ましいからである。

このようにして第一テーブルの「ＬＥＤ発光輝度下限値」を設定することで、黒浮きを感じない範囲で、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの発光輝度の差を最小とするような「ＬＥＤ発光輝度下限値」（黒輝度の設定値）を、視聴環境の明るさに応じて設定することができる。

バックライト制御部（０３０３）は、フォトセンサー部（０３０１）にて検知される明るさを識別すると、前記のようにして設定された第一テーブル（図４参照）を用いてバックライト部（０３０２）を制御する。

具体的には、バックライト制御部（０３０３）は、フォトセンサー部（０３０１）より、視聴環境の明るさを検知した結果データを取得すると、取得した結果データを、第一テーブル（図４参照）のフォトセンサー値と対比可能に変換する。そして、変換した結果データと関連付けられているＬＥＤ発光輝度下限値を特定し、当該値をＬＥＤ発光輝度の下限値として設定する。その後、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤを、前記ＬＥＤ発光輝度の下限値以上の値で発光させるようバックライト部（０３０２）を制御する。具体的には、入力映像信号により定まるＬＥＤの発光輝度値が、ＬＥＤ発光輝度下限値以上であった場合には、前記入力映像信号により定まる値でそのＬＥＤを発光させる。一方、入力映像信号により定まるＬＥＤの発光輝度値が、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さかった場合には、ＬＥＤ発光輝度下限値でそのＬＥＤを発光させる。なお、第一テーブルは、液晶表示装置の内部メモリにあらかじめ保持されていてもよいし、または、外部機器などから有線／無線の通信により取得するように構成してもよい。

前記処理は、入力映像信号により定まる発光輝度値が小さいＬＥＤの実際の発光輝度を、黒浮きなどの問題を生じさせない範囲内で持ち上げることで、入力映像信号により定まる発光輝度値が大きいＬＥＤの実際の発光輝度との差を小さくする処理である。これにより、ＬＣＤからの光漏れの量の差を小さくすることが可能となり、同色出力画素間の色差の問題を解決することができる。

<実施形態１のハードウェア構成>

図５は、上記液晶表示装置の機能的構成をハードウェアとして実現した際の構成の一例を表す図である。図に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、「フォトセンサー部」、「バックライト部」、「下限値保持部」、「バックライト制御部」などを構成する「ビデオプロセッサ」（０５０１）、「液晶パネル」（０５０２）、「ＬＥＤバックライト」（０５０３）、「音声出力部」（０５０４）、「デコーダ」（０５０５）、「分離部」（０５０６）、「ＡＶセレクタ」（０５０７）、「チューナ」（０５０８）、「外部機器Ｉ／Ｆ」（０５０９）、「フォトセンサー」（０５１０）、「マイコン」（０５１１）などを備え、これらは「システムバス」などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。

以下、図５のハードウェア図を用いて、本実施形態の液晶表示装置の機能を実現する手段の一例を説明する。

液晶表示装置は、チューナ（０５０８）を介して放送電波を受信すると、分離部（０５０６）にて多重化された情報を分離する。そして、デコーダ（０５０５）にて分離した各種情報をデコード処理した後、音声出力部（０５０４）や、ビデオプロセッサ（０５０５）などに、それぞれのデータを送る。

また、フォトセンサー（０５１０）は、Ｎ型とＰ型の半導体を張り合わせた半導体素子などで構成され、液晶表示装置の前面の端などに設置される。そして、液晶表示装置の電源がＯＮの時は常時、または、液晶表示装置の電源がＯＮの時で本発明の機能を利用するよう設定されている時は常時、視聴環境の明るさ（光の強さ）を検知する。そして、検知した結果データ（電流値、電圧値、など）を、マイコン（０５１１）にて、第一テーブルのフォトセンサー値と比較可能に変換する。その後、変換した前記視聴環境の明るさ（光の強さ）を示すデータを、ビデオプロセッサ（０５０１）に送る。

ビデオプロセッサ（０５０１）は、入力映像信号取得プログラムに従い入力映像信号を取得すると、入力映像処理プログラムに従いエンハンス処理などを行った後、処理後の映像信号を液晶パネル（０５０２）に送る。

また、フォトセンサー値と比較可能に変換された視聴環境の明るさの検知結果を取得すると、第一テーブルを利用して、その明るさを関連付けられたＬＥＤ発光輝度下限値を特定し、データ領域に格納する。その後、入力映像信号を基に決定される各ＬＥＤの発光輝度が、前記ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値になっていないか常時大小比較する。そして、入力映像信号を基に決定されるＬＥＤの発光輝度が、前記ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値となっている場合には、その値を算出されたＬＥＤを制御し、本来前記算出された値で発光するタイミングにおいて、前記ＬＥＤ発光輝度下限値で発光させる。
<実施形態１の処理の流れ>

本実施形態の液晶表示装置の処理の流れの一例を、図６のフローチャート図を用いて説明する。

まず、本実施形態の液晶表示装置は、電源がＯＮになると（Ｓ０６０１）、フォトセンサーを利用して視聴環境の明るさ（光の強さ）を検知する（Ｓ０６０２）。そして、検知した明るさと、あらかじめ保持している第一テーブル（フォトセンサーにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けたテーブル）を用いて、ＬＥＤバックライトを構成するＬＥＤの発光輝度の下限値を設定する（Ｓ０６０３）。

その後、１フレーム分の映像信号を取得すると（Ｓ０６０４）、取得した映像信号を基に、そのフレームの映像を出力する際のすべてのＬＥＤのそれぞれの発光輝度を算出する（Ｓ０６０５）。そして、算出したすべてのＬＥＤの発光輝度と、ステップＳ０６０３で設定したＬＥＤ発光輝度下限値とを大小比較する（Ｓ０６０６）。

大小比較の結果、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値の発光輝度が一つもなかった場合には（Ｓ０６０７）、そのフレームの映像を出力する際、すべてのＬＥＤをステップＳ０６０５で算出したそれぞれの発光輝度で光らす（Ｓ０６０８）。

一方、大小比較の結果、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値の発光輝度が一つでも含まれていた場合には（Ｓ０６０７）、そのフレームの映像を出力する際、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値の発光輝度が算出されたＬＥＤは、ＬＥＤ発光輝度下限値で光らす。そして、その他のＬＥＤは、ステップＳ０６０５で算出されたそれぞれの発光輝度で光らす（Ｓ０６０９）。

その後、液晶表示装置の電源がＯＦＦになるまで（Ｓ０６１０）、視聴環境の明るさの検知（Ｓ０６０２）を常時行い、検知結果に応じて、ＬＥＤ発光輝度の下限値を動的に設定する。そして、動的に設定されたＬＥＤ発光輝度下限値に基づき、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０６０４〜Ｓ０６０９）。

なお、前記処理の流れは一例であり、「視聴環境の明るさの検知」（Ｓ０６０２）と「ＬＥＤの発光輝度の下限値の設定」（Ｓ０６０３）は、常時行わなくてもよい。例えば、液晶表示装置の電源をＯＮにしたのをトリガに一回だけ行うようにしてもよいし、または、所定時間おき（例：５分、１５分、３０分、など）に行うようにしてもよい。
<実施形態１の効果>

本実施形態の液晶表示装置により、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する「同じ色を出力している画素の色が異なって見える」という問題を、黒浮きなどの他の問題を生じさせることなく解決することができる。
<実施形態２の概要>

本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１の液晶表示装置を基本とし、さらに、検知した視聴環境の明るさに応じて、ＬＥＤバックライトの発光輝度の上限値をも設定する。

その結果、ＬＥＤバックライトを構成する複数のＬＥＤの発光輝度値の差を、視聴環境の明るさに影響されず、所定の幅に制限することができる。
<実施形態２の機能的構成>

図７は、本実施形態の液晶表示装置の機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように本実施形態の「液晶表示装置」（０７００）は、「フォトセンサー部」（０７０１）と、「バックライト部」（０７０２）と、「バックライト制御部」（０７０３）と、を有する。

以下、本実施形態の「バックライト制御部」（０７０３）の機能的構成について説明する。なお、「フォトセンサー部」（０７０１）と、「バックライト部」（０７０２）については、実施形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。

「バックライト制御部」（０７０３）は、フォトセンサー部（０７０１）で検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けた第二テーブルをも用いてバックライト部（０７０２）を制御するよう構成されている。「第二テーブルをも用いて」とは、実施形態１で説明した「第一テーブル」と、「第二テーブル」の両方を用いて、という意味である。

ここで、図８に、第二テーブルの一例を模式的に示す。図８の第二テーブルは、実施形態１で説明した第一テーブル（図４参照）と同様の手法により表現したものである。

図に示すように、第二テーブルは、フォトセンサー値が大きいほど（視聴環境が明るいほど）、ＬＥＤ発光輝度の上限値が大きくなるよう設定される。なお、一般的に、白輝度がＬＥＤ発光輝度の上限値に設定される。

ここで、図８に示すフォトセンサー値の示し方（２５６階調）や、ＬＥＤの発光輝度の示し方（２５６階調）はあくまで一例であり、これらに制限されるものではない。また、図８では、フォトセンサー値が２階調上がるごとに、ＬＥＤ発光輝度上限値が１階調上がり、最大のフォトセンサー値（２５５／２５６階調）において、ＬＥＤの発光輝度上限値は、最大の輝度階調（２５５／２５６階調）になっているが、これらもあくまで一例であり、これらに制限されるものではない。

本実施形態のバックライト制御部（０７０３）は、フォトセンサー部（０７０１）にて検知される明るさを識別すると、図４に示すようなＬＥＤ発光輝度の下限値を定めた第一テーブルと、図８に示すようなＬＥＤ発光輝度の上限値を定めた第二テーブルを用いて、バックライト部（０３０２）を制御する。

具体的には、バックライト制御部（０７０３）は、フォトセンサー部（０７０１）より、視聴環境の明るさを検知した結果データを取得すると、取得した結果データを、第一テーブル（図４参照）のフォトセンサー値、および、第二テーブル（図８参照）のフォトセンサー値と対比可能に変換する。そして、変換した結果データと関連付けられているＬＥＤ発光輝度の下限値および上限値を特定する。その後、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤを、前記ＬＥＤ発光輝度の下限値以上、かつ、上限値以下の値で発光させるようバックライト部（０７０２）を制御する。

すなわち、（１）入力映像信号により定まるＬＥＤの発光輝度値が、ＬＥＤ発光輝度上限値以上であった場合には、ＬＥＤ発光輝度上限値でそのＬＥＤを発光させる。（２）入力映像信号により定まるＬＥＤの発光輝度値が、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さかった場合には、ＬＥＤ発光輝度下限値でそのＬＥＤを発光させる。（３）入力映像信号により定まるＬＥＤの発光輝度値が、ＬＥＤ発光輝度上限値より小さく、かつ、ＬＥＤ発光輝度下限値より大きかった場合には、前記入力映像信号により定まる値でそのＬＥＤを発光させる。

なお、前記（１）の処理は、入力映像信号により定まる発光輝度値が大きいＬＥＤの実際の発光輝度を、ある程度の明るさを保持した範囲内で下げることで、入力映像信号により定まる発光輝度値が小さいＬＥＤの実際の発光輝度との差を小さくする処理である。

また、前記（２）の処理は、入力映像信号により定まる発光輝度値が小さいＬＥＤの実際の発光輝度を、黒浮きなどの問題を生じさせない範囲内で持ち上げることで、入力映像信号により定まる発光輝度値が大きいＬＥＤの実際の発光輝度との差を小さくする処理である。

これらの処理により、ＬＣＤからの光漏れの量の差を小さくすることが可能となり、同色出力画素間の色差の問題を解決することができる。

<実施形態２のハードウェア構成>

本実施形態の液晶表示装置の機能的構成をハードウェアの構成については、実施形態１の液晶表示装置に準じて実現することができる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。
<実施形態２の処理の流れ>

本実施形態の液晶表示装置の処理の流れの一例を、図９のフローチャート図を用いて説明する。

まず、本実施形態の液晶表示装置は、電源がＯＮになると（Ｓ０９０１）、フォトセンサーを利用して視聴環境の明るさ（光の強さ）を検知する（Ｓ０９０２）。そして、検知した明るさと、あらかじめ保持している第一テーブル（フォトセンサーにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けたテーブル）、および、第二テーブル（フォトセンサーにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けたテーブル）を用いて、ＬＥＤバックライトを構成するＬＥＤの発光輝度の下限値および上限値を設定する（Ｓ０９０３）。

その後、１フレーム分の映像信号を取得すると（Ｓ０９０４）、取得した映像信号を基に、そのフレームの映像を出力する際のすべてのＬＥＤのそれぞれの発光輝度を算出する（Ｓ０９０５）。そして、算出したすべてのＬＥＤの発光輝度と、ステップＳ０９０３で設定したＬＥＤ発光輝度の下限値および上限値とを大小比較する（Ｓ０９０６）。

大小比較の結果、ＬＥＤ発光輝度の下限値より小さい値の発光輝度、または、上限値より大きい値の発光輝度が一つもなかった場合には（Ｓ０９０７）、そのフレームの映像を出力する際、すべてのＬＥＤをステップＳ０９０５で算出したそれぞれの発光輝度で光らす（Ｓ０９０８）。

一方、大小比較の結果、ＬＥＤ発光輝度の下限値より小さい値の発光輝度、および、上限値より大きい値の発光輝度が一つでも含まれていた場合には（Ｓ０９０７）、そのフレームの映像を出力する際、ＬＥＤ発光輝度下限値より小さい値の発光輝度が算出されたＬＥＤは、ＬＥＤ発光輝度下限値で光らす。また、ＬＥＤ発光輝度上限値より大きい値の発光輝度が算出されたＬＥＤは、ＬＥＤ発光輝度上限値で光らす。そして、その他のＬＥＤは、ステップＳ０９０５で算出されたそれぞれの発光輝度で光らす（Ｓ０９０９）。

その後、液晶表示装置の電源がＯＦＦになるまで（Ｓ０９１０）、視聴環境の明るさの検知（Ｓ０９０２）を常時行い、検知結果に応じて、ＬＥＤ発光輝度の下限値および上限値を動的に設定する。そして、動的に設定されたＬＥＤ発光輝度の下限値および上限値に基づき、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０９０４〜Ｓ０９０９）。

なお、前記処理の流れは一例であり、「視聴環境の明るさの検知」（Ｓ０９０２）と「ＬＥＤの発光輝度の下限値および上限値の設定」（Ｓ０９０３）は、常時行わなくてもよい。例えば、液晶表示装置の電源をＯＮにしたのをトリガに一回だけ行うようにしてもよいし、または、所定時間おき（例：５分、１５分、３０分、など）に行うようにしてもよい。
<実施形態２の効果>

本実施形態の液晶表示装置により、ＬＥＤのエリア駆動とＬＣＤからの光漏れに起因する「同じ色を出力している画素の色が異なって見える」という問題を、黒浮きなどの他の問題を生じさせることなく十分に解決することができる。

本発明の液晶表示装置の解決課題を説明するための概念図 本発明の液晶表示装置の効果を説明するための概念図 実施形態１の液晶表示装置の機能ブロック図の一例 第一テーブルの一例を模式的に示した図 実施形態１の液晶表示装置のハードウェア構成の一例を示した概念図 実施形態１の液晶表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャート図 実施形態２の液晶表示装置の機能ブロック図の一例 第二テーブルの一例を模式的に示した図 実施形態２の液晶表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャート図 ＬＥＤバックライトをエリア駆動する液晶表示装置を説明するための概念図

符号の説明

０７００ 液晶表示装置
０７０１ フォトセンサー部
０７０２ バックライト部
０７０３ バックライト制御部

Claims (5)

1. 視聴環境の明るさを検知するフォトセンサー部と、
   ＬＥＤを備えたＬＥＤバックライトをエリアごとに駆動するバックライト部と、
   フォトセンサー部にて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けた第一テーブルを用いてバックライト部を制御するバックライト制御部と、
   を有する液晶表示装置。
2. 前記バックライト制御部は、さらに、フォトセンサー部にて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けた第二テーブルをも用いてバックライト部を制御する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第一テーブルは、ＬＥＤの発光輝度の下限値が視聴環境の明るさでの画面反射光の輝度の所定の割合以下に設定されている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. エリアごとに駆動するＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置のバックライト制御方法であって、
   視聴環境の明るさを検知する検知ステップと、
   検知ステップにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の下限値を関連付けた第一テーブルを用いてバックライトを制御するバックライト制御ステップと、
   からなるバックライト制御方法。
5. 前記バックライト制御ステップは、さらに、検知ステップにて検知される明るさと、ＬＥＤの発光輝度の上限値を関連付けた第二テーブルをも用いてバックライトを制御する請求項４に記載のバックライト制御方法。