(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された光を透過して画像を表示する表示手段に光を照射する照明装置であって、
複数の発光手段と、
前記画像に応じて、前記画像のフレーム周期を複数個に等分割した周期における各発光手段の点灯期間及び消灯期間の比率であるデューティ比を決定し、前記デューティ比を用いてＰＷＭ制御で各発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記複数の発光手段のうち、対象発光手段から発せられた光の輝度を測定する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、前記対象発光手段の前記点灯期間のうちの一部である測定期間において前記対象発光手段から発せられた光の輝度を測定し、
前記制御手段は、前記測定期間において、前記対象発光手段が点灯し、かつ、前記複数の発光手段のうち前記対象発光手段でない他の発光手段が消灯するように、前記他の発光手段の点灯期間に前記他の発光手段を強制的に消灯する強制消灯期間を設定し、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、当該発光手段から発せられる光の輝度が、前記強制消灯期間が設定されない場合よりも低下することを抑制するように、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の点灯期間が、前記強制消灯期間に応じた長さだけ長くなるように当該発光手段のデューティ比を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記測定期間が開始するタイミングは、前記対象発光手段の点灯が開始するタイミング
に対応することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記測定期間が終了するタイミングは、前記対象発光手段の点灯が終了するタイミングに対応することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記表示手段と、
を備える表示装置。
【請求項７】
複数の発光手段を有し、照射された光を透過して画像を表示する表示手段に光を照射する照明装置の制御方法であって、
前記画像に応じて、前記画像のフレーム周期を複数個に等分割した周期における各発光手段の点灯期間及び消灯期間の比率であるデューティ比を決定し、前記デューティ比を用いてＰＷＭ制御で各発光手段の発光を制御する制御工程と、
前記複数の発光手段のうち、対象発光手段から発せられた光の輝度を測定する測定工程と、
を有し、
前記測定工程は、前記対象発光手段の前記点灯期間のうちの一部である測定期間において前記対象発光手段から発せられた光の輝度を測定し、
前記制御工程は、前記測定期間において、前記対象発光手段が点灯し、かつ、前記複数の発光手段のうち前記対象発光手段でない他の発光手段が消灯するように、前記他の発光手段の点灯期間に前記他の発光手段を強制的に消灯する強制消灯期間を設定し、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする照明装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御工程では、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、当該発光手段から発せられる光の輝度が、前記強制消灯期間が設定されない場合よりも低下することを抑制するように、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする請求項７に記載の照明装置の制御方法。
【請求項９】
前記制御工程では、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の点灯期間が、前記強制消灯期間に応じた長さだけ長くなるように当該発光手段のデューティ比を決定することを特徴とする請求項７又は８に記載の照明装置の制御方法。
【請求項１０】
前記測定期間が開始するタイミングは、前記対象発光手段の点灯が開始するタイミングに対応することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の照明装置の制御方法。
【請求項１１】
前記測定期間が終了するタイミングは、前記対象発光手段の点灯が終了するタイミングに対応することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の照明装置の制御方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置、その制御方法、及びバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では画像表示装置として液晶を用いたものが主流になってきている。液晶パネルは自発光デバイスではないため、LED等の光源を用いたバックライトが必要になる。また液
晶ディスプレイで画像の輝度を調節する方法としては、液晶の制御により輝度の調節を行う方法と、バックライトの輝度を調節する方法とがある。バックライトによって輝度を調整する方法を用いることで、画面内のコントラスト比を高めることが可能になり、また消費電力を抑えられるというメリットもある。
【０００３】
バックライトの輝度を調整する手段として多く用いられるものにPWM制御（パルス幅変
調制御）がある。PWM制御はバックライトを一定周期で点灯及び消灯をさせ、点灯期間と
消灯期間の割合(デューティ比)を変化させることでバックライトの輝度を調整するものである。点灯と消灯の周期が長いと光の点滅が人の目に視認されるため、ちらつき（フリッカ）を感じることがある。そのため、200Hz以上の高い周波数でバックライトのPWM制御を行うことが一般的である。そのため、例えば画像のフレーム周波数が60Hzであるとしたら、画像の1フレーム中にバックライトは複数回点灯と消灯を繰り返すことになる。
【０００４】
LEDを用いたバックライトには、多くのLEDが敷き詰められている。LEDの数は表示画面
の大きさや必要な輝度等により異なる。ここで、図2(A)のようにバックライトを各々1又
は複数のLEDからなる10個のエリアに分けて、各エリアのLEDの発光を独立に制御可能であり、エリアごとにPWM信号の位相を異ならせることができるものとする。図18に、全ての
エリアのLEDを同じ位相で点灯と消灯をさせる場合のPWM制御のタイムチャートの一例を示す。図18の横軸は時間であり、縦軸は電流量である。黒く塗りつぶした部分が点灯期間を表し、それ以外の部分が消灯期間を表す。各エリアの電流量を足し合わせたものが合計電流である。
【０００５】
図18の合計電流を見れば分かるように、全てのエリアで同じ位相のPWM制御を行うと、PWM制御の1周期の中において、合計電流量の時間変動が大きくなる。このように大幅に電
流量が変動してしまうと、電源効率の低下を招き消費電力の増大に繋がる。また大幅な変動に耐えうるようにバックライトの電源の設計を行う必要があるため、高コスト化に繋がる。そこで、合計電流量の変動を抑えるための技術として、PWM信号の位相をエリアごと
にずらす方法がある。エリアごとに位相をずらしてバックライトを点灯させる技術として例えば特許文献1に記載されたものがある。図19に、エリアごとにPWM信号の位相をずらして点灯させる場合のPWM制御のタイムチャートの一例を示す。図19に示すように、エリア
ごとにPWM信号の位相をずらすことで、合計電流の大幅な変動を抑えることが可能になる
。
【０００６】
上記のように、フリッカ抑制のために、バックライトは画像のフレーム周波数に対して高周波で点滅させることが一般的であるが、動画ボケ抑制のために、バックライトのPWM
の周波数を画像のフレーム周波数と同じにする技術もある。液晶パネルは、ブラウン管ディスプレイやプラズマディスプレイ等の自発光デバイスに比べると応答性が低いため、動画像表示を行った際に動画ボケが目立つことがある。動画ボケを抑制するための技術の一つにバックライトスキャンと呼ばれる技術が存在する。バックライトスキャンとは、液晶の走査（スキャン）に合わせてバックライトを消灯し、液晶の切り替わりの瞬間を見えなくすることで、動画ボケの低減を図る技術である。この技術については特許文献2等に開
示されている。
【０００７】
また、LEDの輝度には個体差(バラつき)があり、同じ電流量、同じデューティ比のPWM信号で点灯をさせてもLEDごとに輝度の差が生じる。さらには画面内の温度差や経年変化に
よる劣化等によってもLEDごとに輝度のバラつきが生じる。また複数個のLEDを直列に接続してLEDブロックを形成して、LEDブロックごとに制御を行う場合でも、LEDの輝度バラつ
きにより、LEDブロックごとに輝度のバラつきが生じる。LEDブロックごとの輝度のバラつきはバックライトの輝度ムラとなって表示画像に影響する。高品位な画像表示を可能にするためには、LEDブロックごとの輝度のバラつきを正確に把握した上でLEDブロックごとにPWM信号のデューティ比を変えるなどの方法でバックライトの輝度ムラを抑えることが有
効である。
【０００８】
バックライトの輝度ムラを抑える方法として、輝度センサを用いてLEDブロックの輝度
のバラつきを取得し、取得結果を基にLEDブロックごとにデューティ比を変更する等の制
御を行う方法がある。ここでLEDブロックごとの輝度センサ値の取得を正確に行うには該
当LEDブロックのみを点灯させて他のLEDブロックは消灯させ、光漏れによる測定値への影響を抑えることが有効である。しかしながら前述のようにバックライトのエリアごとにPWM信号の位相を異ならせて発光制御を行う場合、デューティ比が極端に低い場合を除けば
、常にバックライトのいずれかのエリアのLEDブロックが点灯している。
【０００９】
そのため、測定対象のLEDブロック以外の全てのLEDブロックが消灯しているような点灯状態になる機会はほとんどない。ディスプレイを使用していないときであれば、センサ値を取得するLEDブロックのみを点灯させて他のLEDブロックを全て消灯して測定することも可能である。しかしながらLEDブロックの発光特性の変化はディスプレイの使用中にも起
こりうるため、ディスプレイの使用中においても輝度の測定を行うことが好ましい。
【００１０】
そこで、所定のセンサ値取得期間においてセンサ値取得対象のLEDブロック以外のLEDブロックを全て消灯してセンサ値取得対象のLEDブロックのセンサ値の取得を行い、センサ
値取得期間終了後に元の点灯状態に戻す制御が考えられる。ここでセンサ値取得期間は光センサにより測定対象のLEDブロックの輝度の測定を行うのに十分な長さであり、なおか
つ人の目には視認されない程度に短い期間であるとする。
【００１１】
図20に、エリア1のうちの1ブロックがセンサ値取得ブロックである場合のセンサ値取得期間前後のPWM制御のタイムチャートの一例を示す。図20に示すように、センサ値取得期
間において、エリア1のうちのセンサ値取得ブロックのみが点灯し、エリア1の他のLEDブ
ロック（非センサ値取得ブロック）及び他のエリアの全てのLEDブロックが強制消灯され
ている。このセンサ値取得期間に輝度センサにより測定された値を取得することで、1ブ
ロック分のLEDの輝度を計測することが可能である。点灯させるLEDブロックを変えながら同様に計測を行えば全てのLEDブロックの輝度を計測することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開2010-153359号公報
【特許文献２】特開平11-202286号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のように、センサ取得ブロック以外のLEDを一瞬消灯する場合、その消灯自体は一
瞬であるため人間の目には視認されにくい。しかしながら、消灯した分だけ実質のデューティ比が低下するため、バックライト全体としてわずかに輝度が低下することになる。図
20に示す例では、センサ値取得ブロックのセンサ値取得に伴う、エリア1のセンサ値取得
ブロック以外のLEDブロックの消灯により、センサ値取得が行われるPWM周期における実質の点灯期間が短くなり、エリア1の輝度が低下する。また、エリア7,8,9,10は、1つ前のPWM周期において点灯開始した点灯期間が短くなるため、同じように輝度が低下する。
【００１４】
一方、エリア2〜6については、センサ値取得のタイミングがPWM制御における消灯期間
に当たるため輝度の変化が生じない。よってこのセンサ値取得による強制消灯に伴い、エリアによる輝度の差が生じることになる。この時に輝度が低下するかどうかは設定されているPWMのデューティ比によっても違いが生じる。例えば同じエリアであってもLEDブロックごとにデューティ比の設定が違えば輝度の低下が起きるLEDブロックと輝度の低下が生
じないLEDブロックとの両方が存在する場合もあり得る。
【００１５】
図21に、同一エリアのLEDブロックのデューティ比が全て同じである場合のセンサ値取
得期間を含む2周期分のPWM制御に基づくバックライトの輝度分布を模式的に示す。図21に示すように、センサ値取得期間中に強制消灯が行われるエリア1の非センサ値取得ブロッ
ク及びエリア7〜10の輝度は、エリア1のセンサ値取得ブロック及びエリア2〜6の輝度と比較して低くなっている。
【００１６】
図22に、エリア4のうちの1ブロックがセンサ値取得ブロックである場合のセンサ値取得期間前後のPWM制御のタイムチャートの一例を示す。図22の例では、センサ値取得期間を
含むPWM周期においてはエリア1,2,3とエリア4のうち非センサ値取得ブロックにおいて強
制消灯による輝度の低下が生じる。またエリア10については、1つ前のPWM周期において開始した点灯期間中に強制消灯が行われるため、同様に輝度の低下が生じることになる。図23に、センサ値取得期間を含む2周期分のPWM制御に基づくバックライトの輝度分布を模式的に示す。
【００１７】
図21、図23に示すように、センサ値取得ブロックの属するエリアが変わることにより、センサ値取得に伴う強制消灯によって輝度が低下するエリアも変わってくる。よってバックライトの全てのLEDブロックについて1ブロックずつセンサ値の取得を行っていくと、センサ値取得が行われている期間中画面内の一部のエリアの輝度の低下が起こり続けることになる。
【００１８】
例えば、センサ値の取得が画像1フレーム(60Hz)に1回行われるものとし、1エリア20個
のLEDブロックにより構成されるとすると、LEDブロックの総数は200個となり、全てのLEDブロックのセンサ値の取得には約3.3秒の時間を要する。この場合、3.3秒間、画面内で輝度が変動することになるが、人の目は周波数の低い輝度変化に対しては敏感であるため、この輝度変動は観察者の目に視認されやすく、表示画質の低下として認識されてしまう。
【００１９】
そこで本発明は、発光を独立に制御可能な複数のブロックからなる照明装置において、センサによりブロックごとの輝度を測定する際の画面内の輝度の変動を抑制する技術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】
【００２０】
本発明は、照射された光を透過して画像を表示する表示手段に光を照射する照明装置であって、
複数の発光手段と、
前記画像に応じて、前記画像のフレーム周期を複数個に等分割した周期における各発光手段の点灯期間及び消灯期間の比率であるデューティ比を決定し、前記デューティ比を用いてＰＷＭ制御で各発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記複数の発光手段のうち、対象発光手段から発せられた光の輝度を測定する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、前記対象発光手段の前記点灯期間のうちの一部である測定期間において前記対象発光手段から発せられた光の輝度を測定し、
前記制御手段は、前記測定期間において、前記対象発光手段が点灯し、かつ、前記複数の発光手段のうち前記対象発光手段でない他の発光手段が消灯するように、前記他の発光手段の点灯期間に前記他の発光手段を強制的に消灯する強制消灯期間を設定し、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする照明装置である。
【００２１】
本発明は、複数の発光手段を有し、照射された光を透過して画像を表示する表示手段に光を照射する照明装置の制御方法であって、
前記画像に応じて、前記画像のフレーム周期を複数個に等分割した周期における各発光手段の点灯期間及び消灯期間の比率であるデューティ比を決定し、前記デューティ比を用いてＰＷＭ制御で各発光手段の発光を制御する制御工程と、
前記複数の発光手段のうち、対象発光手段から発せられた光の輝度を測定する測定工程と、
を有し、
前記測定工程は、前記対象発光手段の前記点灯期間のうちの一部である測定期間において前記対象発光手段から発せられた光の輝度を測定し、
前記制御工程は、前記測定期間において、前記対象発光手段が点灯し、かつ、前記複数の発光手段のうち前記対象発光手段でない他の発光手段が消灯するように、前記他の発光手段の点灯期間に前記他の発光手段を強制的に消灯する強制消灯期間を設定し、前記他の発光手段のうち、前記画像に応じて決定された点灯期間に前記測定期間が重なる発光手段の発光を、前記画像に応じて決定されたデューティ比よりも長いデューティ比で制御することを特徴とする照明装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発光を独立に制御可能な複数のブロックからなる照明装置において、センサによりブロックごとの輝度を測定する際の画面内の輝度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例1に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図
【図２】バックライトのエリア分け及びエリア1のセンサ取得時の点灯状態を示す図
【図３】実施例1のPWM制御を示す図
【図４】実施例1のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図５】実施例1においてセンサ取得に伴う強制消灯の有無の判定方法を説明する図
【図６】実施例1のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図７】実施例1のPWM制御を示す図
【図８】実施例1のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図９】実施例2のバックライトスキャン時のPWM制御を示す図
【図１０】実施例2のセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１１】実施例2のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図１２】実施例2のバックライトスキャン時のPWM制御を示す図
【図１３】実施例2のセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１４】実施例2のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図１５】実施例3のセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１６】実施例3のセンサ値取得による輝度低下の補償のPWM制御を示す図
【図１７】実施例3のセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１８】従来技術におけるPWM制御を示す図
【図１９】従来技術におけるPWM制御を示す図
【図２０】従来技術におけるセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図２１】従来技術におけるセンサ値取得により生じる輝度ムラを説明する図
【図２２】従来技術におけるセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図２３】従来技術におけるセンサ値取得により生じる輝度ムラを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施例１）
本発明の第一の実施例を説明する。図1は本発明の照明装置をバックライト装置として
備える画像表示装置の概略を示すブロック図である。画像表示装置100は画像入力部101から入力された画像信号に対し、画像解析部102で解析を行い、表示画像とバックライトの
輝度を決定する。画像解析部102で決定された画像を表示できるようにLCD制御部103はLCDパネル104を制御して、LCDパネル104の各画素の液晶を配向させ画像表示が可能な状態に
する。またバックライト制御部105は画像解析部102で決定されたバックライトの輝度が実現されるように、LEDドライバ106に対して必要な電流値やPWMのデューティ比等の設定を
行う。
【００２５】
LEDドライバ106は複数のチャンネルを持ち、それぞれのチャンネルがバックライト107
を構成するそれぞれ発光を独立に制御可能な光源であるLEDブロックに接続されている。
ここで、LEDブロックは、バックライトの縦方向と横方向に配置された複数個の発光ブロ
ックであるとする。LEDドライバ106は、バックライト制御部105により設定された条件で
、所定の周期内の点灯期間と消灯期間のデューティ比を調節するパルス幅変調制御（PWM
制御）によりLEDブロックの輝度を制御させる。
【００２６】
輝度センサ108はバックライト107から照射される光を所定の測定期間、受光することにより測定対象のLEDブロックの輝度を測定して測定結果をセンサ制御部109に出力する。センサ制御部109はバックライト制御部105と同期して動作する。すなわち、バックライト制御部105は、センサ制御部109によるセンサ値取得が行われる期間において、センサ値取得対象のLEDブロック以外のLEDブロックである非センサ値取得LEDブロックを消灯する。
【００２７】
センサ制御部109は、センサ値取得期間にセンサ108から出力値を取得することでセンサ値取得対象LEDブロックの輝度を取得する。センサ制御部109は、LEDブロックごとのセン
サ値をバックライト制御部105にフィードバックする。バックライト制御部105は、センサ制御部109から取得するLEDブロックごとのセンサ値に基づき、バックライト107の輝度ム
ラを極力少なくするようにLEDドライバ106によるPWM制御を調整する。バックライト107がLCDパネル104を照射し、照射光がLCDパネル104の各画素の透過率に従って透過することにより、観察者が観察可能な画像が画像表示部110に表示される。
【００２８】
次にセンサ値取得方法の詳細について説明する。図2(A)に示すようにバックライト107
は画面縦方向に10個のエリアに分けられ、バックライト制御部105は、エリアごとにPWM信号の位相をずらしてバックライト107の発光を制御する。各エリアは複数のLEDブロックにより構成され、一つのLEDブロックには1個以上のLEDが配置されており、LEDブロックごとに独立に電流値やPWMのデューティ比の設定を変えて発光を制御することが可能な構成で
あるとする。
【００２９】
画像信号の1フレーム期間は、LEDブロックの発光を制御するPWM信号の複数周期分の期
間であるとする。本実施例では、一例として、画像信号のフレーム周波数は60Hz、PWM信
号の周波数は300Hzとする。センサ値取得が行われない通常時の各エリアのPWM制御のタイミングチャートの一例を図3に示す。
【００３０】
本実施例のPWM制御では、PWM信号の1周期（PWM周期）は点灯期間から始まり、点灯期間の長さはデューティ比によって決まり、点灯期間が終了した後、消灯期間が開始し、消灯期間の終了タイミングにおいてPWM周期が終了するものとする。デューティ比を変えるこ
とで点灯から消灯に移るタイミングが変化し、点灯期間の長さが変化する。また、PWM基
準位置を起点とした場合の各エリアの点灯開始までの時間をDELAY_n(n：1〜10)として定
義する。PWM基準位置は、PWM信号の位相の基準となるタイミングであり、例えば画像信号の垂直同期信号の位置を基準に定める。
【００３１】
図3では画像信号のフレーム周期がPWM周期により5分割され、PWM基準位置はPWM周期5周期ごとに垂直同期信号と一致している。しかしながらこのPWM基準位置の決め方は一例で
あり、画像信号の垂直同期信号とPWM基準位置とが一致していなくても良い。本実施例で
はDELAY_1は0であるとしてエリア1の点灯開始位置はPWM基準位置と等しいものとする。本実施例では、エリアごとにPWM基準位置に対する点灯開始位置の位相（DELAY_n）を異ならせることができるものとする。図3の例では、各エリアともデューティ比は50%で共通だが、エリアごとに点灯開始位置（PWM周期の開始タイミング）が異なっている。
【００３２】
図2(B)は、エリア1の1つのLEDブロックのセンサ値を取得するためのセンサ値取得期間
におけるバックライト107の点灯状態を模式的に示す図である。図2(B)のように、本実施
例の画像表示装置では、センサ値取得期間において1個のLEDブロックのみを点灯させて他のLEDブロックを消灯し、当該センサ値取得期間に輝度センサからの出力値を取得するこ
とでLEDブロックの輝度の測定を行う。センサ値取得期間には、センサ制御部109は、センサ値取得対象LEDブロック以外のLEDブロック（非センサ値取得LEDブロック）を強制的に
消灯させる。
【００３３】
センサ制御部109による非センサ値取得LEDブロックの強制消灯は種々の方法で実現できる。例えば、LEDブロックごとに電流を断続するためのスイッチを設け、センサ制御部109がそのスイッチを切り換えてLEDブロックに流れる電流を遮断することによって強制消灯
を行うことができる。また、センサ制御部109がLEDドライバ106を制御して、非センサ値
取得LEDブロックを駆動するLEDドライバ106に対して電流値を0に設定するよう指示することによって非センサ値取得LEDブロックの消灯を行うようにしても良い。また、センサ制
御部109が、バックライト制御部105に対し、非センサ値取得LEDブロックの電流を0に設定するよう指示を出すことで非センサ値取得LEDブロックを消灯させる方法でも良い。
【００３４】
いずれにしても本実施例ではセンサ制御部109が非センサ値取得LEDブロックを消灯させる手段（機能）を有しているものとする。またいずれの場合であってもセンサ制御部109
はセンサ値の取得動作に関する情報(センサ値取得ブロックの位置等の情報)を予めバックライト制御部105に対して通知するものとする。またセンサ制御部109は各エリアのPWM信
号の位相や点灯開始タイミングの情報を取得する手段を持っており、適切なタイミングにおいて各エリアのLEDブロックのセンサ値の取得を行えるものとする。
【００３５】
初めにエリア1の中の1個のLEDブロックの輝度を測定する場合について説明をする。あ
るLEDブロックの輝度を測定するにはそのLEDブロックの属するエリアの点灯期間内でセンサ値の取得を行う必要がある。デューティ比の設定により点灯期間の長さは変化する。デューティ比が小さい場合、点灯期間が短く、センサ値取得期間を設定可能な期間も短いが、デューティ比が0でなければ、各エリアのPWM周期の開始タイミング、すなわちPWM基準
位置に対しDELAY_Nのタイミングでは、エリアNは必ず点灯している。
【００３６】
よって本実施例では、エリアNのLEDブロックのセンサ値取得は、PWM基準位置からDELAY_Nのタイミングにおいて行うこととする。図4にエリア1のLEDブロックのセンサ値取得を
行う場合のPWM制御のタイミングチャートの一例を示す。図中のPWM周期1〜3はDELAY_1が0の場合のエリア1のPWM周期を示しており、DELAY_1が大きくなればその分だけエリア1のPWM周期1〜3も右にシフトしていく。
【００３７】
図4の例では、各エリアのデューティ比は50%で共通ある。センサ値取得を行う際には、センサ値取得LEDブロック以外のLEDブロック（非センサ値取得LEDブロック）は、センサ
値取得期間中、強制消灯される。図4の例では、エリア1のPWM周期2においてエリア1のLEDブロックのセンサ値取得が行われる。そのため、PWM周期1のエリア7,8,9,10並びにPWM周
期2のエリア1の非センサ値取得ブロックの点灯期間において、PWM周期2のエリア1のセン
サ値取得期間に相当する期間が強制的に消灯期間とされている。
【００３８】
本実施例では、このように他のLEDブロックのセンサ値取得の実施に伴ってPWMの点灯期間の一部の期間が強制的に消灯期間とされるLEDブロックを求める。そして、これらの強
制消灯されるLEDブロックのPWMのデューティ比の設定を予め変更しておくことで、強制消灯されるLEDブロックの輝度の低下を抑制することを特徴とする。
【００３９】
図4において、バックライト制御部からLEDドライバへの通信1〜3は、バックライト制御部105がLEDドライバ106に対して、PWM周期1〜3それぞれにおける各LEDブロックのデュー
ティ比を設定するための通信を表す。
【００４０】
図4の例では、バックライト制御部105は、通信1により、PWM周期1におけるエリア7,8,9,10のPWMのデューティ比を大きくするように設定する。次の通信2により、バックライト
制御部105は、PWM周期2におけるエリア1の非センサ値取得LEDブロックのデューティ比を
大きくするように設定するとともに、エリア7,8,9,10のPWMのデューティ比を元の値に戻
すように設定する。次の通信3により、バックライト制御部105は、PWM周期3におけるエリア1の非センサ値取得LEDブロックのデューティ比を元に戻すように設定する。
【００４１】
このように強制消灯による点灯期間の実質的な短縮分が補償されるように、予め強制消灯対象のLEDブロックのデューティ比を元の値（図4では50%）より長くしておく、すなわ
ち、点灯期間の終了タイミングを元のタイミングより遅くなるようにする。これにより、センサ値取得が行われるPWM周期の前後におけるバックライトの輝度の変動を抑制するこ
とが可能になる。
【００４２】
次に具体的なデューティ比の変更の有無と変更後のデューティ比の決定方法について説明する。図5(A)にPWM周期1におけるデューティ比の決定方法を示す。当初定められたLED
ブロックの点灯時間をDUTYとしたときに、エリアn(n=1〜10)のLEDブロックは、PWM基準位置1を基準としてDELAY_nから点灯を開始して、「DELAY_n + DUTY」まで点灯していることになる。また、PWMの1周期の長さをT_pwm、センサ値取得LEDブロックが属するエリアのDELAY時間をDELAY_sとする。このとき、センサ値取得が行われる期間は、「T_pwm + DELAY_s」から「T_pwm + DELAY_s + センサ値取得時間」までの期間となる。よって、以下の式
を満たすエリアnに属する非センサ値取得LEDブロックは、そのPWMの点灯期間の一部が他
のLEDブロックのセンサ値取得に伴い強制的に消灯期間とされることになる。
DELAY_n < T_pwm + DELAY_s + センサ値取得時間 < DELAY_n + DUTY
【００４３】
上記の式を満たすエリアnに属する非センサ値取得LEDブロックについては、PWM周期1におけるPWMのデューティ比を「DUTY+センサ値取得時間」に設定しなおす。これにより、他のLEDブロックのセンサ値取得に伴う強制消灯による輝度の低下を抑制することができる
。
【００４４】
次にPWM周期2におけるPWMのデューティ比の設定方法について図5(B)を用いて説明する
。PWM周期2においてはエリアnのLEDブロックは、PWM基準位置2を基準としてDELAY_nの時
間から点灯を開始して、「DELAY_n + DUTY」まで点灯していることになる。一方でセンサ値取得が行われる期間はDELAY_sから開始して「DELAY_s + センサ値取得時間」までの期
間である。よって、以下の式を満たすエリアnに属する非センサ値取得LEDブロックは、そ
のPWMの点灯期間の一部が他のLEDブロックのセンサ値取得に伴い強制的に消灯期間とされることになる。
DELAY_n < DELAY_s + センサ値取得時間 < DELAY_ｎ + DUTY
【００４５】
上記の式を満たすエリアnに属する非センサ値取得LEDブロックについては、PWM周期2におけるPWMのデューティ比を「DUTY + センサ値取得時間」に設定しなおす。これにより、他のLEDブロックのセンサ値取得に伴う強制消灯による輝度の低下を抑制することが可能
になる。図6は、上述の判定方法に基づいて求められる、エリア4のLEDブロックに対して
センサ値取得が行われる場合のPWM制御を表すタイミングチャートである。PWM周期2にお
いてエリア4のLEDブロックのセンサ値取得が行われる場合、PWM周期1においてエリア10のPWMのデューティ比を上げて、PWM周期2においてエリア1〜3とエリア4の非センサ値取得ブロックのPWMのデューティ比を上げる。これにより、バックライト107の輝度変動を抑制できる。
【００４６】
次にPWM信号が消灯期間から開始し、消灯期間の終了後に点灯期間が開始する場合の説
明を行う。図7に示すように、この場合はPWM基準位置から消灯開始(PWMサイクル開始)ま
での時間をDELAY_nとして定義する。PWM信号が消灯期間から始まるPWM制御の場合、デュ
ーティ比が小さくなった場合には、PWM周期の最後の方でのみLEDが点灯するようになる。そのため、PWM信号が消灯期間から始まるPWM制御の場合には、本実施例では、PWM周期の
終わりのタイミングにおいてセンサ値の取得を行う。
【００４７】
図8(A)に、PWM信号が消灯期間から始まるPWM制御におけるエリア1のLEDブロックのセンサ値取得時のタイミングチャートの一例を示す。図8(A)の例では、エリア1のセンサ値取
得に伴い、PWM周期1のエリア1(非センサ値取得ブロック)及びエリア2〜5においてPWMの点灯期間中に強制消灯期間が設定される。従って、本実施例では、図8(A)の通信1において
エリア1(非センサ値取得ブロック)とエリア2〜5のPWMの点灯期間を伸長させるような設定値がバックライト制御部105からLEDドライバ106へ送信される。
【００４８】
PWM信号が消灯期間から始まるPWM制御の場合には、強制消灯されるLEDブロックの輝度
補償は、図8(A)に示すように、PWMの点灯期間を前方向に延ばすことにより行われる。す
なわち、点灯開始タイミングを早くする（消灯終了タイミングを早くする）ことにより、強制消灯分の輝度低下が補償される。また、図8(A)に示すように、PWM周期2においてはいずれのエリアのPWMの点灯期間にも強制消灯期間が設定されない。従って、バックライト
制御部105は、通信2において、全てのエリアのデューティ比を元の設定値に戻すようLED
ドライバ106へ指示する。
【００４９】
同様に、バックライト制御部105は、通信3でも通信2と同様の設定値を送信する。図8(A)に示すように、エリア1のセンサ値取得に伴う輝度低下の影響はPWM周期2以降にはないため、バックライト制御部105は、通信3自体を行わなくても良い。
【００５０】
図8(B)に、PWM信号が消灯期間から始まるPWM制御におけるエリア9のLEDブロックのセンサ値取得時のタイミングチャートの一例を示す。図8(B)の例では、エリア9のセンサ値取
得に伴い、PWM周期1のエリア9(非センサ値取得ブロック)、エリア10、及びPWM周期2のエ
リア1〜3のPWMの点灯期間中に強制消灯期間が設定される。
【００５１】
従って、本実施例では、図8(B)の通信1においてエリア9(非センサ値取得ブロック)とエリア10のPWMの点灯期間を伸長させるような設定値がバックライト制御部105からLEDドラ
イバ106へ送信される。通信2においてはエリア1〜3のPWMの点灯期間を伸長させるような
設定値がバックライト制御部105からLEDドライバ106へ送信される。
【００５２】
本実施例では、LEDドライバ106への通信のタイミングを、輝度補償を行う必要があるLEDブロックが存在するPWM周期のPWM基準位置より前とする例を説明した。しかし、LEDドライバ106が輝度補償を行う必要があるLEDブロックのデューティ比を変更可能なタイミングであれば、LEDドライバ106への通信タイミングは図4，図6，図8(A)，図8(B)に示すタイミングと同じでなくても良い。本実施例では、センサ制御部109は、この通信を行うタイミ
ングよりも前に、センサ値取得を行うこと及びセンサ値取得LEDブロックの情報をバック
ライト制御部105に対して通知するものとする。
【００５３】
本実施例の方法を用いてLEDブロックのセンサ値の取得を行うことにより、センサ値取
得に起因するバックライトの輝度の変動を抑制することができ、画質の低下を抑制することが可能になる。
【００５４】
（実施例２）
第2の実施例では、バックライトスキャンを行うバックライトにおけるセンサ値の取得
方法について説明を行う。実施例1で説明した構成要素と同等の構成要素については実施
例1と同じ名称及び符号を用いて詳細な説明は割愛する。バックライトスキャンを行う場
合は、画像信号のフレーム周波数と同じ周波数（例えば60Hz）でバックライトの点灯と消灯を行うことになる。
【００５５】
そのための方法として、LEDドライバ106のPWM周波数は変えずに、周期ごとにPWMのデューティ比を変更することでLEDドライバ106のPWM周波数よりも低い周波数でバックライト
を点滅させる方法がある。ここでは図9を用いて、LEDドライバ106のPWM信号は駆動周波数300HzのPWM信号とし、このPWM信号によりデューティ比50%、点滅周波数60Hzでバックライトを点滅させることでバックライトスキャンを行う例を説明する。ここではLEDドライバ106のPWM信号は、点灯期間から始まり消灯期間で終わる仕様のPWM信号であるとする。この場合、デューティ比が100%の周期及びデューティ比が0%の周期の少なくともいずれか並びにデューティ比が100%以下の1個の周期からなる複数個の周期を単位として光源を駆動す
る。
【００５６】
エリア1の場合を例にとるとPWM周期1においてデューティ比を最大(100%)に設定する。
次にPWM周期2においても同様にデューティ比を100%に設定する。次のPWM周期3においてはデューティ比を50%に設定する。次のPWM周期4とPWM周期5においてデューティ比を0%に設
定する。以上のように、PWM信号の複数個の周期を単位としてバックライトを駆動するこ
とで、画像フレーム1において1度だけ点灯から消灯へ切り替わるような点滅、つまり60Hzでの点滅を行わせることが可能になる。次の画像フレーム2(PWM周期6〜10)でも同様のデ
ューティ比設定を行えば60Hzでの点灯と消灯が繰り返されることになる。
【００５７】
なお、図9ではPWM周期の切れ目が分かるようにPWM周期の間にわずかに隙間を図示して
いるが、これは図面を分かりやすくするための便宜上のものであって、実際には点灯期間中に隙間は存在しない。また図9の「PWM周期1〜10」はエリア1のPWM周期である。実施例1で説明したように、エリアごとにPWM基準位置に対するPWM周期の位相を異ならせることができる。
【００５８】
図9の例では、奇数エリアのPWM周期はエリア1と同じとし、偶数のエリアのPWM周期は奇数のエリアに対して半周期分の位相のずれが設定されているものとする。なお、エリアごとのPWM周期の起点の位置はエリアごとにどの程度点灯の位相をずらすかによって決まる
ため本実施例の限りではない。
【００５９】
バックライトスキャンを効果的に行うにはエリアごとに点灯位相をずらす必要がある。エリア5の場合を例にとるとPWM周期1,2でデューティ比を0%、PWM周期3,4でデューティ比
を100%、PWM周期5でデューティ比を50%に設定する。これにより、エリア5を、エリア1に
対して一定時間(ここではPWM周期2周期分)のディレイを持って60Hzで点滅させることが可能になる。
【００６０】
同様にエリアごとに、PWM周期ごとのデューティ比を異ならせることにより、元々のPWM周波数（LEDドライバ106による駆動周波数）とは異なる周波数で点滅を行わせることが可能になる。このように、駆動周波数と異なる点滅周波数でバックライトを点滅させるPWM
制御を行う場合に、LEDブロックのセンサ値取得に伴うバックライトの輝度変動を抑える
方法を本実施例で説明する。
【００６１】
図10(A)にエリア1のLEDブロックのセンサ値を取得する場合のPWM制御のタイムチャートの一例を示す。図10(B)、図10(C)はそれぞれ図10(A)の一部を拡大した図である。エリア1は、バックライトスキャンの点滅周期で見た場合のデューティ比（画像1フレーム期間全
体でのデューティ比）が低くなっても、0でなければ、図10におけるPWM周期1とPWM周期6
の開始位置では必ず点灯している。従って、バックライトスキャンを行う場合で、PWM信
号が点灯期間から始まる信号の場合、各エリアのセンサ値取得タイミングは、各エリアの点滅周期の開始位置とする。エリア1の場合はPWM周期1、PWM周期6の開始位置、エリア3の場合はPWM周期2、PWM周期7の開始位置である。
【００６２】
点滅周期で見た場合のデューティ比を以下「点滅のデューティ比」と呼んでPWM周期ご
とのデューティ比と区別する。ここではPWM周期6の開始位置でエリア1のLEDブロックのセンサ値の取得を行う場合を例に説明する。この場合、図10(B)に示すように、画像フレー
ム1の期間に点灯開始タイミングがあるエリア7〜10のPWM周期5及びPWM周期6の点灯期間に強制消灯期間が設定される。より詳細には、エリア1のセンサ値取得期間において、エリ
ア7,9のPWM周期6とエリア8,10のPWM周期5におけるPWMの点灯期間に強制消灯期間が設定される。また、図10(C)に示すように、画像フレーム2の期間に点灯開始タイミングがあるエリア1(非センサ値取得エリア)のPWM周期6の点灯期間に強制消灯期間が設定される。
【００６３】
実施例1では、強制消灯期間が設定されることになるPWM周期の点灯期間を予め伸長しておく方法により強制消灯による輝度低下を補償する方法を説明した。つまり、強制消灯期間が設定されるPWM周期内で点灯期間を伸長することにより輝度補償を行った。この輝度
補償の方法を図10の例に適用しようとすると、エリア7のPWM周期6においてはデューティ
比の設定が50%であるため、同周期内においてPWMの点灯期間を伸長させることが可能である。
【００６４】
一方でエリア8,10のPWM周期5とエリア9のPWM周期6については、デューティ比が100%に
設定されている。そのため同周期においてはそれ以上点灯期間を伸長させることができない。そこで本実施例ではPWMの点灯期間に強制消灯期間が設定されることになるPWM周期の元々のデューティ比が100%の場合には、そのPWM周期よりも前又は後の点灯期間を伸長可
能なPWM周期において点灯期間を伸長させる。
【００６５】
ここではLEDドライバ106によるPWM信号の1周期が点灯期間から始まり消灯期間で終わるため、PWMの点灯期間に強制消灯期間が設定されるPWM周期よりも後ろのPWM周期において
デューティ比が0%以上100%未満のPWM周期が現れる。従って、強制消灯期間が設定されるPWM周期よりも後ろの周期においてPWMの点灯期間の伸長を行うこととする。なお、「点灯
期間に強制消灯期間が設定されるPWM周期よりも後ろのPWM周期においてデューティ比が0%以上100%未満のPWM周期」の当初のデューティ比が0%の場合、点灯期間の伸長は当該PWM周期に点灯期間を設けることとする。
【００６６】
エリア8においてはPWM周期5ではデューティ比が100%であり、次のPWM周期6はデューテ
ィ比が50%であるのでこのPWM周期6においてPWMの点灯期間を伸長することとする。このエリア8のPWM周期6の点灯期間の伸長の指示は、バックライト制御部105からLEDドライバ106への通信6により行われる。
【００６７】
エリア9においては、点灯期間中に強制消灯期間が設定されるPWM周期6は元々のデュー
ティ比が100%であり、次のPWM周期7はデューティ比が50%である。従って、バックライト
制御部105は、通信7により、PWM周期7においてPWMの点灯期間を伸長させる設定を行う。
【００６８】
エリア10においては、点灯期間中に強制消灯期間が設定されるPWM周期5では元々のデューティ比が100%であり、次のPWM周期6においても元々のデューティ比が100%である。その次のPWM周期7は元々のデューティ比が50%であるので、バックライト制御部105は、通信7
により、PWM周期7においてPWMの点灯期間を伸長させる設定を行う。
【００６９】
エリア1の非センサ値取得LEDブロックにおいては、点灯期間中に強制消灯期間が設定されるPWM周期6、及びその次のPWM周期7は元々のデューティ比が100%である。そのため、バックライト制御部105は、通信8により、さらにその次のPWM周期8においてPWMの点灯期間
を伸長させる設定を行う。
【００７０】
点灯期間を伸長させた後のPWM制御のタイミングチャートを図11に示す。なお、図10、
図11の例では、バックライトスキャン(画像1フレームあたり)の点滅のデューティ比が50%であるため、点灯期間を伸長させるPWM周期は、強制消灯期間が設定されたPWM周期から最大で2周期後であった。しかし、点滅のデューティ比がさらに高い場合には、点灯期間を
伸長させるPWM周期は、強制消灯期間が設定されたPWM周期から3周期後や4周期後になることもあり得る。
【００７１】
次にLEDドライバ106によるPWM信号が消灯期間から始まり点灯期間で終わる仕様の場合
にバックライトスキャンを行う例を図12を用いて説明する。例えば、エリア1では、PWM周期1とPWM周期2においてPWM信号のデューティ比を0%(消灯)に設定をする。次のPWM周期3においてはPWM信号のデューティ比を50%に設定する。次のPWM周期4とPWM周期5においてPWM
信号のデューティ比を100%に設定する。これにより画像フレーム1において1度だけ消灯から点灯へ切り替わるような点滅、つまり60Hzでの点滅を行わせることが可能になる。
【００７２】
次の画像フレーム2(PWM周期6〜10)でも同様にPWM信号のデューティ比を設定をすれば60Hzでの消灯と点灯が繰り返されることになる。その他エリアについてもPWM周期ごとにデ
ューティ比を変えながら制御することで、図12に示すような画像信号の周波数と同じ周波数でバックライトを点滅させる発光制御を行うことが可能になる。この場合の、センサ値取得に伴うバックライトの輝度変動を抑える方法を次に説明する。
【００７３】
センサ値を取得するタイミングは、バックライトスキャンの点滅のデューティ比が低くなっても必ず点灯をしているタイミングとする必要がある。点滅のデューティ比が低くなっても、0でなければ、例えばエリア1は、図12におけるPWM周期5の終了位置、エリア7で
あればPWM周期8の終了位置では必ず点灯している。従って、バックライトスキャンを行う場合で、PWM信号が消灯期間から始まる信号の場合、各エリアのセンサ値取得タイミング
は、各エリアの点滅周期の終了位置とする。エリア1の場合はPWM周期5の終了位置、エリ
ア3の場合はPWM周期6の終了位置である。
【００７４】
ここでエリア7のLEDブロックのセンサ値を取得する場合を例にとって説明を行う。図13(A)にエリア7のLEDブロックのセンサ値を取得する場合のPWM制御のタイムチャートの一例
を示す。図13(B)にエリア7〜10の拡大図、図13(C)にエリア1の拡大図を示す。
【００７５】
エリア7(非センサ値取得LEDブロック)では、センサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されるPWM周期であるPWM周期8の元々のデューティ比が100%であるため、別のPWM周期においてPWMの点灯期間を伸長させる。PWM信号が消灯期間から始まり点灯期間で終わる信号の場合は、センサ値取得により強制消灯期間が設定されるPWM周期よりも前のPWM周期であって、元々のデューティ比が100%未満であるPWM周期のPWMの点灯期間を伸長することとする。なお、「点灯期間に強制消灯期間が設定されるPWM周期よりも前のPWM周期であって元々のデューティ比が100%未満のPWM周期」の当初のデューティ比が0%の場合、点灯期間の伸長
は当該PWM周期に点灯期間を設けることとする。エリア7(非センサ値取得LEDブロック)の
場合、上記のように強制消灯期間が設定されるPWM周期8及びその前のPWM周期7は元々のデューティ比が100%であり、さらにその前のPWM周期6のデューティ比が50%である。従って
、このPWM周期6においてPWMの点灯期間の伸長を行う。
【００７６】
エリア8では、センサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されるPWM周期8及びその前のPWM周期7はデューティ比が100%であり、さらにその前のPWM周期6のデューティ比が50%であるため、PWM周期6においてPWMの点灯期間を伸長させる。
【００７７】
エリア9とエリア10では、ともにセンサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されるPWM周期8においてデューティ比が100%であり、その前のPWM周期7のデューティ比が50%であるため、PWM周期7においてPWMの点灯期間の伸長を行う。
【００７８】
エリア1では、センサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されるPWM周期8は元々のデュー
ティ比が50%であるので、当該PWM周期8においてPWMの点灯期間の伸長を行う。
【００７９】
点灯期間を伸長させた後のPWM制御のタイミングチャートを図14に示す。
【００８０】
以上説明したような輝度補償を行うことにより、駆動周波数と異なる点滅周波数でバックライトを点滅させるバックライトスキャンのPWM制御を行う場合に、LEDブロックのセンサ値取得に伴うバックライトの輝度変動を抑えることができる。
【００８１】
（実施例３）
実施例1，2ではPWMの点灯期間の伸長を行う対象は1つのPWM周期であったが、本実施例
では複数のPWM周期に対してPWMの点灯期間の伸長を行う例を説明する。ここでは、図15を用いて、PWM信号が消灯期間から始まり点灯期間で終わる仕様で、バックライトスキャン
を行う場合を例に説明する。図15(A)に示すように、点滅のデューティ比は38%程度であるとする。
【００８２】
例えばエリア1の場合ではPWM周期1〜3ではPWM信号のデューティ比を0%に設定し、PWM周期4ではPWM信号のデューティ比を95%に設定し、PWM周期5ではPWM信号のデューティ比を100%に設定する。これにより、点滅のデューティ比38%を実現する。他のエリアも同様に5個のPWM周期のデューティ比は、1つが100%、1つが95%、残り3つが0%に設定されているとす
る。
【００８３】
またセンサ値取得期間の長さはPWM信号のデューティ比で10%相当(約0.33ms)であるとする。ただしこれは一例でありセンサ108がLEDブロックの輝度を測定するのに十分な長さであり、かつ非センサ値取得LEDブロックをセンサ値取得期間に相当する長さだけ消灯させ
た場合にその消灯自体は観察者に視認されない程度の長さであればこの限りではない。図13の場合と同様、各エリアのセンサ値取得タイミングは各エリアの点滅周期の終了位置とする。
【００８４】
例えば、エリア7のLEDブロックのセンサ値を取得する場合を説明する。この場合、エリア7(非センサ値取得LEDブロック)及びエリア8〜10のPWMの点灯期間に強制消灯期間が設定されることになる。拡大図を図15(B)に示す。
【００８５】
エリア7(非センサ値取得LEDブロック)では、センサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されるPWM周期であるPWM周期8の元々のデューティ比が100%であるため、それよりも前のPWM周期においてPWMの点灯期間を伸長する。1つ前のPWM周期7では元々のデューティ比が95%
である。よってこのPWM周期7ではPWMの点灯期間を伸長することが可能であるが、5%分し
か伸長できないため、輝度補償のために必要なデューティ比10%相当の伸長をPWM周期7だ
けで行うことができない。よってこのPWM周期7においてはデューティ比5%分の伸長を行いデューティ比を100%に変更する。そして、さらにその前のPWM周期6においてデューティ比を0%から5%に変更することで、10%分の輝度補償に必要な残りの5%分を確保する。
【００８６】
エリア8においては、PWM周期7とPWM周期6で5%ずつPWMの点灯期間を伸長し、エリア9,10ではPWM周期8とPWM周期7でそれぞれ5%ずつPWMの点灯期間を伸長する。これにより、デュ
ーティ比10%相当分の強制消灯期間が設定されることによる輝度低下を補償する。
図16に伸長後のPWM制御のタイミングチャートを示す。
【００８７】
次に、上記の例のようなバックライトスキャンを行う場合ではなく、PWM信号の周波数
とLEDブロックの点滅の周波数とが同じである点灯制御が行われる場合への適用例を説明
する。
【００８８】
以下の説明でも、センサ値取得期間はPWMのデューティ比換算で10%(約0.33ms)であるとする。この場合、元々のPWM信号のデューティ比が90%を超えた場合には、実施例1で説明
したようにセンサ値取得に伴い強制消灯期間が設定されたPWM周期において強制消灯期間
分の輝度低下を全て補償できるだけの点灯期間の伸長を行うことができない。
【００８９】
ここで例として、図17(A)に示すように、目標輝度を得るために設定された元々のPWM信号のデューティ比が94%であったとする。そして、図17(B)に示すように、PWM周期3の点灯期間の開始タイミングにおいてエリア1のLEDブロックのセンサ値の取得が行われるものとする。このとき、エリア2〜10のPWM周期2の点灯期間と、エリア1(非センサ値取得LEDブロック)のPWM周期3の点灯期間に、デューティ比10%相当分の強制消灯期間が設定されることになる。
【００９０】
これに対し、実施例1で説明したように、強制消灯期間が設定されたPWM周期において強制消灯期間分の輝度低下を補償するための点灯期間の伸長を行おうとしても、元々のデューティ比が94%であるため、デューティ比10%分の伸長をすることができない。そこで、このような場合は、図17(C)に示すように、複数のPWM周期に分けて輝度補償のためのPWMの
点灯期間の伸長を行う。
【００９１】
エリア2〜10については、バックライト制御部105は、LEDドライバ106に対し、強制消灯期間が設定されるPWM周期2において5%分の点灯期間の伸長を行ってデューティ比を99%に
設定するよう通信2により指示する。また、当該PWM周期2の1つ前のPWM周期1において、10%相当分の輝度補償に必要な残りの5%分の点灯期間の伸長を行ってデューティ比を99%に設定するよう通信1により指示する。
【００９２】
また、エリア1(非センサ値取得LEDブロック)については、バックライト制御部105は、LEDドライバ106に対し、通信3により強制消灯期間が設定されるPWM周期3において5%分の点灯期間の伸長を行ってデューティ比を99%に設定する。また、当該PWM周期3の1つ前のPWM
周期2において、10%相当分の輝度補償に必要な残りの5%分の点灯期間の伸長を行ってデューティ比を99%に設定するよう通信2により指示する。
【００９３】
なお、エリア1(非センサ値取得LEDブロック)についてはPWM周期4において元のデューティ比に戻し、エリア2〜10についてはPWM周期3において元のデューティ比に戻す。
【００９４】
以上のような点灯期間の伸長を行うことにより、LEDブロックのセンサ値取得に伴い他
のLEDブロックが強制的に消灯されることによるバックライトの輝度低下を補償すること
ができる。
【００９５】
なお、ここでは2つのPWM周期に分けてそれぞれのPWM周期において等しく5%ずつ点灯期
間を伸長する例を説明したが、必ずしも各PWM周期におけるPWMの点灯期間の伸長量を同じにする必要はない。また、2つ以上のPWM周期に分けて伸長を行うことも可能である。すなわち、強制消灯される周期の前又は後の1以上の周期において点灯期間の伸長を行うよう
にしても良い。ただし、分割して点灯期間の伸長を行うPWM周期の数と、センサ値取得を
行う間隔との関係によっては、輝度低下を全て補償することができなくなることが考えられる。
【００９６】
例えば、センサ値の取得が画像1フレーム(60Hz)に1度の周期で行われる場合、PWM信号
の周波数を300Hzとすると、5つ以下のPWM周期で分割して輝度低下を補償するための点灯
期間の伸長を行うことができる。デューティ比に応じてセンサ値の取得周期を決めるような構成でも良い。LEDは同じ電流量、同じデューティ比で駆動しても経年劣化等により輝
度が低下する傾向がある。そのような場合にはPWM信号のデューティ比を増加補正するこ
とにより目標輝度を得ることが一般的である。そのため、LEDの劣化度合によっては、PWM信号のデューティ比が高くなることも考えられる。本実施例によれば、PWM信号の元々の
デューティ比が高い場合でも、センサ値取得に伴う強制的な消灯に起因するバックライトの輝度変動を抑制できる。
【符号の説明】
【００９７】
105バックライト制御部
107バックライト
109センサ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006341968.tif 000004
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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