(57)【要約】【課題】動画ブレの防止及び画面内の輝度分布の均一化を簡素な構成で実現することができる表示装置を提供する。【解決手段】カウンタ７５ａからパルス発生回路７６ａに信号が出力されると同時に、カウンタ７５ｂにも信号が出力され、カウンタ７５ｂ〜７５ｈもカウンタ７５ａと同様な動作を行う。各光源ユニット５ａ〜５ｈは、直近で光源ユニットが消灯した時点から、所定時間ずつ遅れて順次消灯し、簡素な構成にて動画ブレを確実に防止することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次的に入力される画像信号に基づいて映像を表示する表示パネルと、該表示パネルに対向して並設されており、前記表示パネルに向けて光を出射する複数の光源ユニットと、入力される画像信号に基づく映像が前記表示パネルに表示される期間を設定する期間設定手段とを備え、前記複数の光源ユニットは、前記期間設定手段にて設定された期間内に間欠的に点灯する表示装置において、
前記表示パネルにおける輝度分布に応じて予め定められた電流値を前記複数の光源ユニットそれぞれに設定する電流値設定手段と、
前記期間設定手段にて設定された期間における前記複数の光源ユニットそれぞれの消灯開始時点及び消灯時間を設定する消灯時間設定手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記消灯時間設定手段は、
一の光源ユニットの消灯開始時点から、前記期間設定手段にて設定された期間を前記複数の光源ユニットの数で除算した時間が経過した時点を、前記一の光源ユニットの隣に位置する他の光源ユニットの消灯開始時点に設定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電流値設定手段は、
前記表示パネルの中央部に対向する光源ユニットに、前記表示パネルの他部に対向する光源ユニットに設定される電流値よりも小さい電流値を設定するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示画面の大きさに比べて室内の占有面積が小さい液晶表示装置は、限られた室内空間を有効に利用することができることから、一般に広く普及している。液晶表示装置は、前キャビネットの内側に配置された映像を表示する液晶表示パネルに、後キャビネットに収容してある光源ユニットからの光を照射して、映像を表示するように構成されている。
【０００３】
ＴＨＸ規格及び中国の高清規格には、画面内の輝度分布の均一性が評価項目として挙げられており、液晶表示パネルの画面の輝度分布の均一化を図ることが求められている。画面の輝度分布の均一化を図るためには、画面の輝度分布に応じて光源ユニットの輝度をＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御することが考えられる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８０９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で液晶表示パネルは、入力されたフレーム画像に基づく映像を所定時間保持するため、いわゆる動画ブレを生じやすく、該動画ブレを解消するために、光源ユニットを間欠的に消灯させる制御も必要となる。
【０００６】
しかし画面の輝度分布に応じたＰＷＭ制御と間欠的に消灯させる制御とは、いずれも光源ユニットの駆動に対する処理であり、同時的に実現することが難しい。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、動画ブレの防止及び画面内の輝度分布の均一化を簡素な構成にて実現することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示装置は、順次的に入力される画像信号に基づいて映像を表示する表示パネルと、該表示パネルに対向して並設されており、前記表示パネルに向けて光を出射する複数の光源ユニットと、入力される画像信号に基づく映像が前記表示パネルに表示される期間を設定する期間設定手段とを備え、前記複数の光源ユニットは、前記期間設定手段にて設定された期間内に間欠的に点灯する表示装置において、前記表示パネルにおける輝度分布に応じて予め定められた電流値を前記複数の光源ユニットそれぞれに設定する電流値設定手段と、前記期間設定手段にて設定された期間における前記複数の光源ユニットそれぞれの消灯開始時点及び消灯時間を設定する消灯時間設定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、一つの映像が前記表示部に保持（表示）されている間に、複数の光源ユニットそれぞれを所定のタイミングで消灯させると共に表示パネルの輝度分布に応じて、輝度の低い箇所に対向する光源ユニットに高電流を設定し、輝度の高い表示面の箇所に対向する光源ユニットに低電流を設定する。
【００１０】
本発明に係る表示装置は、前記消灯時間設定手段は、一の光源ユニットの消灯開始時点から、前記期間設定手段にて設定された期間を前記複数の光源ユニットの数で除算した時間が経過した時点を、前記一の光源ユニットの隣に位置する他の光源ユニットの消灯開始時点に設定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては一つの映像が前記表示パネルに表示されている間に光源ユニットそれぞれを並び方向に順次消灯させて、疑似インパルス駆動を実現する。
【００１２】
本発明に係る表示装置は、前記電流値設定手段は、前記表示パネルの中央部に対向する光源ユニットに、前記表示パネルの他部に対向する光源ユニットに設定される電流値よりも小さい電流値を設定するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、輝度の低い表示パネルの中央部に対向する光源ユニットに高電流を設定し、中央部に比べて輝度の高い表示パネルの箇所に対向する光源ユニットに低電流を設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る表示装置にあっては、一つの映像が表示パネルに表示されている間に、複数の光源ユニットそれぞれを所定のタイミングで消灯させると共に表示パネルの輝度分布に応じて、輝度の低い表示パネルの箇所に対向する光源ユニットに高電流を設定し、輝度の高い表示パネルの箇所に対向する光源ユニットに低電流を設定するので、動画ブレを防止することができ、また画面内の輝度分布の均一化を簡素な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る表示装置の外観を示す斜視図である。
【図２】光源ユニットを略示する正面図である。
【図３】制御装置を略示するブロック図である。
【図４】光源駆動回路を略示するブロック図である。
【図５】垂直同期信号とスイッチとの関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明を実施の形態に係る表示装置を示す図面に基づいて詳述する。図１は表示装置の外観を示す斜視図、図２は光源ユニットを略示する正面図である。
【００１７】
図において１は液晶及びＴＦＴ(Thin Filter Transistor)を備える矩形の表示パネルである。該表示パネル１は、ＴＦＴの動作を制御することによって液晶への印加電圧を制御し、光の透過率を調整する。光の透過率を調整することによって、表示パネル１の前面（表示面）１０に所定の映像が表示される。
【００１８】
表示パネル１は、前保持枠体と後保持枠体と（いずれも図示せず）によって、その周縁部が挟持されており、矩形枠状の前キャビネット２に収容されている。前キャビネット２は前保持枠体及び後保持枠体の周囲に配置されている。前キャビネット２は矩形の開口を備えており、該開口の寸法は表示パネル１に対応した寸法となっている。
【００１９】
表示パネル１の後側には、矩形板状のバックライトシャーシ４が配設してある。該バックライトシャーシ４の前部にて、複数の（本実施例においては８個の）光源ユニット５ａ〜５ｈが支持されている。光源ユニット５ａ〜５ｈ及びバックライトシャーシ４は、後キャビネット３に収容されている。なお後キャビネット３の前縁部は図示しない係合凸部を備え、前キャビネット２の後縁部は図示しない係合凹部を備えており、該係合凹部及び係合凸部を係合させて、前キャビネット２と後キャビネット３とが連結してある。
【００２０】
光源ユニット５ａ〜５ｈは上下に並んでおり、光源ユニット５ａは最も上に位置し、光源ユニット５ｈは最も下に位置する。光源ユニット５ａ〜５ｈは、矩形横長の基板５０と、該基板５０に実装された複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)５１、５１、・・・、５１とを備えている。ＬＥＤ５１、５１、・・・、５１は、基板５０上にて等間隔を空けて横方向に並んでおり、相互に直列接続されている。
【００２１】
バックライトシャーシ４の後部には、ＬＥＤ５１及び表示パネル１の駆動を制御する制御装置７が設けてある。図３は制御装置７を略示するブロック図である。
【００２２】
制御装置７は、マイクロコンピュータ（以下マイコンという）７０、図示しない外部機器（チューナ及び記録媒体に記録された映像を再生する再生機器など）から入力されたフレーム画像を処理する画像処理部７１、画像処理部７１から出力された映像データに基づいて、表示パネル１の駆動を制御するパネル制御部７２、マイコン７０から入力された指令に基づいて、光源ユニット５の駆動を制御する光源制御部７３とを備える。
【００２３】
マイコン７０には、表示面１０における輝度分布に応じて、各光源ユニット５ａ〜５ｈに対応する電流値が予め設定してある。マイコン７０は、前記電流値を示す信号を光源制御部７３に出力する。なおマイコン７０は、図示しない操作部からの操作信号に基づいて、各光源ユニット５ａ〜５ｈに対応する電流値を記憶する。光源制御部７３は、マイコン７０から前記電流値を取得し、取得した電流値に基づいて、後述する可変抵抗器７８ａ〜７８ｈ（図４参照）の抵抗値を設定する。
【００２４】
一般に、表示面１０における輝度は、中央部から離れるに従って低下する。そのため表示面１０の中央部に対向する光源ユニットに対する電流値が最も低く、中央部から最も離れた表示面１０の箇所に対向する光源ユニットに対する電流値が最も高い。
【００２５】
例えば、マイコン７０は、図２において中央部に位置する光源ユニット５ｄ、５ｅに対しては３２［ｍＡ］を設定し、光源ユニット５ｄ、５ｅの近傍に位置する光源ユニット５ｂ、５ｃ、５ｆ、５ｇに対しては４１［ｍＡ］を設定し、中央部から最も離れた光源ユニット５ａ、５ｈに対しては６０［ｍＡ］を設定する。
【００２６】
マイコン７０は画像処理部７１に対して、フレーム画像の寸法と表示パネル１の寸法とを整合させるためのスケーラ設定処理及びフレーム画像の画質を設定するための画質設定処理を行う。
【００２７】
画像処理部７１は、入力されたフレーム画像に対し、コントラスト補正処理、色補正処理、ガンマ補正処理、倍速処理、スケーラ設定及び画質設定などの映像処理を施す。
【００２８】
パネル制御部７２は、画像処理部７１から順次入力される複数のフレーム画像同士の出力タイミングを調整する。またパネル制御部７２は、表示パネル１の駆動を制御する。パネル制御部７２は、クロック７２ａを備えており、該クロック７２ａの計時結果に基づいて、光源制御部７３に垂直同期信号ＶＳ及び水平同期信号ＨＳを出力する。なお垂直同期信号ＶＳ及び水平同期信号ＨＳはパルス波であり、垂直同期信号のパルス波の周期は、パネル制御部７２からフレーム画像が出力される周期に等しい。
【００２９】
光源制御部７３は光源駆動回路７４を備えており、また図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)などを備え、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムをＲＡＭに読み込んで実行し、光源駆動回路７４を介してＬＥＤ５１の駆動を制御する。
【００３０】
図４は光源駆動回路７４を略示するブロック図である。光源駆動回路７４は、光源ユニット５ａ〜５ｈに対応するカウンタ７５ａ〜７５ｈ、パルス発生回路７６ａ〜７６ｈ、及びスイッチ７７ａ〜７７ｈを備えている。カウンタ７５ａ〜７５ｈ、パルス発生回路７６ａ〜７６ｈ及びスイッチ７７ａ〜７７ｈはこの順に直列に接続してある。
【００３１】
スイッチ７７ａ〜７７ｈは、可変抵抗器７８ａ〜７８ｈを介して電源回路８０に接続してあり、またスイッチ７７ａ〜７７ｈは、インバータ７９ａ〜７９ｈを介して、光源ユニット５ａ〜５ｈに接続してある。
【００３２】
光源制御部７３は、マイコン７０から取得した各光源ユニット５ａ〜５ｈに対応する電流値を示す信号に基づいて、可変抵抗器７８ａ〜７８ｈの抵抗値を設定する。可変抵抗器７８ａ〜７８ｈに設定された抵抗値に応じて、電源回路８０からインバータ７９ａ〜７９ｈに前記電流値に対応した電流が入力され、各光源ユニット５ａ〜５ｈが点灯する。
【００３３】
カウンタ７５ａには、クロック７２ａから図示しない分周器を介して垂直同期信号ＶＳが入力されている。カウンタ７５ａは、垂直同期信号ＶＳの入力をトリガとして、水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントする。
【００３４】
またカウンタ７５ａからカウンタ７５ｂに信号が出力され、カウンタ７５ｂからカウンタ７５ｃに信号が出力され、カウンタ７５ｃからカウンタ７５ｄに信号が出力される。
【００３５】
またカウンタ７５ｄからカウンタ７５ｅに信号が出力され、カウンタ７５ｅからカウンタ７５ｆに信号が出力され、カウンタ７５ｆからカウンタ７５ｇに信号が出力される。またカウンタ７５ｇからカウンタ７５ｈに信号が出力される。
【００３６】
カウンタ７５ｂ〜カウンタ７５ｈは、カウンタ７５ａ〜カウンタ７５ｇの出力信号をトリガとして、後述する時間Ｖ／ｎ（図５参照）に相当する水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントする。
【００３７】
カウンタ７５ａは、所定数の水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントしたときに、パルス発生回路７６ａに信号を出力する。一方カウンタ７５ｂ〜カウンタ７５ｈは、時間Ｖ／ｎに相当する水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントしたときに、パルス発生回路７６ｂ〜７６ｈに信号を出力する。
【００３８】
なおカウンタ７５ａ〜カウンタ７５ｈが信号を出力するまでにカウントする水平同期信号ＨＳのパルス数は、光源制御部７３のＣＰＵによってカウンタ７５ａ〜カウンタ７５ｈに設定される。またマイコン７０は、図示しない操作部からの操作信号に基づいて、カウンタ７５ａ〜カウンタ７５ｈがカウントする前記パルス数を記憶する。光源制御部７３のＣＰＵは、マイコン７０から前記パルス数を取得する。
【００３９】
パルス発生回路７６ａ〜７６ｈは、カウンタ７５ａ〜カウンタ７５ｈの出力信号が入力された場合に、予め定めた期間Ｌｏｗレベルの信号をスイッチ７７ａ〜７７ｈに出力する。スイッチ７７ａ〜７７ｈは、Ｌｏｗレベルの信号が入力されている間はオフ状態となり、電源回路８０からの電流が遮断され、光源ユニット５ａ〜５ｈが消灯する。なお各パルス発生回路７６ａ〜７６ｈがＬｏｗレベルの信号を出力する時間は、いずれも同じである。
【００４０】
パルス発生回路７６ａ〜７６ｈがＬｏｗレベルの信号を出力する時間は、光源制御部７３のＣＰＵによってパルス発生回路７６ａ〜７６ｈに設定される。マイコン７０は、図示しない操作部からの操作信号に基づいて、パルス発生回路７６ａ〜７６ｈがＬｏｗレベルの信号を出力する時間を記憶する。光源制御部７３のＣＰＵは、マイコン７０から前記Ｌｏｗレベルの信号を出力する時間を取得する。
【００４１】
図５は垂直同期信号ＶＳとスイッチ７７ａ〜７７ｈとの関係を示すタイミングチャートである。図５Ａは垂直同期信号ＶＳのパルス波を示しており、図５Ａにて示されたＶはパルス波間の周期を表している。図５Ｂはスイッチ７７ａ〜７７ｈのオン状態及びオフ状態を示しており、図５Ｂにて示されたＨはオン状態を表し、Ｌはオフ状態を表している。またＶ／ｎは一のスイッチのオフ状態が開始してから、次のスイッチのオフ状態が開始するまでの時間を示しており、ｎは光源ユニットの数（本実施例においては８）を示している。
【００４２】
カウンタ７５ａは垂直同期信号ＶＳが入力されてから所定数の水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントし、パルス発生回路７６ａに信号を出力する。パルス発生回路７６ａは、カウンタ７５ａの出力信号が入力された場合に、予め定めた期間（例えばパルス発生回路７６ａから出力される信号のデューティ比が５０％となる期間）Ｌｏｗレベルの信号をスイッチ７７ａに出力する。
【００４３】
図５に示すように、スイッチ７７ａは、Ｌｏｗレベルの信号が入力されている間はオフ状態となり、電源回路８０からの電流が遮断され、光源ユニット５ａが消灯する。
【００４４】
カウンタ７５ａからパルス発生回路７６ａに信号が出力されると同時に、カウンタ７５ｂにも信号が出力される。カウンタ７５ｂは、カウンタ７５ａの出力信号が入力されたときに、時間Ｖ／ｎに相当する水平同期信号ＨＳのパルス数をカウントする。
【００４５】
時間Ｖ／ｎに相当する前記パルス数をカウントしたときに、カウンタ７５ｂはパルス発生回路７６ｂに信号を出力する。パルス発生回路７６ｂは、カウンタ７５ａの出力信号が入力された場合に、予め定めた期間Ｌｏｗレベルの信号をスイッチ７７ｂに出力する。
【００４６】
図５に示すように、スイッチ７７ｂは、Ｌｏｗレベルの信号が入力されている間はオフ状態となり、電源回路８０からの電流が遮断され、光源ユニット５ｂが消灯する。すなわち、光源ユニット５ａが消灯した時点から、時間Ｖ／ｎ遅れた時点で光源ユニット５ｂの消灯が開始される。
【００４７】
カウンタ７５ｂからパルス発生回路７６ｂに信号が出力されると同時に、カウンタ７５ｃにも信号が出力され、カウンタ７５ｃ〜７５ｈもカウンタ７５ｂと同様な動作を行う。その結果、各光源ユニット５ｃ〜５ｈは、直近で光源ユニットが消灯した時点から、時間Ｖ／ｎずつ遅れて順次消灯する。
【００４８】
以上のように、光源ユニット５ａ〜５ｈは、順次消灯を開始し、所定時間消灯した後に点灯する疑似インパルス駆動を行う。また時間Ｖ／ｎずつ遅れるので、パネル制御部７２から表示パネル１にフレーム画像が出力される周期において、各光源ユニット５ａ〜５ｈが消灯する。
【００４９】
実施の形態に係る表示装置にあっては、一つのフレーム画像に基づく映像が表示パネル１に表示されている間に、各光源ユニット５ａ〜５ｈを所定のタイミングで消灯させると共に表示面１０における輝度分布に応じて、輝度の低い表示面１０の箇所に対向する光源ユニットに高電流を設定し、輝度の高い表示面１０の箇所に対向する光源ユニットに低電流を設定するので、動画ブレを防止することができ、また画面内の輝度分布の均一化を簡素な構成で実現することができる。
【００５０】
また一つのフレーム画像に基づく映像が表示パネル１に表示されている間に、バックライトシャーシ４に上下に並設された光源ユニット５ａ〜５ｈを並び方向に順次消灯させて、疑似インパルス駆動を実現することができるので、動画ブレを確実に防ぐことができ、ユーザは疲労感を感じることなく、快適に動画を長時間視聴することができる。
【００５１】
また輝度の低い表示面１０の中央部に対向する光源ユニットに高電流を設定し、中央部に比べて輝度の高い表示面の箇所に対向する光源ユニットに低電流を設定するので、表示面１０における輝度の均一化を図ることができる。
【００５２】
また各パルス発生回路７６ａ〜７６ｈがＬｏｗレベルの信号を出力する時間は、いずれも同じである。すなわち疑似インパルス駆動を行うために、パルス発生回路７６ａ〜７６ｈから出力される信号のデューティ比は一つで足りるので、複雑な処理を行うことなく、疑似インパルス駆動を実現することができる。
【００５３】
なお実施の形態に係る表示装置の光源ユニットはＬＥＤを備えているが、ＬＥＤに代えて蛍光管その他の光源を備えても良い。
【００５４】
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  表示パネル（表示部）
１０  表示面
５ａ〜５ｈ  光源ユニット
５０  基板
５１  ＬＥＤ
４  バックライトシャーシ（支持部）
７  制御装置
７０  マイコン
７３  光源制御部
７４  光源駆動回路
７１  画像処理部
７２  パネル制御部
７２ａ  クロック
７５ａ〜７５ｈ  カウンタ
７６ａ〜７６ｈ  パルス発生回路
７７ａ〜７７ｈ  スイッチ
７８ａ〜７８ｈ  可変抵抗器
７９ａ〜７９ｈ  インバータ
【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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