(57)【要約】      （修正有）【課題】低消費電力性に優れた表示装置を備えたインストルメントパネルや自動車両を提供する。【解決手段】インストルメントパネルが備える表示装置は、照明装置と、照明装置から出射した光を用いて表示を行う表示パネルとを有する。照明装置は、表示パネルの表示領域のうち、インストルメントパネルの表示領域として用いられない部分には光を実質的に出射しないように構成されている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置を備えたインストルメントパネルであって、
前記表示装置は、照明装置と、前記照明装置から出射した光を用いて表示を行う表示パネルとを有し、
前記照明装置は、前記表示パネルの表示領域のうち、インストルメントパネルの表示領域として用いられない部分には光を実質的に出射しないように構成されているインストルメントパネル。
【請求項２】
前記表示装置は、前記照明装置を制御する制御回路をさらに備え、
前記照明装置は、それぞれに少なくとも１つの光源が属する複数の光源ブロックを有し、
前記表示パネルの表示領域は、それぞれが前記複数の光源ブロックのそれぞれから出射した光を用いて表示を行う複数の領域を有し、
前記制御回路は、前記複数の領域のそれぞれに入力される表示信号のレベルを検出し、検出した表示信号のレベルに応じて各光源ブロックの輝度を制御し得る請求項１に記載のインストルメントパネル。
【請求項３】
前記制御回路は、前記複数の領域のそれぞれについて検出した表示信号のうちの最も高い表示輝度に対応した表示信号のレベルに応じ、当該表示信号に対応する表示輝度が高いほど光源ブロックの輝度が高いという予め定められた関係に基づいて各光源ブロックの輝度を制御する請求項２に記載のインストルメントパネル。
【請求項４】
前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、各光源ブロックに属する光源の発光強度を変化させることによって制御する請求項２または３に記載のインストルメントパネル。
【請求項５】
前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、各光源ブロックに属する光源の点灯時間を変化させることによって制御し得る請求項２または３に記載のインストルメントパネル。
【請求項６】
前記複数の領域は、前記表示パネルの水平走査方向に沿って配列された少なくとも２つの領域を含む請求項２から５のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項７】
前記制御回路は、水平走査方向に沿って配列された前記少なくとも２つの領域に入力される表示信号のレベルを、特定の水平走査期間を分割した複数の期間に順次検出する請求項６に記載のインストルメントパネル。
【請求項８】
前記複数の領域は、前記表示パネルの垂直走査方向に沿って配列された少なくとも２つの領域を含む請求項２から７のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項９】
前記制御回路は、垂直走査方向に沿って配列された前記少なくとも２つの領域に入力される表示信号のレベルを、特定の垂直走査期間を分割した複数の期間に順次検出する請求項８に記載のインストルメントパネル。
【請求項１０】
前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、複数の垂直走査期間について一度変化させる請求項２から９のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項１１】
前記照明装置は、前記複数の光源ブロックに対して共通に設けられた電源装置を備える請求項１０に記載のインストルメントパネル。
【請求項１２】
前記電源装置は一定の大きさの電流を出力する請求項１１に記載のインストルメントパネル。
【請求項１３】
前記電源装置はリミッタを有する請求項１１に記載のインストルメントパネル。
【請求項１４】
前記照明装置は、エッジライト型の照明装置である請求項１から１３のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項１５】
前記照明装置は、直下型の照明装置である請求項１から１３のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項１６】
前記表示パネルは、互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板間に設けられた液晶層とを有する請求項１から１５のいずれかに記載のインストルメントパネル。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載のインストルメントパネルを備えた自動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、照明装置を備えた表示装置およびその駆動方法に関する。また、本発明は、そのような表示装置を備えたインストルメントパネルや自動車両にも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特長を生かして、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、液晶モニターを備えたカメラ一体型ＶＴＲなどに広く用いられている。
【０００３】
液晶表示装置は、ＣＲＴ（ブラウン管）やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置とは異なり、自ら発光する自発光型の表示装置ではない。そのため、液晶表示装置は、液晶表示パネルの背面側に設けられた照明装置（バックライトと呼ばれる）を備えており、このバックライトからの光を用いて表示を行う。
【０００４】
バックライト用の光源としては、従来、冷陰極管が用いられることが多かったが、最近では、環境への配慮などの観点から水銀レス化の必要性が高まっており、そのためにバックライト用の光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることが提案されている。
【０００５】
ところが、ＬＥＤは、現在のところ、光変換効率の点で冷陰極管に劣っている。そのため、ＬＥＤを用いて冷陰極管と同等の高輝度を実現すると、消費電力が増大してしまう。
【０００６】
この問題を解決する技術として、特許文献１には、照明装置と液晶表示パネルとの間に反射型偏光板を設けることによって光の利用効率を高くし、そのことによって低消費電力化を図る手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０２７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、液晶表示装置には、その用途によっては極めて優れた低消費電力性が要求されるので、上記特許文献１に開示されている手法を用いても、所望のレベルの低消費電力性が得られないことがある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低消費電力性に優れた表示装置およびその駆動方法、ならびにそのような表示装置を備えたインストルメントパネルや自動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による表示装置は、照明装置と、前記照明装置から出射した光を用いて表示を行う表示パネルと、前記照明装置を制御する制御回路とを備えた表示装置であって、前記照明装置は、それぞれに少なくとも１つの光源が属する複数の光源ブロックを有し、前記表示パネルの表示領域は、それぞれが前記複数の光源ブロックのそれぞれから出射した光を用いて表示を行う複数の領域を有し、前記制御回路は、前記複数の領域のそれぞれに入力される表示信号のレベルを検出し、検出した表示信号のレベルに応じて各光源ブロックの輝度を制御することができ、そのことによって上記目的が達成される。
【００１１】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、前記複数の領域のそれぞれについて検出した表示信号のうちの最も高い表示輝度に対応した表示信号のレベルに応じ、当該表示信号に対応する表示輝度が高いほど光源ブロックの輝度が高いという予め定められた関係に基づいて各光源ブロックの輝度を制御する。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、各光源ブロックに属する光源の発光強度を変化させることによって制御する。
【００１３】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、各光源ブロックに属する光源の点灯時間を変化させることによって制御し得る。
【００１４】
ある好適な実施形態において、前記複数の領域は、前記表示パネルの水平走査方向に沿って配列された少なくとも２つの領域を含む。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、水平走査方向に沿って配列された前記少なくとも２つの領域に入力される表示信号のレベルを、特定の水平走査期間を分割した複数の期間に順次検出する。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記複数の領域は、前記表示パネルの垂直走査方向に沿って配列された少なくとも２つの領域を含む。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、垂直走査方向に沿って配列された前記少なくとも２つの領域に入力される表示信号のレベルを、特定の垂直走査期間を分割した複数の期間に順次検出する。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記複数の光源ブロックのそれぞれは、隣接する光源ブロックとの境界近傍に、隣接する光源ブロックに属する光源と同様に制御されるさらなる光源を有している。
【００１９】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、各光源ブロックの輝度を、複数の垂直走査期間について一度変化させる。
【００２０】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、ドットクロック信号を計数する水平カウンタと、前記水平カウンタのカウント値をデコードしてデコード信号を出力するデコーダと、表示信号のレベルに応じた光源制御信号を前記デコード信号に基づいて前記複数の光源ブロックのいずれかに選択的に出力する光源制御信号生成装置と、を有する。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、水平同期信号を計数する垂直カウンタと、前記垂直カウンタのカウント値をデコードしてデコード信号を出力するデコーダと、表示信号のレベルに応じた光源制御信号を前記デコード信号に基づいて前記複数の光源ブロックのいずれかに選択的に出力する光源制御信号生成装置と、を有する。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記制御回路は、ドットクロック信号を計数する水平カウンタと、水平同期信号を計数する垂直カウンタと、前記水平カウンタおよび前記垂直カウンタのカウント値をデコードしてデコード信号を出力するデコーダと、表示信号のレベルに応じた光源制御信号を前記デコード信号に基づいて前記複数の光源ブロックのいずれかに選択的に出力する光源制御信号生成装置と、を有する。
【００２３】
ある好適な実施形態において、前記照明装置は、前記複数の光源ブロックに対して共通に設けられた電源装置を備える。
【００２４】
ある好適な実施形態において、前記電源装置は一定の大きさの電流を出力する。
【００２５】
ある好適な実施形態において、前記電源装置はリミッタを有する。
【００２６】
ある好適な実施形態において、前記照明装置は、エッジライト型の照明装置である。
【００２７】
ある好適な実施形態において、前記照明装置は、直下型の照明装置である。
【００２８】
ある好適な実施形態において、前記表示パネルは、互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板間に設けられた液晶層とを有する。
【００２９】
ある好適な実施形態において、本発明による表示装置は、自動車両に搭載される表示装置である。
【００３０】
本発明によるインストルメントパネルは、上記の構成を有する表示装置を備えており、そのことによって上記目的が達成される。
【００３１】
ある好適な実施形態において、前記照明装置は、前記表示パネルの表示領域のうち、インストルメントパネルの表示領域として用いられない部分には光を実質的に出射しないように構成されている。
【００３２】
あるいは、本発明によるインストルメントパネルは、表示装置を備えたインストルメントパネルであって、前記表示装置は、照明装置と、前記照明装置から出射した光を用いて表示を行う表示パネルとを有し、前記照明装置は、前記表示パネルの表示領域のうち、インストルメントパネルの表示領域として用いられない部分には光を実質的に出射しないように構成されている。
【００３３】
本発明による自動車両は、上記の構成を有するインストルメントパネルを備えており、そのことによって上記目的が達成される。
【００３４】
本発明による表示装置の駆動方法は、照明装置と、前記照明装置から出射した光を用いて表示を行う表示パネルとを備え、前記照明装置は、それぞれに少なくとも１つの光源が属する複数の光源ブロックを有し、前記表示パネルの表示領域は、それぞれが前記複数の光源ブロックのそれぞれから出射した光を用いて表示を行う複数の領域を有する表示装置の駆動方法であって、前記複数の領域のそれぞれに入力される表示信号のレベルを検出するステップと、検出した表示信号のレベルに応じて各光源ブロックの輝度を制御するステップと、を包含し、そのことによって上記目的が達成される。
【００３５】
ある好適な実施形態において、各光源ブロックの輝度を制御するステップは、前記複数の領域のそれぞれについて検出した表示信号のうちの最も高い表示輝度に対応した表示信号のレベルに応じ、当該表示信号に対応する表示輝度が高いほど光源ブロックの輝度が高くなるように行われる。
【００３６】
ある好適な実施形態において、各光源ブロックの輝度を制御するステップは、各光源ブロックに属する光源の発光強度を変化させることによって行われる。
【００３７】
ある好適な実施形態において、各光源ブロックの輝度を制御するステップは、各光源ブロックに属する光源の点灯時間を変化させることによって行われる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明による液晶表示装置は、照明装置を制御する制御回路を備えている。この制御回路は、表示パネルの表示領域が有する複数の領域のそれぞれに入力される表示信号（少なくとも１つの表示信号）のレベルを検出し、検出した表示信号のレベルに応じて各光源ブロックの輝度を制御することができる。そのため、無駄な光の出射を抑制して照明装置の消費電力を低減することができ、液晶表示装置全体としての消費電力も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。
【図２】本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す斜視図である。
【図３】液晶表示装置１００が備える制御回路３０を模式的に示すブロック図である。
【図４】制御回路３０が備える光源制御信号生成装置３３を模式的に示すブロック図である。
【図５】各光源ブロックに設けられた光源制御装置を模式的に示すブロック図である。
【図６】光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄを制御するためのタイミングチャートである。
【図７】表示信号の階調と、光源輝度との関係の一例を示すグラフである。
【図８】表示信号の階調と、光源輝度との関係の一例を示すグラフである。
【図９】液晶表示装置１００をインストルメントパネル用の表示装置として用いた場合の表示を模式的に示す図である。
【図１０】光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄに含まれる光源の配置例を示す図である。
【図１１】光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄに含まれる光源の他の配置例を示す図である。
【図１２】他の制御回路３０Ａを模式的に示すブロック図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の好適な実施形態における他の液晶表示装置２００を模式的に示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図１４】液晶表示装置２００が備える制御回路３０Ｂを模式的に示すブロック図である。
【図１５】他の光源制御信号生成装置３３Ａを模式的に示すブロック図である。
【図１６】インストルメントパネルの実際の表示領域の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
図１および図２に、本実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、照明装置（バックライト）１０と、照明装置１０から出射した光を用いて表示を行う液晶表示パネル２０と、照明装置１０に接続され、照明装置１０を制御する制御回路３０とを備えている。
【００４２】
照明装置１０は、図２に示すように、複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄと、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄから出射した光を液晶表示パネル２０に導く導光板（導光体）１３とを備えたエッジライト型のバックライトである。
【００４３】
光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれは、少なくとも１つの光源を含む、光源の集合体（光源が１つの場合には光源単体）である。光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに属する光源は、例えばＬＥＤである。また、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれには、制御回路３０から出力された信号に基づいて光源を制御する光源制御装置（ここでは不図示）が設けられている。
【００４４】
導光板１３としては、例えば、種々の公知の導光板を用いることができる。導光板１３には、導光板１３内部を伝播する光を液晶表示パネル２０側に取り出すための構造が設けられている。例えば、導光板１３の２つの主面のうちの少なくとも一方にプリズムやシボなどが形成されている。
【００４５】
液晶表示パネル２０は、互いに対向する一対の基板２０ａおよび２０ｂと、これらの基板２０ａおよび２０ｂ間に設けられた液晶層２１とを有している。基板２０ａおよび２０ｂの液晶層２１側には、液晶層２１に電圧を印加するための電極や液晶層２１の配向方向を規定するための配向膜（いずれも不図示）などが設けられている。
【００４６】
液晶表示パネル２０の表示領域は、それぞれが複数の画素を有する複数の領域２２Ａ〜２２Ｄに分割されている。領域２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれは、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに一対一で対応しており、対応した光源ブロックから出射した光を用いて表示を行う。本実施形態では、これらの領域２２Ａ〜２２Ｄは、液晶表示パネル１０の水平走査方向（典型的には走査配線の延びる方向と一致する）に沿って配列されており、複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄも同様に水平走査方向に沿って配列されている。
【００４７】
制御回路３０は、表示パネル２０の複数の領域２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれに入力される少なくとも１つの表示信号のレベルを検出し、検出した表示信号のレベルに応じて、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれの輝度を制御することができる。なお、本実施形態では、制御回路３０には、表示信号だけでなく、水平同期信号や垂直同期信号、ドットクロック信号なども入力され、そのことによって上記の制御が可能になっている。
【００４８】
また、本実施形態における制御回路３０は、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれの輝度を、領域２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれについて検出した表示信号のうちの最も高い表示輝度に対応した表示信号のレベルに応じ、表示輝度が高いほど光源ブロックの輝度が高いという予め定められた関係に基づいて制御する。
【００４９】
以下、図３〜図６を参照しながら制御回路３０の具体的な構成を説明する。図３、図４および図５は、制御回路３０の構成の一例を示す図であり、図６は、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄを制御するためのタイミングチャートの一例である。本実施形態における制御回路３０は、図３に示すように、水平カウンタ（Ｈカウンタ）３１、デコーダ３２および光源制御信号生成装置３３を有している。
【００５０】
Ｈカウンタ３１は、水平同期信号をリセット信号として、ドットクロック信号を計数する。デコーダ３２は、Ｈカウンタ３１のカウント値に応じて後述するようなデコード信号を光源制御信号生成装置３３に出力する。光源制御信号生成装置３３には、表示信号と、デコーダ３２から出力されたデコード信号とが入力され、光源制御信号生成装置３３は、光源を制御するための光源制御信号を表示信号に基づいて生成する。なお、図示していないが、ドットクロック信号は、デコーダ３２や光源制御信号生成装置３３にも入力される。
【００５１】
デコーダ３２は、光源制御信号生成装置３３が光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのいずれか１つを選択するようなデコード信号を生成する。例えば、１水平走査期間中の、表示信号が有効に書き込まれる期間におけるドットクロック数を６４０としたとき、デコーダ３２は、カウント値１〜１６０の期間は光源ブロック１２Ａ、カウント値１６１〜３２０の期間は光源ブロック１２Ｂ、カウント値３２１〜４８０の期間は光源ブロック１２Ｃ、カウント値４８１〜６４０の期間は光源ブロック１２Ｄが選択されるようなデコード信号を出力する。そのため、光源制御信号生成装置３３によって生成された光源制御信号は、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのいずれか１つに選択的に出力される。
【００５２】
光源制御信号生成装置３３は、図４に示すように、表示信号ラッチ回路３４、信号レベル比較器３５、信号レベルメモリ３６および光源制御装置セレクタ３７を有している。
【００５３】
光源制御信号生成装置３３に入力された表示信号は、表示信号ラッチ回路３４によってドットクロックのタイミングでラッチされた後、信号レベル比較器３５に出力される。信号レベル比較器３５は、ラッチされた表示信号Ｓ１と、信号レベルメモリ３６から読み出された表示信号Ｓ２とを比較し、表示輝度の高い方の信号を出力する。表示信号のレベルが高いときに高輝度表示を行う表示モードでは、信号レベル比較器３５は、表示信号Ｓ１およびＳ２のうちのレベルが高い方を出力する。また、表示信号のレベルが低いときに高輝度表示を行う表示モードでは、信号レベル比較器３５は、表示信号Ｓ１およびＳ２のうちのレベルが低い方を出力する。
【００５４】
信号レベル比較器３５から出力された信号は、信号レベルメモリ３６と光源制御装置セレクタ３７とに送られる。信号レベル比較器３５からは、表示輝度の高い方の表示信号が逐次出力されるので、信号レベルメモリ３６には、常に表示輝度の高い方の表示信号が記憶される。従って、最終的には、検出した表示信号のうち、最も高い表示輝度に対応した表示信号が記憶されることになる。光源制御装置セレクタ３７は、デコーダ３２から出力されたデコード信号に応じ、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのいずれかの光源制御装置１４Ａ〜１４Ｄに光源制御信号を出力する。本実施形態では、光源制御セレクタ３７からは、入力された表示信号に対応する表示輝度が高いほど、光源ブロックの発光強度が強くなるような光源制御信号が出力される。なお、本実施形態では、デコーダ３２から出力されるデコード信号を、表示信号ラッチ回路３４および信号レベルメモリ３６のリセット信号としても用いている。
【００５５】
図５に、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに設けられた光源制御装置１４Ａ〜１４Ｄの具体的な構成の一例を示す。
【００５６】
光源制御装置１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれは、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路１５と、光源駆動回路１６とを有する。光源制御装置に入力された光源制御信号は、Ｄ／Ａ変換回路１５によって所定のサンプリングタイミングでデジタル形式からアナログ形式に変換（Ｄ／Ａ変換）される。なお、図示していないが、Ｄ／Ａ変換回路１５は、サンプリングタイミングで光源制御信号をラッチする機能も有している。サンプリングタイミングとしては、例えば、デコード信号の切換えのタイミングが用いられる。Ｄ／Ａ変換された光源制御信号は、光源駆動回路１６で光源用の駆動電流に変換された後、対応した光源へ送られる。なお、必要に応じ、Ｄ／Ａ変換された光源制御信号を光源駆動回路１６に送る前にローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通してもよい。
【００５７】
上述したように、本実施形態における制御回路３０は、表示領域を分割した複数の領域２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれに入力される表示信号のレベルを検出し、検出した表示信号のレベルに応じて、各光源ブロックの輝度を制御することができる。
【００５８】
図６には、２５６階調の表示が可能なγ＝２．２の表示装置において、領域２２Ａの一部および領域２２Ｂの一部で中間調の表示（１２８階調の表示）が行われ、領域２２Ｃの全体および領域２２Ｄの全体で黒表示（０階調の表示）が行われる場合を例示している。また、図６中のＡ〜Ｄの表記は、それぞれ光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄを指している。
【００５９】
図６に示されるように、領域２２Ａおよび２２Ｂに入力される表示信号には、１２８階調に対応したレベルの表示信号が含まれているため、領域２２Ａおよび２２Ｂに対応した光源ブロック１２Ａおよび１２Ｂは、輝度が２２％となるように制御される。これに対し、領域２２Ｃおよび２２Ｄに入力される表示信号には、０階調に対応したレベルの表示信号しか含まれていないので、領域２２Ｃおよび２２Ｄに対応した光源ブロック１２Ｃおよび１２Ｄは、輝度が０％となるように制御される。
【００６０】
従来の液晶表示装置では、照明装置の光源は、表示領域に入力される表示信号のレベルにかかわらず、輝度が常に１００％となるように制御される。これに対し、本実施形態における液晶表示装置１００では、上述したように、表示領域を分割した各領域に入力される表示信号のレベルに応じて、各光源ブロックの輝度が制御される。そのため、一部（あるいは全部）の光源ブロックの輝度を各領域で表示されるコンテンツに応じて低くする（あるいはゼロにする）ことができ、照明装置１０全体としての消費電力を低減することができる。
【００６１】
なお、表示信号の階調と、光源輝度との関係は、図７に示すようなγ＝２．２に合わせた関係であってもよいし、図８に示すようなγ＝１．０に合わせた正比例な関係であってもよい。勿論、これらに限定されるものではない。
【００６２】
また、表示信号の階調と光源輝度との関係として例えばガンマ特性に合わせたものを用い、さらに、表示装置の周辺の環境状況（晴天や雨天などの気象状況や、現在の時刻（昼間であるか夜間であるか）など）に応じて、光源輝度の基準値（１００％に対応した輝度）を変化させてもよい。例えば、晴天時や昼間には、光源輝度の基準値を高くして外部に対する相対的な輝度を高くし、雨天時や夜間には、光源輝度の基準値を低くして外部に対する相対的な輝度を低くしてもよい。気象状況は、例えばセンサで感知すればよく、時刻データは、表示装置の外部から適宜容易に入手することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、各光源ブロックの輝度を、光源の発光強度を変化させることによって制御する場合を例示したが、光源の点灯時間を変化させることによって各ブロックの輝度を制御してもよい。例えば、光源駆動回路１６をパルス幅変調方式によってオン・オフ駆動し、それによって光源の点灯時間を変化させることができる。
【００６４】
さらに、図６には、表示信号レベルの検出を、すべての水平走査期間について行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。表示信号レベルの検出を、１垂直走査期間に含まれる水平走査期間のうちの特定の１水平走査期間について（すなわち特定の１つの行の画素について）行ってもよいし、特定の複数の水平走査期間について（すなわち特定の複数の行の画素について）行ってもよい。制御回路３０が、各光源ブロックの輝度を、複数の垂直走査期間について一度変化させるような構成を採用すると、より違和感のない表示を行うことができる。
【００６５】
照明装置１０の製造コストを低減する観点からは、複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄに対して電源装置が共通に設けられていることが好ましい。電源装置が一定の大きさの電流を出力するようにすると、照明装置１０全体としての輝度を一定にすることができる。また、電源装置に出力電流を一定値以下に制限するリミッタを設けることで、照明装置１０全体としての消費電力を一定値以下とすることができる。
【００６６】
本実施形態における液晶表示装置１００は、図９に示すように、自動車両に搭載されるインストルメントパネル用の表示装置として好適に用いられる。インストルメントパネル用の液晶表示装置１００には、自動車両の運転に必要な情報を含む種々の情報が表示される。図９には、車両速度およびエンジンの回転数を表示している場合を例示しているが、勿論、表示される情報はこれらに限定されない。燃料残量、水温、バッテリ残量、シフトレバーのポジションなどを表示してもよい。なお、図９では、目盛りと針とを用いるアナログ式メータを模した表示を行っているが、時々刻々と数字が変化するデジタル式メータを模した表示を行ってもよいし、グラフィックイコライザのようにして速度などを表示してもよい。
【００６７】
図９に示したインストルメントパネル用の液晶表示装置１００では、運転者は、車両速度を表示する領域２２Ｂと、エンジンの回転数を表示する領域２２Ｃとを見る頻度が高く、他の領域２２Ａおよび２２Ｄを見る頻度は低い。そのため、領域２２Ａおよび２２Ｄに対応した光源ブロック１２Ａおよび１２Ｄの輝度を相対的に低くしても、実用上の問題はない。このように、インストルメントパネル用の液晶表示装置１００では、表示領域を分割した複数の領域ごとに表示されるコンテンツが予めある程度決定されているので、本発明を好適に用いることができる。
【００６８】
次に、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄに含まれる光源の具体的な配置を説明する。図１０および図１１に、光源の配置例を示す。なお、図１０および図１１では、同一の光源制御信号で駆動される光源に同じローマ字を付している。
【００６９】
図１０に示す配置では、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに属するすべての光源１１が同一の光源制御信号で駆動される。これに対し、図１１に示す配置では、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのそれぞれに属する複数の光源のうち、一部の光源１１’が他の光源１１とは異なる光源制御信号で駆動される。具体的には、それぞれの光源ブロックは、隣接する光源ブロックとの境界近傍に、隣接する光源ブロックに属する光源１１と同様に制御される（同一の光源制御信号で駆動される）光源１１’を有している。光源１１’は、隣接する光源ブロックの光源駆動回路に接続されている。図１１に示すように光源を配置すると、光源ブロックの境界間の輝度差が目立たなくるので、視覚的な違和感の発生を抑制できる。
【００７０】
なお、上記の説明では、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄが表示パネル２０の水平走査方向に沿って配置されており、表示領域が水平走査方向に沿って配列された複数の領域に分割されている場合を説明したが、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄは、表示パネル２０の垂直走査方向に沿って配置されていてもよく、表示領域は垂直走査方向に沿って配列された複数の領域に分割されていてもよい。
【００７１】
複数の領域が水平走査方向に沿って配列されている場合、制御回路３０は、複数の領域に入力される表示信号のレベルを、例えば上述したように、特定の水平走査期間を分割した複数の期間に順次検出すればよい。これに対し、複数の領域が垂直走査方向に沿って配列されている場合、制御回路３０は、複数の領域に入力される表示信号のレベルを、例えば、特定の垂直走査期間を分割した複数の期間に順次検出すればよい。このような検出を行うための制御回路の構成を図１２に示す。
【００７２】
図１２に示す制御回路３０Ａは、Ｈカウンタ３１に代えて垂直カウンタ（Ｖカウンタ）３１’を有している点において、図３に示した制御回路３０と異なっている。Ｖカウンタ３１’は、１水平走査期間ごとに入力される信号（例えば水平同期信号）を計数する。Ｖカウンタ３１’のリセット信号としては、例えば垂直同期信号を用いることができる。デコーダ３２は、Ｖカウンタ３１’のカウント値に応じたデコード信号を光源制御信号生成装置３３に出力する。光源制御信号生成装置３３は、デコード信号に応じて光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄのいずれかに光源制御信号を出力する。このような構成により、垂直走査方向に沿って配置された複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｄを制御することができる。
【００７３】
本実施形態では、エッジライト型の照明装置１０を備えた液晶表示装置１００を例として本発明を説明したが、本発明は、直下型の照明装置を備えた液晶表示装置にも好適に用いられる。
【００７４】
図１３（ａ）および（ｂ）に、直下型の照明装置１０’を備えた液晶表示装置２００を示す。図１３（ａ）は、液晶表示装置２００を模式的に示す断面図であり、図１３（ｂ）は、液晶表示装置２００を模式的に示す分解斜視図である。
【００７５】
液晶表示装置２００の照明装置１０’は、図１３（ａ）に示すように、液晶表示パネル２０’の直下に設けられた複数の光源１１を備えた直下型の照明装置である。光源１１は、例えばＬＥＤである。
【００７６】
照明装置１０’の複数の光源１１は、図１３（ｂ）に示すように、複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉに区画されており、これらの光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉは、液晶表示パネル２０の水平走査方向および垂直走査方向の両方に沿って（すなわちマトリクス状に）配置されている。
【００７７】
また、液晶表示パネル２０’の表示領域は、複数の領域２２Ａ〜２２Ｉに分割されている。これらの領域２２Ａ〜２２Ｉは、水平走査方向および垂直走査方向の両方に沿って（すなわちマトリクス状に）配置されている。領域２２Ａ〜２２Ｉのそれぞれは、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉのそれぞれに一対一で対応しており、対応した光源ブロックから出射した光を用いて表示を行う。
【００７８】
図１４に、マトリクス状に配置された光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉを有する照明装置１０’を駆動するための制御回路の構成の一例を示す。
【００７９】
図１４に示す制御回路３０Ｂは、Ｈカウンタ３１に加えてＶカウンタ３１’を有している点において、図３に示した制御回路３０と異なっている。Ｈカウンタ３１は、例えば水平同期信号をリセット信号としてドットクロック信号を計数する。Ｖカウンタ３１’は、例えば垂直同期信号をリセット信号として水平同期信号を計数する。
【００８０】
デコーダ３２は、Ｈカウンタ３１のカウント値と、Ｖカウンタ３１’のカウント値とに応じたデコード信号を光源制御信号生成装置３３に出力する。光源制御信号生成装置３３は、デコード信号に応じて光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉのいずれかに光源制御信号を出力する。このような構成により、水平走査方向および垂直走査方向に沿ってマトリクス状に配置された複数の光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉを制御することができる。
【００８１】
なお、表示信号レベルの検出は、図１３（ｂ）中に点線で示すように、特定の画素行および画素列について行ってもよいし、すべての画素について行ってもよい。表示領域を分割した領域２２Ａ〜２２Ｉのそれぞれにおいて、少なくとも１つの画素に入力される表示信号のレベルを検出すれば、光源ブロック１２Ａ〜１２Ｉの制御を行うことができる。
【００８２】
また、表示領域を分割した複数の領域の個数や、個々の領域の面積等は、本実施形態で例示したものに限定されない。表示領域は任意の個数の領域に分割することができるし、個々の領域の面積は同じでなくてよい。
【００８３】
本実施形態では、表示領域を分割した各領域において、検出された表示信号のうちの最も高い表示輝度に対応した表示信号のレベルに応じて光源ブロックの輝度を制御する場合について説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、各領域に入力される複数の表示信号のレベルの平均値に応じて、各光源ブロックの輝度を制御してもよい。
【００８４】
図１５に、表示信号レベルの平均値に基づいて制御を行うための具体的な構成の一例を示す。図１５に示す光源制御信号生成装置３３Ａは、信号レベル比較器３５に代えて演算回路３８を有している点において、図４に示した光源制御信号生成装置３３と異なっている。光源制御信号生成装置３３Ａでは、表示信号ラッチ回路３４によってラッチされた表示信号は、順次信号レベルメモリ３６に一旦送られる。そして、それらの表示信号のレベルの平均値が演算回路３８によって求められ、その後光源制御装置セレクタ３７に送られる。このような構成により、表示信号レベルの平均値に基づいた制御を行うことが可能になる。
【００８５】
本発明は、各種の表示装置に好適に用いられるが、既に述べたインストルメントパネル用の表示装置やアミューズメント用の表示装置のような、人為的に作られた（つまり自然画でない）コンテンツを表示する表示装置に特に好適に用いられる。どのようなコンテンツが表示されるのかが予め分かっていれば、表示領域の分割数や分割した個々の領域の面積・配置等を最適化することができ、効果的に消費電力を低減できるからである。アミューズメント用の表示装置とは、遊戯目的で製造される表示装置であって、例えば、ビデオゲーム機やパチンコ遊技機、パチスロ遊技機等に設けられる表示装置である。
【００８６】
なお、インストルメントパネルに表示装置を搭載する場合、表示パネルの表示領域に、インストルメントパネルの表示領域としては用いられない部分が存在することがある。例えば、インストルメントパネルの実際の表示領域は、図１６に示すように、厳密な矩形ではないことが多い。インストルメントパネルの表示領域が、図１６に例示したようにかまぼこの断面と同様の形状を有する場合、矩形の表示パネルの表示領域のうち、上部の２つの角に対応した部分は表示に寄与しない。
【００８７】
このように、表示パネルの表示領域がインストルメントパネルの表示領域としては用いられない部分を含んでいる場合には、制御回路が、表示信号のレベルに関係なく、そのような部分には光を実質的に出射しないように構成されていると、消費電力をさらに低減することができる。例えば、エッジライト型の照明装置の場合には、導光板の形状をインストルメントパネルの表示領域の形状とほぼ同じとすることによって、そのような部分に光を出射しないことが可能になるし、直下型の照明装置の場合には、そのような部分の直下には光源を配置しないことによって、そのような部分に光を出射しないことが可能になる。
【００８８】
また、特許文献１に記載されているような反射型偏光板を表示パネルの照明装置側に設けてもよい。反射型偏光板を用いることにより、光源ブロックからの出射光の利用効率が向上するので、消費電力をさらに低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明によると、低消費電力性に優れた表示装置およびその駆動方法が提供される。本発明による表示装置は、インストルメントパネルや自動車両に好適に用いられる。また、本発明による表示装置は、アミューズメント用途にも好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９０】
１０、１０’    照明装置
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ    光源ブロック
１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｉ    光源ブロック
１３    導光板
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ    光源制御装置
１５    デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路
１６    光源駆動回路
２０、２０’    表示パネル（液晶表示パネル）
２０ａ、２０ｂ    基板
２１    液晶層
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ    表示領域を分割した領域
２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇ、２２Ｈ、２２Ｉ    表示領域を分割した領域
３０、３０Ａ    制御回路
３１    水平カウンタ（Ｈカウンタ）
３１’    垂直カウンタ（Ｖカウンタ）
３２    デコーダ
３３、３３Ａ    光源制御信号生成装置
３４    表示信号ラッチ回路
３５    信号レベル比較器
３６    信号レベルメモリ
３７    光源制御装置セレクタ
３８    演算回路
１００、２００    液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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