(57)【要約】【課題】バックライトを構成する複数の光源の各々の輝度を表示する画像データに応じて制御する表示装置において、輝度センサによる各光源の輝度の測定を精度良く行う。【解決手段】発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、前記光源の輝度を測定する測定手段と、表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定手段と、を備え、前記決定手段は、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とする表示装置。【選択図】図2
2017026717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記測定手段は、所定の測定期間にわたって受光することで輝度を測定するセンサであり、
前記閾値は、前記測定期間に基づき定められる請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記測定手段による測定が行われるときに、前記複数の光源のうち測定対象の光源のみを点灯させそれ以外の光源を消灯させる制御を行う制御手段をさらに備える請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記決定手段は、表示する画像データに基づき、前記制御ブロックごとに目標輝度を決定し、前記各制御ブロックにおける前記第２パネルの透過光の輝度が前記目標輝度になるように前記各光源の点灯期間及び消灯期間並びに前記各制御ブロックの透過率を決定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記各制御ブロックに対応する領域における前記画像データの特徴量に基づき前記各制御ブロックの目標輝度を決定する請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記決定手段は、画像データと、前記各光源の点灯期間及び消灯期間並びに前記各制御ブロックの透過率の標準値と、の所定の関係に基づき、表示する画像データに応じた前記標準値を求めるとともに、点灯期間の標準値が前記閾値より短い光源については、前記点灯期間の標準値に対し増加させる補正をすることにより、点灯期間及び消灯期間並びに透過率を決定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記点灯期間の標準値が前記閾値より短い光源についての前記補正を、当該光源が前記測定手段による測定対象となったときのみ行う請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記点灯期間の標準値が前記閾値より短い光源について、当該光源に対応する前記第２パネルの制御ブロックにおける透過光の輝度が目標輝度になり、かつ、当該光源の補正後の点灯期間が前記閾値以上になるように、前記点灯期間の標準値に対し増加させる補正をするとともに前記透過率の標準値に対し減少させる補正をする請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記点灯期間の標準値が前記閾値より短い光源について、当該光源に対応する前記第２パネルの制御ブロックの透過率の標準値に対し透過率のとり得る下限値まで減少させる補正をしても、当該光源の補正後の点灯期間が前記閾値以上にならない場合、当該光源に流す電流量を減少させる補正をするとともに、当該電流量の補正に応じて
点灯期間をさらに増加させる補正をする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第２パネルは、複数の異なる色の画素からなり透過光の色を制御可能なパネルであり、
前記決定手段は、前記点灯期間の標準値が前記閾値より短い光源について、当該光源に流す電流量を減少させる補正を行った場合、電流量の補正による前記光源の発光色の変化が前記第２パネルを透過することにより相殺されるように、当該光源に対応する制御ブロックの各色の画素の透過率を決定する請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記測定手段による測定結果に基づき前記各光源の輝度をフィードバック制御するフィードバック制御手段をさらに備える請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
を備えた表示装置の制御方法であって、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された点灯期間及び消灯期間並びに透過率に基づき前記発光手段及び前記第２パネルを制御する制御工程と、
を有し、
前記決定工程では、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
を備えた表示装置の制御方法の各工程を実行させるプログラムであって、前記制御方法は、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された点灯期間及び消灯期間並びに透過率に基づき前記発光手段及び前記第２パネルを制御する制御工程と、
を有し、
前記決定工程では、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトを構成する複数のLED（Light Emitting Diode）をPWM（Pulse Width Modulation）制御する場合に、LEDごとにPWM信号の位相をずらす技術がある（特許文献1を参照）。図7のように複数のエリアの各々にLEDが設けられ独立に発光を
制御可能な構成において、図8のように全てのLEDのPWM信号の位相が同じ場合、合計電流
量の時間変動が大きい。しかし、図9のようにLEDごとにPWM信号の位相をずらせば、合計
電流量の時間変動を抑えることができる。これにより、電源効率の低下や消費電力の増大を抑制することができる。
【０００３】
複数のLEDを用いたバックライトでは、LEDの個体差や劣化度合のばらつきによりバックライトの輝度に画面内ムラが生じることがある。このムラを補正するために、バックライト内に設けた輝度センサによりLEDの輝度を測定し、測定結果に基づくフィードバック制
御を行う技術がある。LEDごとの輝度を正確に測定するため、図10、図11に示すように、
測定対象のLED以外は一時的に消灯させる制御が行われる。さらに、一時的な消灯による
輝度低下を補償するために図12に示すように点灯期間を伸長する制御が行われる。
【０００４】
暗い画像が表示されるエリアに対応するバックライト輝度を低くするローカルディミングと呼ばれる技術がある（特許文献2を参照）。ローカルディミングを行うことで、暗い
画像の表示における黒浮きを抑制することができ、画面内のコントラスト比を高めることが可能になる。
液晶パネルを複数枚重ねてそれぞれで階調制御を行う技術も存在する（特許文献3を参
照）。複数枚の液晶パネルのシャッタを閉じることで遮光性が高まりコントラスト比が向上する。複数枚の液晶パネルを重ねた構造の液晶ディスプレイにおいてバックライトのローカルディミング制御を組み合わせることでさらにコントラスト比を向上させることも可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2010-153359号公報
【特許文献２】特開2001-142409号公報
【特許文献３】特開2007-310161号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ローカルディミング制御を行うと、入力画像によっては、局所的に高輝度（高デューティ比）のLEDブロックと低輝度（低デューティ比）のLEDブロックが両方存在することになる。低デューティ比のLEDブロックの点灯期間が、センサ値検出に必要な点灯期間よりも
短い場合には、正確なセンサ値を取得することができず、適切なフィードバック制御を行うことができないという問題が生じる。
これに対し、低輝度のLEDブロックにおいてセンサ値の検出を可能にするために、デュ
ーティ比を上昇させるとともに電流量を下げることで、目標輝度を保ったままセンサ値の検出に必要なLEDの発光期間を確保する方法が考えられる。しかしながらこの方法では、
センサへの入力光量が減少するためS/N比が低下しセンサ値の検出精度が低下する可能性
がある。また、電流量の変更によりLEDの色味が変化して画質へ影響を与える可能性もあ
る。
【０００７】
そこで本発明は、バックライトを構成する複数の光源の各々の輝度を表示する画像データに応じて制御する表示装置において、輝度センサによる各光源の輝度の測定を精度良く行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とする表示装置である。
【０００９】
本発明は、発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
を備えた表示装置の制御方法であって、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された点灯期間及び消灯期間並びに透過率に基づき前記発光手段及び前記第２パネルを制御する制御工程と、
を有し、
前記決定工程では、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とする表示装置の制御方法である。
【００１０】
本発明は、コンピュータに、
発光を独立に制御可能な複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を変調する第２パネルと、
前記第２パネルの透過光を変調する第１パネルと、
前記光源の輝度を測定する測定手段と、
を備えた表示装置の制御方法の各工程を実行させるプログラムであって、前記制御方法は、
表示する画像データに基づき、前記光源ごとにパルス幅変調制御するための１周期内の点灯期間及び消灯期間を決定するとともに、前記各光源に対応する前記第２パネルの領域である制御ブロックごとに透過率を決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された点灯期間及び消灯期間並びに透過率に基づき前記発光手段及び前記第２パネルを制御する制御工程と、
を有し、
前記決定工程では、前記測定手段による測定対象の光源の点灯期間が閾値以上となるように、当該光源の点灯期間及び消灯期間並びに当該光源に対応する制御ブロックの透過率を決定することを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バックライトを構成する複数の光源の各々の輝度を表示する画像データに応じて制御する表示装置において、輝度センサによる各光源の輝度の測定を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図
【図２】実施例１の第2液晶パネルとバックライトの輝度を示す図
【図３】実施例１の低デューティ時のセンサ値取得を示す図
【図４】実施例１のセンサ値取得時の第2液晶パネルとバックライトの輝度を示す図
【図５】実施例2のセンサ値取得を示す図
【図６】実施例2のフローチャート
【図７】バックライトのエリア分けを示す図
【図８】従来技術におけるPWM制御を示す図
【図９】従来技術におけるPWM制御を示す図
【図１０】従来技術におけるセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１１】従来技術におけるセンサ値取得時のPWM制御を示す図
【図１２】従来技術におけるセンサ値取得時の輝度補償を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
本発明の実施例１を説明する。図１は本発明を適用した表示装置100の機能構成を示す
ブロック図である。
画像入力部101は、外部から画像データを入力する。
画像解析部102は、入力された画像データを解析し、画像データに基づき液晶制御部103及びバックライト制御部106に指示を出す。
液晶制御部103は、第1液晶パネル104と第2液晶パネル105の各画素の液晶の配向を制御
することにより各画素の透過率を制御する。
【００１４】
第1液晶パネル104は、第2液晶パネル105の透過光を変調する第１パネルである。
第2液晶パネル105は、バックライト108からの光を変調する第2パネルである。第2液晶
パネル105は、バックライト108と第1液晶パネル104の間に配置される。第2液晶パネル105は、第1液晶パネル104と同じ性能の液晶パネルでも良いし、異なる仕様の液晶パネルでも良い。第2液晶パネル105は、第1液晶パネル104よりも画素数が少ない液晶パネル、画素間距離が長い液晶パネル、白黒の液晶パネルであっても良い。第2液晶パネル105は、表示装置100のコントラストの向上のための構成要素である。
【００１５】
バックライト制御部106は、バックライト108を構成するLEDをパルス幅変調制御（PWM制御）する。バックライト制御部106は、バックライト108の各LEDの電流量やデューティ比
を求め、LEDドライバ107に設定する。PWM制御においては、１周期内のLEDの点灯期間と消灯期間のデューティ比を調節することによりLEDの輝度を制御する。
【００１６】
LEDドライバ107は、バックライト制御部106により設定されたデューティ比に基づきLEDを点灯又は消灯させる。LEDドライバ107は複数のチャンネルを持つ。各チャンネルは、バックライト108を構成する複数のLEDブロックの各々に接続されている。
バックライト108は、発光を独立に制御可能な複数の光源（LEDブロック）から構成される。各LEDブロックは一又は複数のLEDにより構成される。
【００１７】
輝度センサ109は、バックライト108の各LEDブロックの輝度を測定するセンサである。
輝度センサ109は、所定の測定期間にわたって受光することにより輝度を測定するセンサ
である。輝度センサ109が輝度の測定をするために受光する必要があるこの測定期間のこ
とをセンサ値取得期間と呼ぶ。輝度センサ109が精度良く輝度の測定を行うためには、所
定のセンサ値取得期間以上の期間にわたって測定対象の光源から受光する必要がある。輝度センサ109は、各LEDブロックの輝度の測定結果をセンサ制御部110に出力する。
【００１８】
センサ制御部110は、輝度センサ109を制御してLEDブロックの輝度の測定を行わせる。
センサ制御部110とバックライト制御部106とは同期して動作する。具体的には、バックライト制御部106は、センサ制御部110が輝度センサ109によりLEDブロックの輝度を測定するために必要なセンサ値取得期間において、測定対象のLEDブロックのみ点灯させそれ以外
のLEDブロックを消灯させる制御を行う。輝度センサ109による測定対象のLEDブロックを
センサ値取得LEDブロックという。またセンサ値取得LEDブロック以外のLEDブロックを非
センサ値取得LEDブロックという。
【００１９】
センサ制御部110は、センサ値取得期間に輝度センサ109から出力されるセンサ値を取得することでセンサ値取得LEDブロックの輝度を取得する。センサ制御部110は、LEDブロッ
クごとのセンサ値をバックライト制御部106にフィードバックする。バックライト制御部106は、輝度センサ109による各LEDブロックの輝度の測定結果に基づき各LEDブロックの輝
度をフィードバック制御する。すなわち、バックライト制御部106は、センサ制御部110から取得したLEDブロックごとのセンサ値に基づき、バックライト108の輝度ムラを抑制するようにLEDドライバ107によるPWM制御を調整する。具体的には、PWM制御におけるデューティ比や電流量の補正を行う。
【００２０】
バックライト108が第1液晶パネル104と第2液晶パネル105を照射し、照射光が第1液晶パネル104及び第2液晶パネル105の各画素を設定される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111に表示される。なお、コントラストを上げる
ためには3枚以上の液晶パネルを使用することも可能である。実施例1ではバックライト108と第2液晶パネル105（2次液晶）を制御して輝度制御を行うこととする。
【００２１】
図2に実施例1の輝度制御の例を示す。実施例1では、第2液晶パネルを横方向に4分割、
縦方向に3分割して計12の制御ブロックZに分割して制御ブロックごとに透過光（第1液晶
パネルへの入射光）の目標輝度を設定する。実施例1では、目標輝度に基づき、バックラ
イト108を12のLEDブロックXに分割してLEDブロックごとに発光制御を行うとともに、制御ブロックごとに第2液晶パネル105の透過率制御を行う。LEDブロックの発光制御及び制御
ブロックの透過率制御の制御値の階調数（段階数）は16とする。第2液晶パネル105の透過率を最大にしてもバックライト108の光が全て透過するとは限らないが、ここでは第2液晶パネル105の透過率を最大にした場合には全ての光が透過するものとし、この場合の透過
率を「16/16」と表現する。
【００２２】
以下、実施例1の表示装置において詳細に説明する。
画像解析部102は、表示する画像データに基づき第1液晶パネル104の入射光（第２液晶
パネル105の透過光）の目標輝度を第2液晶パネル105の制御ブロックごとに決定する。各
制御ブロックは、バックライト108の各LEDブロックに対応する第2液晶パネル105の領域である。また、画像解析部102は、各制御ブロックの目標輝度に基づき、第2液晶パネル105
の各制御ブロックの透過率及びバックライト108の各LEDブロックの輝度制御値を決定する。輝度制御値は、実施例1では、PWM制御における1周期内の点灯期間及び消灯期間である
。点灯期間と消灯期間のデューティ比を輝度制御値として決定するようにしても良い。
【００２３】
画像解析部102は、各制御ブロックに対応する画像データの領域（画像ブロックという
）の特徴量（例えば明るさ）を取得する。そして画像ブロックの特徴量に基づき、各制御
ブロックの目標輝度を決定する。画像ブロックの特徴量は、例えば、画像ブロックの明るさである。画像ブロックの明るさは、例えば、画像ブロック内の画素の画素値の平均値や最大値等に基づき求められる。画像解析部102は、第2液晶パネル105の透過光の輝度が目
標輝度になるように、LEDブロックの輝度（点灯期間及び消灯期間、デューティ比）及び
制御ブロックの透過率を決定する。
【００２４】
画像解析部102は、明るさが第1の閾値以上の画像ブロックに対応する制御ブロックの目標輝度を「16」とする。画像解析部102は、第2液晶パネル105とバックライト108により実現される輝度が目標輝度「16」となるように、バックライト108の各LEDブロックの輝度及び第2液晶パネル105の各制御ブロックの透過率を決定する。第2液晶パネル105とバックライト108により実現される輝度とは、第1液晶パネル104の入射光の輝度である。ここでは
、画像解析部102は、バックライト108のLEDブロックの輝度を「16」とし、第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率を「16/16」とする。
【００２５】
同様に、明るさが第1の閾値より小さくかつ第2の閾値以上の画像ブロックに対応する制御ブロックの目標輝度を「9」とする。第2の閾値は第1の閾値より小さい所定値である。
この目標輝度を実現するために、バックライト108のLEDブロックの輝度を「12」とし、第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率を「12/16」とする。
【００２６】
明るさが第2の閾値より小さくかつ第3の閾値以上の画像ブロックに対応する制御ブロックの目標輝度を「4」とする。第3の閾値は第2の閾値より小さい所定値である。この目標
輝度を実現するために、バックライト108のLEDブロックの輝度を「8」とし、第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率を「8/16」とする。
【００２７】
明るさが第3の閾値より小さくかつ第4の閾値以上の画像ブロックに対応する制御ブロックの目標輝度を「1」とする。第4の閾値は第3の閾値より小さい所定値である。この目標
輝度を実現するために、バックライト108のLEDブロックの輝度を「4」とし、第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率を「4/16」とする。
【００２８】
このようにバックライト108の単体でのコントラスト比が1:4であっても、2次液晶（第2液晶パネル105）を組み合わせて輝度制御を行うことで、1次液晶（第1液晶パネル104）の入射光のコントラスト比を1:16まで高めることができる。1次液晶の入射光は、ここでは
、第2液晶パネル105の透過光である。上記の輝度制御は一例でありバックライト108の階
調数と2次液晶（第2液晶パネル105）の階調数によって、実現されるコントラスト比はこ
の限りではない。
【００２９】
画像ブロックの明るさと第1液晶パネル104の入射光の目標輝度との関係は予め定められているものとする。また、目標輝度と、バックライト108の輝度及び第2液晶パネル105の
透過率の組み合わせと、の関係も予め定められているものとする。この予め定められた関係に基づき目標輝度に応じて決定されるバックライト108のLEDブロックの輝度（標準値）及び第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率（標準値）をそれぞれ第1輝度及び第1透過率と呼ぶ。なお、ここでは、目標輝度に基づきLEDブロックの輝度を決定するとして説明
したが、決定する値はLEDブロックをPWM制御する場合の点灯期間及び消灯期間であっても良い。その場合、画像解析部102は、所定の関係に基づき、表示する画像データから点灯
期間及び消灯期間並びに第2液晶パネル105の透過率の標準値を求め、これを補正して最終的な点灯期間及び消灯期間並びに透過率を決定する。
【００３０】
ところで、LEDブロックの輝度が低い場合、図3に示すように、LEDブロックの点灯期間
がセンサ値取得期間より短くなり得る。この場合、輝度センサ109によりこのLEDブロックに対しセンサ値の取得を行っても、輝度センサ109が測定に必要な光を受光する前にLEDブ
ロックが消灯してしまうため、正確な測定を行うことができない。
【００３１】
そこで、実施例1では、センサ値取得LEDブロックの点灯期間が閾値より短い場合、点灯期間が閾値以上となるように、そのLEDブロックの輝度（点灯期間）を増加させる補正を
行う。ここでは、閾値は、センサ値取得期間に基づき定められる。例えば、閾値はセンサ値取得期間と等しい値を用いることができる。実施例1ではPWM制御により輝度を制御するので、1周期内の点灯期間を長くすることにより輝度の増加補正を行う。この補正は、所
定の関係に基づき画像データに応じて求められたセンサ値取得LEDブロックの点灯期間（
標準値）が閾値より短い場合、点灯期間の標準値に対し増加させる補正を行うことである。これは、実施例１では、センサ値取得LEDブロックの第1輝度に対し増加補正を行うことである。また、第1輝度の増加補正に応じて、センサ値取得LEDブロックに対応する第2液
晶パネル105の制御ブロックの透過率を減少させる補正を行う。この補正は、センサ値取
得LEDブロックに対応する第2液晶パネル105の制御ブロックの第1透過率に対し減少補正を行うことである。この補正は、センサ値取得LEDブロックの点灯期間の標準値が閾値より
短い場合、当該光源に対応する制御ブロックの透過光の輝度が目標輝度になり、かつ点灯期間が閾値以上になるようにする補正である。具体的には、センサ値取得LEDブロックの
点灯期間の標準値に対する増加補正とともに制御ブロックの透過率の標準値に対し減少させる補正を行うことである。
【００３２】
これにより、センサ値取得LEDブロックの輝度増加分が対応する第2液晶パネル105の制
御ブロックの透過率減少分で相殺されるので、第1液晶パネル104の入射光の輝度は目標輝度に維持される。第1輝度を補正した値を第2輝度という。また、第1透過率を補正した値
を第2透過率という。これにより、センサ値取得LEDブロックの輝度を輝度センサ109で測
定する場合にセンサ値取得期間以上の点灯期間を確保することができるため、精度良く輝度を測定することができる。また、第1液晶パネル104の入射光の輝度が目標輝度が維持されるので、暗い画像における黒浮きを抑えた表示をすることができる。よって、コントラスト比の向上と、輝度センサによる測定値に基づくバックライトのフィードバック制御の精度低下の抑制とを両立することができる。
【００３３】
以下、具体例に基づき説明する。ここでは、バックライト108のLEDブロックの輝度が「4」以下の場合、PWM制御の点灯期間が輝度センサ109のセンサ値取得期間より短くなり、
センサ値の取得が正しくできないものとする。また、LEDブロックの輝度が「5」以上の場合、PWM制御の点灯期間が輝度センサ109のセンサ値取得期間以上となり、正しい測定が可能であるとする。なお、センサ値の取得が正しく行えるLEDブロックの輝度の下限値は一
例であり、輝度センサ109の性能やセンサ値の読み込みのスピード等によって決まるもの
で、上記の例に限らない。
【００３４】
図2及び図4に第2液晶パネル105の各制御ブロックの透過率の階調値と、バックライト108の各LEDブロックの輝度の階調値と、それらによって実現される第1液晶パネル104の入射光の輝度の階調値の例を示す。図2は画像ブロックの明るさに基づき決定される第1液晶パネル104の入射光の制御ブロックごとの目標輝度と、目標輝度に基づき決定される各LEDブロックの第1輝度及び第2液晶パネル105の制御ブロックごとの第1透過率を示す。図4は、LEDブロックXがセンサ値取得LEDブロックである場合の当該LEDブロックXの第1輝度を補正
した第2輝度と、当該LEDブロックに対応する制御ブロックZの第1透過率を補正した第2透
過率を表す。また図4は、第2輝度及び第2透過率によって決まる第1液晶パネル104の入射
光の輝度を示す。
【００３５】
センサ値取得LEDブロックXの第1輝度は図2に示すように「4」であるが、増加補正後の
第2輝度は図4に示すように「8」になっている。また、センサ値取得LEDブロックXに対応
する制御ブロックZの第1透過率は図2に示すように「4/16」であるが、減少補正後の第2透
過率は図4に示すように「2/16」になっている。これにより、センサ値取得LEDブロックX
に対応する制御ブロックにおける第1液晶パネル104の入射光の輝度は図4に示すように「1」となり、図2に示す目標輝度「1」と同じになる。
【００３６】
従って、第1液晶パネル104に入射する光の輝度は目標輝度を維持したまま、センサ値取得LEDブロックの輝度の輝度センサ109による測定が可能になる。同様に、他のLEDブロッ
クの輝度を測定する場合も、そのLEDブロックの第1輝度が「4」以下のときには、当該LEDブロックの輝度を上げる（点灯期間を長くする）とともに、対応する第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率を下げる。これによりセンサ値取得期間以上の点灯期間を確保するとともに第1液晶パネル104へ入射光の輝度を目標輝度に保つことができる。第1液晶パネ
ル104の入射光の輝度が目標輝度に維持されるので、第1液晶パネル104の透過率制御は通
常通りに画像データに基づいて行えばよい。
【００３７】
以上、非センサ値取得LEDブロックの輝度を第1輝度、対応する制御ブロックの透過率を第1透過率とし、センサ値取得LEDブロックの輝度を第2輝度、対応する制御ブロックの透
過率を第2透過率とする例を説明した。この処理は、点灯期間の標準値が閾値より短い光
源について点灯期間に対し増加させる補正を、当該光源が輝度センサによる測定対象となったときのみ行う例である。このように、LEDブロックがセンサ値取得LEDブロックである場合のみ、例外処理としてLEDブロックの輝度増加と対応する制御ブロックの透過率減少
を行う制御方法は、次のような場合に有効である。すなわち、バックライト108の輝度制
御と第2液晶パネル105の透過率制御をそれぞれ独立したアルゴリズムで行っている場合である。
【００３８】
一方、ブロックごとに目標輝度と第2輝度と第2透過率とを予め求めておいても良い。この場合、LEDブロックがセンサ値取得LEDブロックであるか非センサ値取得LEDブロックで
あるかによらず常にバックライト108の輝度を第2輝度とし、第2液晶パネル105の透過率を第2透過率にしても良い。この場合、第1液晶パネル104の入射光の目標輝度によらず、LEDブロックのPWM制御における点灯期間がセンサ値取得期間以上となるので、常に輝度セン
サ109による輝度の測定を精度良く行うことができる。
【００３９】
（実施例2）
実施例1では、第2液晶パネル105とバックライト108よってセンサ値取得時の輝度調整を行う方法を説明したが、実施例2では第2液晶パネル105を用いて、色味の調整を行う方法
の説明を行う。このために、輝度制御のみを行う実施例1では、第2液晶パネル105はモノ
クロ液晶パネルだったが、実施例2においては、第2液晶パネル105は複数の異なる色の画
素（例えばRGB）からなり色の制御が可能なカラー液晶パネルであるとする。
【００４０】
センサ値取得LEDブロックの点灯期間がセンサ値取得期間よりも短い場合には、実施例2では、図5に示すように、当該LEDブロックのPWM制御における電流量を減少補正するとと
もに点灯期間（デューティ比）を増加補正する。これにより、LEDブロックの輝度は変わ
らずにセンサ値取得期間以上の長さの点灯期間を確保でき、センサ値の取得が可能になる。ただし、例えば電流量を半分にし、デューティ比を2倍にした場合には、輝度センサ109からの出力値も半分になるため、センサ制御部110は、輝度センサ109から取得したセンサ値を2倍にして測定値として出力する。なお、電流量及びデューティ比の補正量は上記の
例に限らない。補正後の点灯期間がセンサ値取得期間以上となり、かつ、LEDブロックの
輝度が補正前後で同じになれば、補正量は任意に設定できる。
【００４１】
ところで、LEDは電流量を変更することで色味が変化する。実施例2ではLEDの電流量を
変化させるため、色味の変化を抑えるために第2液晶パネル105を用いて色味の調整を行う。例えばセンサ値取得LEDブロックの電流量を変化させたことで当該LEDブロックの色味が
青味がかった色に変化したとする。この場合、LEDブロックの青味を相殺するように第2液晶パネル105の色を制御することで、第1液晶パネル104に照射される光の色味が変化しな
いようにする。以上の処理により、第1液晶パネル104の入射光の輝度及び色味の変化を抑えつつ、LEDブロックの輝度を輝度センサ109により精度良く測定できる。色味補正の処理は、例えば、LEDの電流量の変化と色味の変化を相殺するための第2液晶パネル104の各色
画素の透過率の調整量との対応関係を予め調べて表示装置の記憶手段に記憶させておき、この対応関係を参照して行う。
【００４２】
実施例2の制御方法は、実施例1の制御方法によってもセンサ値取得LEDブロックの点灯
期間をセンサ値取得期間以上にすることができない場合にも有効である。実施例1におい
て、目標輝度を維持したままセンサ値取得LEDブロックの点灯期間を長くするために、第2液晶パネルの透過率を下げることを説明した。しかし、第2液晶パネルの透過率には下限
値がある。センサ値取得LEDブロックに対応する画像ブロックが暗い画像の場合、対応す
る第2液晶パネル105の制御ブロックの透過率は、第1透過率の段階で既にかなり低い値で
あることが考えられる。そうすると、第2液晶パネル105の透過率をそれ以上下げられない、又は、透過率を下げて下限値まで下げても下げ幅が小さく、LEDブロックの点灯期間を
センサ値取得期間以上にできないことがあり得る。
【００４３】
このような場合、LEDブロックの電流量に対し減少させる補正を行い、電流量の補正に
応じて、点灯期間をさらに増加させる補正をすることにより、点灯期間がセンサ値取得期間以上になるようにする。ただし、電流量を変化させるとLEDは色味が変わる場合がある
ので、実施例2の制御方法で色味の変化を抑制する。すなわち、電流量の補正によるLEDブロックの発光色の変化が、第２液晶パネル105を透過することにより相殺されるように、
対応する制御ブロックの各色の画素（RGB）の透過率を決定する。このとき、LEDブロックの点灯期間の増加補正による輝度増加を相殺するための第2液晶パネル105の透過率の減少補正において、透過率が下がりすぎないようにする。第2液晶パネル105の透過率制御によって色味の調整を行う必要があるからである。輝度調整のための透過率の減少補正を行っても色味の調整が可能な程度の余裕を持たせておく。
【００４４】
図6のフローチャートを用いて説明を行う。このフローチャートの処理は、センサ制御
部110が行う。センサ制御部110は、バックライト108の複数のLEDブロックのうちどのLED
ブロックをセンサ値取得LEDブロックとするかを決定した後、当該センサ値取得LEDブロックを対象としてこのフローチャートの処理を実行する。
【００４５】
まず、センサ制御部110は、センサ値取得LEDブロックの点灯期間がセンサ値取得期間以上であるか判定する（S601）。点灯期間がセンサ値取得期間以上である場合（S601のYES
）、センサ制御部110は、センサ値取得LEDブロックのセンサ値取得制御を行う（S605）。すなわち、非センサ値取得LEDブロックを消灯させ、センサ値取得LEDブロックのみを点灯させる。さらに、センサ値取得LEDブロックの点灯期間内にセンサ値取得期間を設定し、
センサ値取得LEDブロックからの光を輝度センサ109により受光し、測定値を取得する。
【００４６】
一方、点灯期間がセンサ値取得期間より短い場合（S601のNO）、センサ制御部110は、
実施例1の制御方法によりセンサ値取得期間以上の点灯期間を確保できるか判定する（S602）。すなわち、センサ制御部110は、センサ値取得LEDブロックに対応する第2液晶パネル105の制御ブロックの第1透過率を減少補正するとともにセンサ値取得LEDブロックの第1輝度を増加補正する。これにより、センサ値取得期間以上の点灯期間を確保できるか判定する。
【００４７】
実施例1の制御方法によりセンサ値取得期間以上の点灯期間を確保できる場合（S602のYES）、センサ制御部110は、実施例1の制御方法により、センサ値取得LEDブロックの第1輝
度を増加補正する。さらに、センサ値取得LEDブロックに対応する第2液晶パネル105の制
御ブロックの第1透過率を減少補正する（S603）。センサ制御部110は、これらの補正を行ったうえで、センサ値取得LEDブロックのみを点灯させてセンサ値の取得を行う（S605）
。
【００４８】
一方、実施例1の制御方法によりセンサ値取得期間以上の点灯期間を確保できない場合
（S602のNO）、センサ制御部110は、センサ値取得LEDブロックの電流量を減少補正を行うとともに点灯期間の増加補正（デューティ比を大きくする）を行う。また、センサ制御部110は、第2液晶パネル105の制御ブロックの第1透過率の減少補正をするとともに、センサ値取得LEDブロックの電流量の変化による色味の変化を相殺するために制御ブロックのRGB各色の透過率の割合の変更も行う（S604）。センサ制御部110は、これらの補正を行った
うえで、センサ値取得LEDブロックのセンサ値の取得を行う（S605）。
【００４９】
このような制御を行うことで、輝度センサによりバックライトの輝度を精度良く測定することが可能になり、輝度測定値に基づくバックライトのフィードバック制御を精度良く行うことができる。また、バックライトのエリア制御によるコントラスト向上を両立させることができる。また、電流量の変化によるLEDの色味の変化により表示画質が低下する
ことを抑制できる。
なお、実施例2の制御方法において、第1液晶パネル104をも用いて色味の変化を相殺す
る処理を行っても良い。そうすることによりさらに色味の変化を抑制した高い表示画質を実現できる。
【００５０】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５１】
102:画像解析部、103:液晶制御部、104:第１液晶パネル、105:第２液晶パネル、106:バックライト制御部、108:バックライト、109:輝度センサ、110:センサ制御部
【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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