(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラと複数のバックライト部とを備え、
前記複数の液晶画素は、複数のブロックのいずれかに属し、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記ブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応し、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像のデータを取得して、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力し、
前記複数のバックライト部のそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかにより制御される液晶画素を透過させるために発光し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記部分画像の輝度分布情報を抽出する輝度分布抽出部と前記バックライト部の発光のレベルに応じて液晶画素の光の透過率を補償する画素補償部とを有し、前記複数のタイミングコントローラは、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとからなり、
前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のタイミングコントローラの輝度分布情報抽出部により抽出された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出し、
前記マスタータイミングコントローラは、
前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求を送信し、所定の時間内に輝度分布情報の返信がなければ、前記スレーブタイミングコントローラが対応するデータ駆動部により制御される液晶画素を透過させるための前記バックライト部の発光のレベルを最大レベルに設定することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記マスタータイミングコントローラは、
前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求の送信に対応して返信され取得された輝度分布情報にチェックサムエラーがあれば、前記スレーブタイミングコントローラから以前取得された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出す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】
前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを時間的に滑らかに変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
複数のブロックのいずれかに属する複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラと複数のバックライト部とを備え、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応し、かつ、対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像の輝度分布情報を抽出する輝度分布抽出部と前記バックライト部の発光のレベルに応じて液晶画素の光の透過率を補償する画素補償部とを有し、前記複数のタイミングコントローラは、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとからなり、
前記複数のバックライト部のそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかにより制御される液晶画素を透過させるための光を発光する、
表示装置の制御方法であって、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率をそれぞれ制御し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像のデータを取得して、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力し、
前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のタイミングコントローラの輝度分布情報抽出部により抽出された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出し、
前記マスタータイミングコントローラが、前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求を送信し、所定の時間内に輝度分布情報の返信がなければ、前記スレーブタイミングコントローラが対応するデータ駆動部により制御される液晶画素を透過させるための前記バックライト部の発光のレベルを最高レベルに設定することを含む、表示装置の制御方法。
【請求項５】
前記マスタータイミングコントローラが、前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求の送信に対応して返信され取得された輝度分布情報にチェックサムエラーがあれば、前記スレーブタイミングコントローラから以前取得された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出することを含む、請求項４に記載の、表示装置の制御方法。
【請求項６】
前記マスタータイミングコントローラが、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを時間的に滑らかに変化させることを含む、請求項４または５に記載の、表示装置の制御方法。
【請求項７】
複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラと複数のバックライト部とを備え、
前記複数の液晶画素は、複数のブロックのいずれかに属し、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記ブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応し、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像のデータを取得して、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力し、
前記複数のバックライト部のそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかにより制御される液晶画素を透過させるために発光し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記部分画像の輝度分布情報を抽出する輝度分布抽出部と前記バックライト部の発光のレベルに応じて液晶画素の光の透過率を補償する画素補償部とを有し、前記複数のタイミングコントローラは、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとからなり、
前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のタイミングコントローラの輝度分布情報抽出部により抽出された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出し、かつ、隣接するバックライト部の発光レベルの相違を所定の範囲内とすることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
複数のブロックのいずれかに属する複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラと複数のバックライト部とを備え、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応し、かつ、対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像の輝度分布情報を抽出する輝度分布抽出部と前記バックライト部の発光のレベルに応じて液晶画素の光の透過率を補償する画素補償部とを有し、前記複数のタイミングコントローラは、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとからなり、
前記複数のバックライト部のそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかにより制御される液晶画素を透過させるための光を発光する、
表示装置の制御方法であって、
前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率をそれぞれ制御し、
前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像のデータを取得して、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力し、
前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のタイミングコントローラの輝度分布情報抽出部により抽出された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出し、かつ、隣接するバックライト部の発光レベルの相違を所定の範囲内とすることを含む、表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置などに関する。特に、本発明は、液晶パネルを透過する光を生成するバックライトを複数用い、バックライト毎に発光量を調節する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像を表示する装置として、液晶パネルを用いる表示装置が知られている。このような表示装置においては、液晶パネルを透過する光を生成するバックライトが用いられ、液晶パネルの画素毎に光の透過率を調整することにより映像の表示が行なわれる。しかし、液晶を用いる場合に、完全に光を遮断することは困難であるため、映像のコントラストを上げるには困難が生ずる。
【０００３】
そこで、バックライトの領域を複数に分割して、領域毎に発光量を調整し、映像のコントラストを上げるための技術として、ローカルディミングが知られている（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２００９−２９４６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、大型の液晶パネルが製造され、１枚の液晶パネルの画素数が飛躍的に増加し高解像度化が進んでいる。このため、液晶パネルの駆動回路の動作周波数が高くなってきている。しかし、高い周波数で動作する駆動回路の設計には困難が伴い、表示装置の製造コストが高くなる傾向にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態として、複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラとを備え、前記複数の液晶画素は、複数のブロックのいずれかに属し、前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記ブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応し、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力することを特徴とする表示装置を提供する。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、さらに複数のバックライト部を有し、前記複数のバックライト部のそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかにより制御される液晶画素を透過させるために発光し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記部分画像の輝度分布情報を抽出する輝度分布抽出部と前記バックライト部の発光のレベルに応じて液晶画素の光の透過率を補償する画素補償部とを有し、前記複数のタイミングコントローラは、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとからなり、前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のタイミングコントローラの輝度分布情報抽出部により抽出された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出してもよい。
【０００８】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置において、前記マスタータイミングコントローラは、前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求を送信し、所定の時間内に輝度分布情報の返信がなければ、前記スレーブタイミングコントローラが対応するデータ駆動部により制御される液晶画素を透過させるための前記バックライト部の発光のレベルを最大レベルに設定してもよい。
【０００９】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置において、前記マスタータイミングコントローラは、前記スレーブタイミングコントローラに輝度分布情報の要求の送信に対応して返信され取得された輝度分布情報にチェックサムエラーがあれば、前記スレーブタイミングコントローラから以前取得された輝度分布情報に基づいて、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを算出してもよい。
【００１０】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置において、前記マスタータイミングコントローラは、前記複数のバックライト部それぞれの発光のレベルを時間的に滑らかに変化させてもよい。
【００１１】
また、本発明の一実施形態として、複数のブロックのいずれかに属する複数の液晶画素を有する液晶パネルと複数のデータ駆動部と複数のタイミングコントローラとを備え、前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、前記複数のいずれかのブロックに対応し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、前記複数のデータ駆動部のいずれかに対応している表示装置の制御方法であって、前記複数のデータ駆動部のそれぞれは、対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率をそれぞれ制御し、前記複数のタイミングコントローラのそれぞれは、対応するデータ駆動部が対応するブロックに表示される部分画像のデータを取得して、前記対応するデータ駆動部が対応するブロックに属する液晶画素の光の透過率を制御するための制御データを前記対応するデータ駆動部に出力することを含む、表示装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１枚の液晶パネルの画素数が増加しても駆動回路の動作周波数の増加を防ぐことができる。また、表示処理中にエラーが発生しても、表示に違和感が発生するのを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の機能ブロック図
【図２】本発明の一実施形態に係るマスタータイミングコントローラの機能ブロック図
【図３】本発明の一実施形態に係るスレーブタイミングコントローラの機能ブロック図
【図４】本発明の一実施形態に係るマスタータイミングコントローラと本発明の一実施形態に係るスレーブタイミングコントローラとにおける処理と通信とのタイミングチャート
【図５】本発明の一実施形態に係るマスタータイミングコントローラの処理のフローチャート
【図６】本発明の一実施形態に係るスレーブタイミングコントローラの処理のフローチャート
【図７】発光レベルが最大レベルに徐々に到達する際の発光レベルの変化の一例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は以下の説明に限定して解釈されるべきではなく、以下の説明に対して種々の変形を加えても実施することができる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の機能ブロック図を示す。図１においては、表示装置は、分配器１０１と、マスタータイミングコントローラ１０２と、２つのスレーブタイミングコントローラ１０３、１０４と、３つのデータ駆動部１０５、１０６、１０７と、ゲート駆動部１０８と、液晶パネル１０９と、バックライト制御部１１０と、３つのバックライト部１１１、１１２、１１３とを備えている。
【００１６】
液晶パネル１０９は、ゲート駆動部１０８が駆動するゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎと、それぞれのデータ駆動部１０５、１０６、１０７が駆動するデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｍとの交点に対応して、スイッチングトランジスタ（例えば、薄膜トランジスタ）と、液晶画素Ｃｌｃと、ストレージキャパシタＣｓｔとを備える。そして、スイッチングトランジスタと液晶画素ＣｌＣとストレージキャパシタＣｓｔとの組がマトリクス状に配置されている。スイッチングトランジスタのゲート電極はゲート線のいずれかに接続され、ゲート線の電位によりスイッチングトランジスタがオン状態になると、いずれかのデータ線に印加された電位が液晶画素ＣｌｃとストレージキャパシタＣｓｔとに印加され、液晶画素Ｃｌｃを透過する光の偏光方向の制御により、液晶画素を透過する光の量が制御される。これにより、画像が生成され表示される。
【００１７】
各液晶画素Ｃｌｃを透過する光は、複数のバックライト部１１１、１１２、１１３それぞれにより生成される。このため、各バックライト部は、光源を有し、対応する領域の液晶画素に均一な光を生成する。例えば各バックライト部は、一または複数の冷陰極管や複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源を有する。光源と液晶との間には、液晶画素それぞれに均一な光を生成するための導光板や光拡散シートが配置される。
【００１８】
本発明の一実施形態においては、液晶パネル１０９は複数の領域に分割され、複数の領域それぞれにバックライト部のいずれかが対応している。例えば、データ線Ｄ１からＤｈのｈ本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域に、バックライト部１１１が対応し、データ線Ｄｈ＋１からＤｉまでの（ｉ−ｈ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域に、バックライト部１１２が対応し、データ線ＤｉからＤｍまでの（ｍ−ｉ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域に、バックライト部１１３が対応する。これにより、各領域の液晶画素を透過する光は、各領域に対応するバックライト部により主に生成させることができる。
【００１９】
例えば、データ線Ｄ１からＤｈのｈ本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域の裏面に、バックライト部１１１が発生する光が導入される導光版を配置し、データ線Ｄｈ＋１からＤｉまでの（ｉ−ｈ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域に、バックライト部１１２が発生する光が導入される導光板を配置し、データ線ＤｉからＤｍまでの（ｍ−ｉ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域の裏面に、バックライト部１１３が発生する光が導入される導光板を配置することができる。これにより、データ線Ｄ１からＤｈのｈ本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素の領域を透過する光は、バックライト部１１１により主に生成させることができ、データ線Ｄｈ＋１からＤｉまでの（ｉ−ｈ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域を透過する光は、バックライト部１１２により主に生成させることができ、データ線ＤｉからＤｍまでの（ｍ−ｉ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域を透過する光は、バックライト部１１３により主に生成させることができる。
【００２０】
なお、「主に」という言葉を用いたのは、例えば、データ線ＤｉからＤｍまでの（ｍ−ｉ＋１）本のデータ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が属する領域を透過する光は、バックライト部１１２により生成された光のみではなく、他のバックライト部により生成された光の一部も含まれる場合があるからである。
【００２１】
図１においては、液晶パネル１０９は３つの領域に分割されているために３つのバックライト部１１１、１１２、１１３が示されている。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の数のバックライト部が用いられてもよい。また、上述の説明においては、液晶パネル１０９は、データ線の並ぶ方向に分割されると説明を行なった。しかし、本願発明はこれに限定されるものではなく、ゲート線の並ぶ方向に分割されてもよい。例えば、ゲート線Ｇ１からＧｊにスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が表わす領域と、ゲート線Ｇｊ＋１からＧｎにスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素が表わす領域とに液晶パネル１０９が分割されてもよい。そして、分割されたそれぞれの領域に、バックライト部が対応する。また、データ線の並ぶ方向とゲート線の並ぶ方向とに液晶パネル１０９が分割されてもよい。例えば、データ線方向にｋ個、ゲート線方向にｌ個に分割され、合計ｋ×ｌ個の領域に液晶パネル１０９が分割されてもよく、ｋ×ｌ個のバックライト部それぞれが対応していてもよい。
【００２２】
複数のデータ駆動部であるデータ駆動部１０５、１０６、１０７とには、データ線Ｄ１−Ｄｍが接続され、接続されているデータ線の電位を制御する。複数のデータ駆動部であるデータ駆動部１０５と、データ駆動部１０６と、データ駆動部１０７とのそれぞれには、後述するように、複数のタイミングコントローラのいずれかから、各データ線にスイッチングトランジスタを介して接続される液晶画素の光の透過率を制御する制御データが供給され、その制御データに応じてゲート線の電位を制御する。
【００２３】
なお、図１においては、３つのデータ駆動部が示されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の数のデータ駆動部が用いられてもよい。また、バックライト部の数とデータ駆動部との数とは、一致している必要はない。
【００２４】
ゲート駆動部１０８は、ゲート線Ｇ１−Ｇｎを順次選択し、選択されたゲート線に接続されたスイッチングトランジスタをオンにする電位を供給する。これにより、ゲート駆動部１０８が選択したゲート線に接続されたスイッチングトランジスタそれぞれに接続されている液晶画素には、データ線に印加された電圧が印加されることになり、液晶画素を透過する光の量が制御され、映像が表示される。
【００２５】
ゲート駆動部１０８には、ゲート線を順次選択するための同期信号が入力される。図１では、マスタータイミングコントローラ１０２からこの同期信号が入力されるが、本願発明は、これに限定されない。例えば、他のスレーブタイミングコントローラからこの同期信号が入力されてもよいし、分配器１０１からこの同期信号が入力されてもよい。また、この同期信号を生成するための部が表示装置に備わっていてもよい。
【００２６】
分配器１０１は、映像データを取得する。映像データは、テレビジョン放送のチューナーによる受信、媒体に記録されたコンテンツの再生装置による再生、パーソナルコンピュータなどの計算機によるアプリケーションプログラムやプレーヤプログラムの動作などにより生成され、分配器１０１により取得される。
【００２７】
映像データは、表示するべき映像をフレーム単位に構成することができ、フレームの映像を表示する際に各画素の明るさを表わすデータを含む。また、映像データは、前後のフレームの間に同期信号などの画素の明るさを表わすデータ以外のデータも含んでいてもよい。
【００２８】
また、分配器１０１は、取得した映像データを、複数のタイミングコントローラであるマスタータイミングコントローラ１０２と、スレーブタイミングコントローラ１０３と、スレーブタイミングコントローラ１０４とに分配して出力する。本発明の一実施形態においては、複数のデータ駆動部が用いられているので、液晶パネル１０９を複数のデータ駆動部のそれぞれにより制御される液晶画素からなるブロックに分割し、複数のタイミングコントローラのそれぞれは、複数のブロックのいずれかに属する液晶画素を制御する制御データを生成する。そこで、分配器１０１は、複数のタイミングコントローラのそれぞれが制御する液晶画素を含むブロックに対応して映像データを分割して分配し、それぞれのタイミングコントローラに出力するようになっていてもよい。
【００２９】
複数のタイミングコントローラであるマスタータイミングコントローラ１０２と、スレーブタイミングコントローラ１０３と、スレーブタイミングコントローラ１０４とのそれぞれは、分配器１０１より映像データを取得する。そして、液晶画素を制御する制御データを生成して対応するデータ駆動部へ出力する。
【００３０】
本発明の一実施形態においては、複数のタイミングコントローラのそれぞれに、液晶パネル１０９のブロックの液晶画素を制御する制御データを生成させるので、一つのタイミングコントローラが単位時間あたりに処理するべきデータ量を減少させることができ、液晶パネルが大型化しても、タイミングコントローラの処理速度の増加を抑制することができる。
【００３１】
また、本発明の一実施形態においては、複数のタイミングコントローラのそれぞれは、分配器１０１から受信した映像データから、対応するブロックに属する画素の輝度分布情報を抽出し、抽出された輝度分布情報に基づいて、画素の制御データを生成する。ここに、対応するブロックとは、タイミングコントローラが液晶画素を制御する制御データを出力するデータ駆動部により制御される液晶画素が属するブロックをいう。
【００３２】
特に、本発明の一実施形態においては、各スレーブタイミングコントローラ１０３、１０４により抽出された輝度分布情報を、マスタータイミングコントローラ１０２が受信することができる。そして、マスタータイミングコントローラ１０２は、各バックライト部１１１、１１２、１１３により生成される光の量（「発光レベル」ともいう）を算出し、算出された光の量を、各バックライト部に割り当てられている領域の液晶画素を制御するデータ駆動部に接続されているスレーブタイミングコントローラに送信し、各スレーブタイミングコントローラは、受信される光の量に応じて、液晶画素の光の透過率を補償することができる。なお、液晶画素の光の透過率を補償することを、画素補償の処理という。
【００３３】
マスタータイミングコントローラ１０２とスレーブタイミングコントローラ１０３とが通信するための通信路１１４が表示装置に設けられ、また、マスタータイミングコントローラ１０２とスレーブタイミングコントローラ１０４とが通信するための通信路１１５が表示装置に設けられる。この通信路による通信としては、例えば、Ｉ２Ｃプロトコルを用いることができる。Ｉ２Ｃプロトコルでは、通信路に必要とされる信号線は２本で済み、チップサイズの増加を防ぐことができる。また、Ｉ２Ｃプロトコルは一般的な通信規格であるので信頼性が高く、実装のコストを小さくすることが可能である。
【００３４】
図２は、本発明の一実施形態に係るマスタータイミングコントローラの機能ブロック図を示す。マスタータイミングコントローラ２０１は、輝度分布抽出部２０２と、発光レベル情報算出部２０５と、画素補償部２１０と、マスター送受信部２０７と、マスター送受信制御部２０６と、バックライト制御信号送信部２１１とを備える。また、必要に応じて、ゲート制御信号送信部２１２を備えていてもよい。
【００３５】
輝度分布抽出部２０２は、分配器１０１により分配された映像データのフレームの画素のうち、マスタータイミングコントローラ１０２に割り当てられたブロックの画素の輝度分布情報を抽出する。例えば、図２に示されるように、輝度分布抽出部２０２は、最大輝度抽出部２０３と平均輝度抽出部２０４とを備え、最大輝度抽出部２０３により、フレームの画素のうち、割り当てられたブロックの画素の最大の輝度の値を抽出し、また、平均輝度抽出部２０４により、フレームの画素のうち、割り当てられたブロックの画素の平均の輝度の値を抽出する。また必要に応じて、輝度分布抽出部２０２は、輝度の分散、輝度分布の中央値なども抽出してもよい。
【００３６】
なお、「マスタータイミングコントローラ１０２に割り当てられたブロック」は、マスタータイミングコントローラ１０２に接続されたデータ駆動部１０５により制御される液晶画素により表わされる画像の部分をいう。スレーブタイミングコントローラ１０３、１０４が割り当てられたブロックも同様に定義することができる。
【００３７】
発光レベル情報算出部２０５は、輝度分布抽出部２０２により抽出された輝度分布情報と、マスター送受信部２０７によりスレーブタイミングコントローラ１０３、１０４から受信された輝度分布情報とを用いて、マスタータイミングコントローラ１０２、スレーブタイミングコントローラ１０３、１０４が割り当てられたブロックの画素を表わす液晶画素に到達するべき光の量を算出する。そして、各バックライト部の発光レベルを算出する。発光レベルの算出に際しては、バックライト部が生成した光に他のバックライト部が生成した光が加わりバックライト部が割り当てられた領域の液晶画素に光が到達することが考慮されてもよい。
【００３８】
輝度分布抽出部２０２により抽出された最大輝度の値とマスター送受信部２０７により受信された最大輝度の値とから、各バックライト部の発光レベルを算出する。このとき、各パックライト部が割り当てられた領域の画素の最大輝度に対応する光の量を発光レベルとして算出したり、輝度分布抽出部２０２により抽出された平均の輝度の値とマスター送受信部２０７により受信された平均の輝度の値とをさらに参照し、各バックライト部に対応する領域の画素の最大輝度よりも小さい光の量を発光レベルとして算出したりする。
【００３９】
また、隣接するバックライト部間において、算出された光の量の違いが大きいと、不自然に明るさが変化する映像が表示される場合があるので、発光レベル情報算出部２０５は、空間的調整部２１３を備え、空間的調整部２１３により、それぞれのバックライト部の生成する光の量を調整してもよい。例えば、隣接するバックライト部の発光レベルの相違を所定の範囲内とする。
【００４０】
また、バックライト部が生成する光の量の時間的な変化が大きいと、不自然に前後の映像が表示される場合があるので、発光レベル情報算出部２０５は、時間的調整部２１４を備え、時間的調整部２１４により、それぞれのバックライト部が生成する光の量の時間的な変化が滑らかになるように、光の量の時間的な変化を調整してもよい。例えば、現在のフレームを表示するための発光レベルと次のフレームを表示するための発光レベルとの相違を所定の範囲内とする。
【００４１】
バックライト制御信号送信部２１１は、発光レベル情報算出部２０５により算出された発光レベルでバックライト部に光を生成させるための制御信号をバックライト制御部１１０に送信する。
【００４２】
画素補償部２１０は、発光レベル情報算出部２０５により算出された、各バックライト部の発光レベルに基づいて、画素補償の処理を行ない、データ駆動部１０５に送信する。発光レベル情報算出部２０５により、各バックライト部が生成する光の量が時間的にまた空間的に変動するので、その画素補償部２１０はその変動を補償する。例えば、発光レベルによるバックライト部の発光により、液晶画素に到達する光の量が最大の光の量の半分となるのであれば、液晶画素の光の透過率を２倍にするように補償を行なう。
【００４３】
マスター送受信部２０７は、各スレーブタイミングコントローラとの通信を行なう。マスター送受信部２０７は、輝度分布情報受信部２０８を備え、輝度分布情報の要求を送信し、この要求に対して返信される輝度分布情報を受信する。また、マスター送受信部２０７は、発光レベル情報送信部２０９を備え、発光レベル情報算出部２０５により算出された光の量を、各スレーブタイミングコントローラに送信する。
【００４４】
マスター送受信制御部２０６は、マスター送受信部２０７による通信を制御する。この制御には、通信においてエラーが発生したかどうかの検出が含まれる。通信におけるエラーには深刻度が付与される。最も深刻なエラーとして、致命的なエラーがあり、軽微なエラーとして、回復可能なエラーがある。致命的なエラーとは、重度のエラーであり、例えば、スレーブタイミングコントローラに対して情報を送信したのに、その送信に対する返信が所定の時間内になかった場合に対応する。回復可能なエラーとは、一時的に発生したエラーであり、例えば、返信はあったが、通信路にノイズなどが発生し、チェックサムにエラーが発生した場合に対応する。
【００４５】
本発明の一実施形態においては、通信におけるエラーの深刻度に応じて、処理の内容を異ならせる。最も深刻なエラーが発生した場合には、発光レベル情報算出部２０５は、そのエラーが発生したスレーブタイミングコントローラに割り当てられたブロックに対応するバックライト部が生成する光の量に、時間的な調整を行い、徐々に最大量へと変化させる。最大量とすることにより、スレーブタイミングコントローラで画素補償の処理を行なわなくても、より自然な映像が表示できる。また、時間的な調整を行い、徐々に光の量を変化させ、時間的に滑らかな変化とすることにより、不自然に映像の明るさが変化することを防止することができる。
【００４６】
ゲート制御信号送信部２１２は、画素補償部２１０により信号がデータ駆動部１０５に送信されるタイミングに対応したタイミング信号を生成し、ゲート駆動部１０８に送信する。なお、ゲート制御信号送信部２１２は、マスタータイミングコントローラ１０２が生成する代わりに、他の部、例えば、分配器１０１が生成するような構成とすることもできる。
【００４７】
図３は、本発明の一実施形態に係るスレーブタイミングコントローラの機能ブロック図である。スレーブタイミングコントローラ３０１は、輝度分布抽出部３０２と、スレーブ送受信部３０５と、スレーブ通信制御部３０８と、画素補償部３０９とを備える。
【００４８】
輝度分布抽出部３０２は、分配器１０１により分配された映像データのフレームの画素のうち、マスタータイミングコントローラ１０２が割り当てられたブロックの画素の輝度分布情報を抽出する。例えば、図３に示されるように、輝度分布抽出部３０２は、最大輝度抽出部３０３と平均輝度抽出部３０４とを備え、最大輝度抽出部３０３により、フレームの画素のうち、割り当てられたブロックの画素の最大の輝度の値を抽出し、また、平均輝度抽出部３０４により、フレームの画素のうち、割り当てられたブロックの画素の平均の輝度の値を抽出する。また必要に応じて、輝度分布抽出部３０２は、輝度の分散、輝度分布の中央値なども抽出してもよい。
【００４９】
スレーブ送受信部３０５は、マスタータイミングコントローラ１０２との通信を行なう。スレーブ送受信部３０５は、輝度分布情報送信部３０６を備え、輝度分布情報の要求に対して、輝度分布抽出部３０２により抽出された輝度分布情報を送信する。また、スレーブ送受信部３０５は、発光レベル情報受信部３０７を備え、マスタータイミングコントローラ２０１より、バックライト部により生成される光の量を表わす情報を受信する。
【００５０】
スレーブ通信制御部３０８は、スレーブ送受信部３０５を制御する。この制御には、通信においてエラーが発生したかどうかの検出が含まれる。また、スレーブ通信制御部３０８は、発光レベル情報受信部３０７により受信された光の量を表わす情報を画素補償部３０９に出力する。
【００５１】
画素補償部３０９は、スレーブ通信制御部３０８を介して受信される、バックライト部により生成される光の量を表わす情報に基づいて、画素補償の処理を行い、スレーブタイミングコントローラ３０１に対応するデータ駆動部に送信する。
【００５２】
本発明の一実施形態においては、スレーブ通信制御部３０８により、最も重大なエラーが発生したことが検出されると、画素補償部３０９は、バックライト部が徐々に最大量の光を生成するとして、画素を補償する。また、軽微なエラーが発生した場合には、スレーブ通信制御部３０８を介して以前受信した、バックライト部により生成される光の量を表わす情報に基づいて、画素を補償する。
【００５３】
なお、スレーブタイミングコントローラ３０１は、発光レベル情報算出部２０５に相当する部を備え、輝度分布抽出部３０２により抽出された輝度分布情報に基づいて、バックライト部の発光レベルを算出してもよい。これは、マスタータイミングコントローラ２０１から発光レベル情報が受信できない場合に備えてである。また、スレーブタイミングコントローラ３０１とマスタータイミングコントローラ２０１とを実現するＩＣを同一の構成として、ジャンパ線の設定などにより、スレーブタイミングコントローラ３０１として動作させたり、マスタータイミングコントローラ２０１として動作させたりすることができる。
【００５４】
図４は、分配器１０１によるデータの取得と、各タイミングコントローラにおける処理とのタイミングの関係を示すタイミングチャートである。
【００５５】
分配器１０１が、画像データ４０１を取得すると、画像データ４０１を、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとへ分配する。マスタータイミングコントローラは、分配された画像データの輝度分布情報４０２を抽出し、スレーブタイミングコントローラは、分配された画像データの輝度分布情報４０３を抽出する。スレーブタイミングコントローラは、抽出された輝度分布情報４０３をマスタータイミングコントローラへ送信し、送信データ４０４が通信路１１５または１１４を流れる。
【００５６】
マスタータイミングコントローラでは、抽出された輝度分布情報４０２とスレーブタイミングコントローラで抽出された輝度分布情報４０３とを用いて、発光レベル情報４０５を算出する。算出された発光レベル情報は、スレーブタイミングコントローラへ送信され、送信データ４０６が通信路１１５または１１４を流れる。
【００５７】
マスタータイミングコントローラでは、算出された発光レベル情報４０５に基づいて画素補償を行い、その結果４０８をデータ駆動部１０５へ出力する。また、スレーブタイミングコントローラでも、送信された送信データ４０６を受信し、これに基づいて画素補償を行い、その結果４０９をデータ駆動部１０６または１０７へ出力する。
【００５８】
画素補償の結果がデータ駆動部への送信時には、次の画像データ４０７を分配器１０１が取得し、画像データ４０７を、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとへ分配する。マスタータイミングコントローラは、分配された画像データの輝度分布情報４１０を抽出し、スレーブタイミングコントローラは、分配された画像データの輝度分布情報４１１を抽出する。スレーブタイミングコントローラは、抽出された輝度分布情報４１１をマスタータイミングコントローラへ送信し、送信データ４１２が通信路１１５または１１４を流れる。
【００５９】
マスタータイミングコントローラでは、抽出された輝度分布情報４１０とスレーブタイミングコントローラで抽出された輝度分布情報４１１とを用いて、発光レベル情報４１３を算出する。算出された発光レベル情報は、スレーブタイミングコントローラへ送信され、送信データ４１４が通信路１１５または１１４を流れる。
【００６０】
マスタータイミングコントローラでは、算出された発光レベル情報４１３に基づいて画素補償を行い、その結果４１６をデータ駆動部１０５へ出力する。また、スレーブタイミングコントローラでも、送信された送信データ４１４を受信し、これに基づいて画素補償を行い、その結果４１７をデータ駆動部１０６または１０７へ送信する。
【００６１】
画素補償の結果がデータ駆動部へ送信される時には、次の画像データ４１５を分配器１０１が取得する。
【００６２】
ここで、マスタータイミングコントローラとスレーブタイミングコントローラとの間で送受信がされるデータ４０４、４０６、４１２、４１４が、送信先に届かなかったり、データが送信されたときと受信されたときとで相違点が生じたりすることがあり得る。
【００６３】
例えば、送信データ４０４がマスタータイミングコントローラに届かないことは、本発明の一実施形態においては、マスタータイミングコントローラからスレーブタイミングコントローラへ輝度分布情報の要求を送信し、所定の時間内に輝度分布情報が受信されないエラーであるタイムアウトエラーとして検出される。このタイムアウトエラーが検出された場合には、マスタータイミングコントローラは、スレーブタイミングコントローラ割り当てられたブロックの画素を表わす液晶画素の領域に割り当てられたバックライト部の発光レベルを最大のレベルへと設定し、変化させる。
【００６４】
また、輝度分布情報が、送信されたときと受信されたときとで相違点が生じることは、本発明の一実施形態においては、スレーブタイミングコントローラが輝度分布情報にチェックサムなどの誤り検出用のデータを付加し、マスタータイミングコントローラが送信データ４０４のチェックサムを求め、誤り検出用のデータと比較をしてチェックサムエラーとして検出される。このチェックサムエラーが検出された場合には、マスタータイミングコントローラは、送信データ４０４を破棄して、スレーブタイミングコントローラが送信データ４０４の前に送信した送信データを用いて、発光レベル情報４０５を算出する。
【００６５】
また、例えば、発光レベル情報がスレーブタイミングコントローラに届かないことは、本発明の一実施形態においては、スレーブタイミングコントローラからマスタータイミングコントローラへ発光レベル情報の要求を送信し、所定の時間内に発光レベル情報が受信されないタイムアウトエラーとして検出される。このタイムアウトエラーが検出された場合には、スレーブタイミングコントローラは、スレーブタイミングコントローラが割り当てられたブロックの画素を表わす液晶画素の領域に割り当てられたバックライト部の発光レベルを最大のレベルへと変化すると想定して、画素補償の処理を行なう。
【００６６】
また、発光レベル情報が、送信されたときと受信されたときとで相違点が生じることは、本発明の一実施形態においては、マスタータイミングコントローラが発光レベル情報にチェックサムなどの誤り検出用のデータを付加し、スレーブタイミングコントローラが発光レベル情報のチェックサムを求め、誤り検出用のデータと比較をしてチェックサムエラーとして検出される。このチェックサムエラーが検出された場合には、スレーブタイミングコントローラは、送信データ４０６を破棄して、マスタータイミングコントローラが送信データ４０６の前に送信した送信データを用いて、画素補償の処理を行なう。
【００６７】
図５は、本発明の一実施形態におけるマスタータイミングコントローラ１０２が、分配器１０１より映像データを取得した後の処理のフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ５０１の処理として、割り当てられたブロックの輝度分布情報を、輝度分布抽出部２０２により抽出する。
【００６９】
ステップＳ５０２の処理として、マスター送受信部２０７とマスター送受信制御部２０６とにより、各スレーブタイミングコントローラから輝度分布情報を受信する。ステップＳ５０３の処理として、ステップＳ５０２における受信の処理にエラーが発生したかどうかをマスター送受信制御部２０６とにより判定する。
【００７０】
エラーが発生せず、正常に受信ができた場合には、ステップＳ５０４へ処理を移行し、全てのバックライト部の発光レベルを算出する。
【００７１】
チェックサムエラーが検出された場合には、ステップＳ５０５へ処理を移行し、チェックサムエラーが検出されたスレーブタイミングコントローラについては、チェックサムエラーが検出される前に、そのスレーブタイミングコントローラから受信した輝度分布情報を用い、バックライト部の発光レベルを算出する。
【００７２】
タイムアウトエラーが検出された場合には、ステップＳ５０６へ処理を移行し、タイムアウトエラーが検出されたスレーブタイミングコントローラについては、そのスレーブタイミングコントローラが割り当てられたブロックの画素を表わす液晶画素の領域に割り当てられたバックライト部の発光レベルを最大のレベルとする。
【００７３】
ステップＳ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６の処理の後は、ステップＳ５０７へ処理を移行し、時間的調整部２１４により、発光レベルの時間調整を行なう。必要に応じて、空間的調整部２１３により空間的調整を行なってもよい。
【００７４】
ステップＳ５０８の処理として、バックライト制御信号を生成し、バックライト制御信号送信部により、バックライト制御部１１０へ出力する。
【００７５】
ステップＳ５０９の処理として、マスター送受信制御部２０６とマスター送受信部２０７とにより、各スレーブタイミングコントローラへバックライト部の発光レベル情報を送信する。
【００７６】
ステップＳ５１０の処理として、ステップＳ５０９の送信が正常に終了したかどうかを判断する。例えば、スレーブタイミングコントローラからアクノレッジが受信されたかどうかを判断する。もし、正常に終了しなければ、送信エラーとなったスレーブタイミングコントローラの担当するブロックの発光レベルを最大レベルに設定する。
【００７７】
ステップＳ５０９、Ｓ５１０の処理の次には、画素補償部２１０により画素の補償を行い、データ駆動部１０５へ出力する。
【００７８】
図６は、本発明の一実施形態におけるスレーブタイミングコントローラかが、分配器１０１より映像データを受信した後の処理のフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ６０１の処理として、割り当てられたブロックの輝度分布情報を、輝度分布抽出部３０２により抽出する。
【００８０】
ステップＳ６０２の処理として、スレーブ送受信部３０５により、マスタータイミングコントローラ１０２へ輝度分布情報を送信する。ステップＳ６０３の処理として、ステップＳ５０２における送信が正常に終了したかどうかをスレーブ通信制御部３０８とにより判定する。正常に終了したかどうかは、例えば、マスタータイミングコントローラ１０２からアクノレッジが受信されたかどうかで判断する。
【００８１】
エラーが発生せず、正常に送信ができた場合には、ステップＳ６０４へ処理を移行し、担当するブロックのバックライト部の発光レベルを算出する。これは、マスタータイミングコントローラ１０２から発光レベル情報が受信できなかった場合に備えてである。
【００８２】
エラーが検出された場合には、ステップＳ６０５へ処理を移行し、割り当てられたブロックのバックライト部の発光レベルを最大値と算出する。これは、ステップＳ６０４と同様に、マスタータイミングコントローラ１０２から発光レベル情報が受信できなかった場合に備えてである。
【００８３】
ステップＳ６０４、Ｓ６０５の処理の後は、ステップＳ６０６へ処理を移行し、ステップＳ６０４、Ｓ６０５で算出された発光レベルの時間調整を行なう。これは、マスタータイミングコントローラ１０２から発光レベル情報が受信できなかった場合に、スレーブタイミングコントローラが担当するブロックの明るさが異常に大きくなることを防ぐためである。なお、ステップＳ６０３、Ｓ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６の処理は必須ではない。
【００８４】
ステップＳ６０７の処理として、スレーブ通信制御部３０８とスレーブ送受信部３０５とにより、マスタータイミングコントローラより発光レベル情報を受信する。
【００８５】
ステップＳ６０８の処理として、ステップＳ６０７の受信が正常に終了したかどうかを判断する。
【００８６】
ステップＳ６０７において正常に受信された場合には、ステップＳ６０９へ処理を移行させ、画素補償部３０９により画素補償の処理を行なう。
【００８７】
ステップＳ６０８においてチェックサムエラーが検出された場合には、以前マスタータイミングコントローラから受信した発光レベル情報を用いて、画素補償の処理を行なう。あるいは、ステップＳ６０４で算出され、ステップＳ６０６で時間的調整を行なった発光レベル情報を用いて画素補償の処理を行なってもよい。
【００８８】
ステップＳ６０８において、タイムアウトエラーが検出された場合には、発光レベルが徐々に最大に設定されるとして画素補償の処理を行なう。あるいは、ステップＳ６０５で算出され、ステップＳ６０６で時間的調整を行なった発光レベル情報を用いて画素補償の処理を行なってもよい。
【００８９】
図７は、発光レベルが徐々に最大になることの一例を示す図である。時間Ｔ１においてバックライト部の発光レベルがＬ１であるとき、時間Ｔ１の次の時間に発光レベルが徐々に最大になるとされた場合には、急激に最大レベルであるＬＭＡＸに発光レベルを上げるのではなく、その後の時間Ｔ２までに滑らかにかつ緩やかに発光レベルを上げていく様子を示している。
【符号の説明】
【００９０】
１０１  分配器、１０２  マスタータイミングコントローラ、１０３  スレーブタイミングコントローラ、１０４  スレーブタイミングコントローラ、１０５  データ駆動部、１０６  データ駆動部、１０７  データ駆動部、１０８  ゲート駆動部、１０９  液晶パネル、１１０  バックライト制御部、１１１  バックライト部、１１２  バックライト部、１１３  バックライト部、１１４  通信路、１１５  通信路
【図１】
0005745836.tif 000002
【図２】
0005745836.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005745836.tif 000005
【図５】
0005745836.tif 000006
【図６】
0005745836.tif 000007
【図７】
0005745836.tif 000008