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JP2008071603A - Backlight, transmission type display device, and control method of transmission type display device - Google Patents

Backlight, transmission type display device, and control method of transmission type display device Download PDF

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JP2008071603A
JP2008071603A JP2006248559A JP2006248559A JP2008071603A JP 2008071603 A JP2008071603 A JP 2008071603A JP 2006248559 A JP2006248559 A JP 2006248559A JP 2006248559 A JP2006248559 A JP 2006248559A JP 2008071603 A JP2008071603 A JP 2008071603A
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JP
Japan
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backlight
light emitting
display device
light
luminance
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Pending
Application number
JP2006248559A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tanaka
洋 田中
Goji Muramatsu
剛司 村松
Hisashi Morisue
尚志 森末
Atsushi Aoki
淳 青木
Manabu Yumoto
学 湯元
Masayuki Nagahiro
雅之 永廣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display with improved power consumption reduction effect of a backlight, in a liquid crystal display carrying out brightness control using an active backlight. <P>SOLUTION: The backlight 17 is provided with light-emitting areas 17A to 17D capable of controlling emission brightness by backlight brightness adjustment parts 16A to 16B, respectively. An emission brightness of each of the light-emitting area 17A to 17D is set in compliance with maximum display brightness of the corresponding display area, with a transmittance of pixels in a liquid crystal panel 20 set in accordance with an emission brightness value of each light-emitting area 17A to 17D of the backlight. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置等の透過型ディスプレイ装置において使用されるバックライト、およびその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a backlight used in a transmissive display device such as a liquid crystal display device, and a control method therefor.

カラーディスプレイには様々な種類があり、それぞれ実用化がなされている。薄型ディスプレイを大別すると、PDP(プラズマディスプレイパネル)のような自発光型ディスプレイと、LCD(液晶ディスプレイ)に代表される非発光型ディスプレイとに分類される。非発光型ディスプレイであるLCDでは、液晶パネルの背面側にバックライトを配置する透過型LCDが知られている。   There are various types of color displays, each of which has been put to practical use. Thin displays can be broadly classified into self-luminous displays such as PDP (plasma display panel) and non-luminous displays typified by LCD (liquid crystal display). As an LCD that is a non-light-emitting display, a transmissive LCD in which a backlight is disposed on the back side of a liquid crystal panel is known.

図13は、透過型LCDの一般的な構造を示す断面図である。この透過型LCDは、液晶パネル100の背面にバックライト110を配置している。液晶パネル100は、一対の透明基板101,102の間に液晶層103を配置し、一対の透明基板101,102の外側には偏光板104,105を備えた構成となっている。また、液晶パネル100内にカラーフィルタ106を備えることでカラー表示が可能となる。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a general structure of a transmissive LCD. In this transmissive LCD, a backlight 110 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 100. The liquid crystal panel 100 has a configuration in which a liquid crystal layer 103 is disposed between a pair of transparent substrates 101 and 102, and polarizing plates 104 and 105 are provided outside the pair of transparent substrates 101 and 102. Further, by providing the color filter 106 in the liquid crystal panel 100, color display is possible.

図示は省略するが、透明基板101,102の内側には、電極層および配向膜が形成されており、液晶層103への印加電圧を制御することによって、液晶パネル100を透過する光の透過量が画素ごとに制御される。すなわち、透過型LCDは、バックライト110からの照射光を液晶パネル110で透過量制御を行うことによって表示制御を行う。   Although illustration is omitted, an electrode layer and an alignment film are formed inside the transparent substrates 101 and 102, and the amount of light transmitted through the liquid crystal panel 100 is controlled by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer 103. Are controlled for each pixel. In other words, the transmissive LCD performs display control by controlling the amount of light emitted from the backlight 110 through the liquid crystal panel 110.

バックライト110は、カラーディスプレイに必要なRGB三色の波長を含む白色のバックライトが主に用いられ、カラーフィルタ106との組み合わせによって、RGBの各色の光の透過率をそれぞれ調整することで、画素としての輝度や色相を任意に設定することが可能である。尚、バックライト110としては、RGBの各色毎に光源を備えたものもある。   The backlight 110 is mainly a white backlight including three wavelengths of RGB necessary for a color display, and by adjusting the light transmittance of each color of RGB by combination with the color filter 106, respectively. It is possible to arbitrarily set the luminance and hue as a pixel. The backlight 110 includes a light source for each of RGB colors.

例えば、上記LCDにおいては、出力される表示情報は画素ごとに存在するRGBそれぞれのカラーフィルタ106のついた液晶パネル110のシャッタ作用によって透過率がコントロールされ、0〜100%の範囲を決められたステップで制御することで透過する光の強さを制御している。バックライト110の照射光を100%透過する場合には、理想的には、バックライト光の該当色要素強度がそのまま出力されるので、この時が最大輝度となる。また、透過率が0%のときには黒色表示となる。このように、液晶パネル110のシャッタ作用によって表示制御を行う通常の透過型LCDの構成では、バックライト110は、ある一定の輝度で発光し続ける。   For example, in the LCD described above, the transmittance of the output display information is controlled by the shutter action of the liquid crystal panel 110 with the RGB color filters 106 existing for each pixel, and the range of 0 to 100% is determined. The intensity of transmitted light is controlled by controlling in steps. When 100% of the irradiation light of the backlight 110 is transmitted, ideally, the corresponding color element intensity of the backlight light is output as it is, and this time is the maximum luminance. Further, when the transmittance is 0%, the display is black. Thus, in the configuration of a normal transmissive LCD that performs display control by the shutter action of the liquid crystal panel 110, the backlight 110 continues to emit light with a certain luminance.

しかしながら、バックライト110の輝度を一定とする上記構成では、バックライト110による消費電力が大きいといった問題がある。すなわち、上記LCDが全体的に暗い画面表示を行っている場合であっても、バックライト110が最大輝度で発光しており、その照射光の多くが液晶パネル100のシャッタ作用によって遮断されることとなる。このため、バックライト110における発光光量の無駄が多く、バックライト110の消費電力が大きくなる。LCDでは、消費電力の大部分をバックライトが占めるため、システム全体からみた場合、この無駄は非常に大きな損失となる。   However, the above configuration in which the luminance of the backlight 110 is constant has a problem that power consumption by the backlight 110 is large. That is, even when the LCD performs a dark screen display as a whole, the backlight 110 emits light with the maximum luminance, and much of the irradiation light is blocked by the shutter action of the liquid crystal panel 100. It becomes. For this reason, the amount of emitted light in the backlight 110 is wasted, and the power consumption of the backlight 110 is increased. In the LCD, since the backlight occupies most of the power consumption, this waste is a very large loss when viewed from the whole system.

このような問題に対し、特許文献1には、輝度調整可能なアクティブバックライトを用い、LCDの表示制御(輝度制御)を、液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とによって行い、バックライトの消費電力の低減を図る技術が開示されている。図14に、特許文献1に記載のLCDシステムの概略構成を示す。   In order to deal with such a problem, Patent Document 1 discloses that an active backlight with adjustable brightness is used, and LCD display control (brightness control) is performed by controlling the transmittance of the liquid crystal panel and the brightness of the active backlight. A technique for reducing the power consumption of the light is disclosed. FIG. 14 shows a schematic configuration of the LCD system described in Patent Document 1.

図14に示すLCDは、RAM201に格納されている画像情報を、CPU202がアクティブBL(バックライト)コントローラ203に送る構成となっている。そして、アクティブBLコントローラ203が、液晶ドライバ204,205を介して液晶パネル210における透過率の制御を行うと共に、バックライト輝度調整部206R,206G,206Bを介して赤色バックライト207R,緑色バックライト207G,青色バックライト207Bの輝度制御を行う。すなわち、上記LCDにおいて、赤色バックライト207R,緑色バックライト207G,青色バックライト207Bのそれぞれが、その輝度を調整可能なアクティブバックライトである。   The LCD shown in FIG. 14 is configured such that the CPU 202 sends image information stored in the RAM 201 to an active BL (backlight) controller 203. Then, the active BL controller 203 controls the transmittance of the liquid crystal panel 210 via the liquid crystal drivers 204 and 205, and the red backlight 207R and the green backlight 207G via the backlight luminance adjustment units 206R, 206G, and 206B. , The luminance of the blue backlight 207B is controlled. That is, in the LCD, each of the red backlight 207R, the green backlight 207G, and the blue backlight 207B is an active backlight whose brightness can be adjusted.

図15(a)〜(c)を参照して、特許文献1におけるバックライトの消費電力削減効果について説明する。尚、以下では、説明を簡単にするため、4画素(1画素にRGBの各色成分を含む)からなる領域での表示制御を例示する。   With reference to FIGS. 15A to 15C, the power consumption reduction effect of the backlight in Patent Document 1 will be described. In the following, for the sake of simplicity of explanation, display control in an area composed of four pixels (one pixel includes each color component of RGB) will be exemplified.

先ず、表示階調が256階調(0〜255)である時に、図15(a)に示すような表示データにて表示を行う場合を考える。ここで、バックライトの輝度制御を行わない場合、バックライトの輝度は最大輝度(255とする)であり、液晶パネルの透過率のみが表示データに応じて制御される(図15(b)参照)。   First, consider a case where display is performed with display data as shown in FIG. 15A when the display gradation is 256 gradations (0 to 255). Here, when the backlight luminance control is not performed, the backlight luminance is the maximum luminance (255), and only the transmittance of the liquid crystal panel is controlled according to the display data (see FIG. 15B). ).

一方、図15(c)に示すように、アクティブバックライトによる表示制御を行う場合、バックライトの輝度は表示データにおける最大輝度値に一致するように制御される。バックライトがRGB各色毎に設けられている場合は、各色のバックライトの輝度が、対応する色成分の最大輝度値に一致するように制御される。そして、液晶パネルの透過率は、その時のバックライトの輝度に合わせて透過率を調整される。例えば、図15(c)では、R=128を表示するために、Rのバックライト輝度を128とし、液晶パネルの該当する画素の透過率を255(100%)とすることで、128の表示輝度(=輝度128×透過率100%)を得ている。R=128を表示するために、Rのバックライト輝度を255とし、液晶パネルの該当する画素の透過率を128(50%)としている図15(b)の表示と比較すれば、バックライトの輝度は255から128に低減されている。
特開2006−47594号公報(2006年2月16日公開)
On the other hand, as shown in FIG. 15C, when performing display control using an active backlight, the brightness of the backlight is controlled to match the maximum brightness value in the display data. When a backlight is provided for each color of RGB, the luminance of the backlight of each color is controlled so as to match the maximum luminance value of the corresponding color component. The transmittance of the liquid crystal panel is adjusted according to the luminance of the backlight at that time. For example, in FIG. 15C, in order to display R = 128, the backlight brightness of R is set to 128, and the transmittance of the corresponding pixel of the liquid crystal panel is set to 255 (100%). Luminance (= luminance 128 × transmittance 100%) is obtained. In order to display R = 128, the backlight brightness of R is set to 255, and the transmittance of the corresponding pixel of the liquid crystal panel is set to 128 (50%). The brightness is reduced from 255 to 128.
JP 2006-47594 A (published February 16, 2006)

しかしながら、上記特許文献1の構成では、アクティブバックライトの輝度制御は、画面全体を1つの領域として行うものである。このため、画面の大半で表示輝度が小さくても、一部の画面で表示輝度が大きければ、バックライトの輝度は表示輝度の大きい一部画面に合わせて設定されなければならない。このような場合、表示輝度が小さい画面の大半で、バックライトにおける発光光量の無駄が多くなり、バックライトの消費電力削減効果が小さくなる。   However, in the configuration of Patent Document 1, the luminance control of the active backlight is performed by using the entire screen as one area. For this reason, even if the display brightness is low on most of the screens, if the display brightness is high on some screens, the brightness of the backlight must be set in accordance with the partial screen on which the display brightness is high. In such a case, in most of the screens with low display brightness, the amount of light emitted from the backlight is wasted, and the power consumption reduction effect of the backlight is reduced.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクティブバックライトを用いて輝度制御を行う液晶表示装置において、バックライトの消費電力削減効果をより大きくできる液晶表示装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can increase the power consumption reduction effect of the backlight in a liquid crystal display device that performs luminance control using an active backlight. Is to realize.

本発明に係るバックライトは、上記課題を解決するために、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有していることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the backlight according to the present invention has a plurality of light emitting regions each capable of controlling light emission luminance.

また、上記バックライトにおいては、上記複数の発光領域は、それぞれの発光領域内に存在する光源の電圧入力系統が異なっている構成、もしくは、上記複数の発光領域は、それぞれの発光領域内に存在する光源の発光期間を制御するための制御信号の入力系統が異なっている構成とすることができる。   Further, in the backlight, the plurality of light emitting areas are configured in different voltage input systems of light sources existing in the respective light emitting areas, or the plurality of light emitting areas exist in the respective light emitting areas. The control signal input system for controlling the light emission period of the light source can be different.

また、本発明に係る透過型ディスプレイ装置は、上記課題を解決するために、バックライトと透過制御パネルとからなり、上記バックライトからの照射光を上記透過制御パネルによってその透過率を制御して表示を行う透過型ディスプレイ装置において、上記バックライトは、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有しており、上記バックライトのそれぞれの発光領域における発光輝度を設定する発光輝度設定手段と、上記透過制御パネルにおける画素の透過率を、上記バックライトのそれぞれの発光領域毎の発光輝度値に応じて設定する透過率設定手段とを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the transmissive display device according to the present invention includes a backlight and a transmission control panel, and the transmittance of the light emitted from the backlight is controlled by the transmission control panel. In the transmissive display device that performs display, the backlight has a plurality of light emitting regions each capable of controlling light emission luminance, and light emission that sets the light emission luminance in each light emitting region of the backlight. It is characterized by comprising brightness setting means and transmittance setting means for setting the transmittance of the pixels in the transmission control panel in accordance with the emission luminance value for each light emitting area of the backlight.

上記の構成によれば、上記バックライトは、それぞれに発光輝度を制御することが可能であることから、透過制御パネルにおける表示画面を複数の領域に分割し、分割された各領域毎に、透過制御パネルの透過率制御とバックライトの輝度制御とを行うことができる。これにより、画面全体を1つの領域としてバックライトの輝度制御を行う特許文献1の構成に比べ、更なるバックライトの消費電力削減を図ることができる。   According to the above configuration, since the backlight can control the light emission luminance for each, the display screen on the transmission control panel is divided into a plurality of areas, and the transmission is performed for each of the divided areas. Control of the transmittance of the control panel and luminance control of the backlight can be performed. Thereby, compared with the structure of patent document 1 which performs the brightness | luminance control of a backlight by making the whole screen into one area | region, the further power consumption reduction of a backlight can be aimed at.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、上記発光領域のそれぞれにおける発光輝度の変更タイミングを、各発光領域における画素書き換え期間の先頭と一致させる構成とすることができる。   In the transmissive display device, the light emission luminance change timing in each of the light emitting regions can be configured to coincide with the beginning of the pixel rewriting period in each light emitting region.

上記の構成によれば、バックライト輝度と画素透過率との非対応期間が短くなり、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとのずれに起因する画像の劣化を抑制できる。   According to the above configuration, the non-corresponding period between the backlight luminance and the pixel transmittance is shortened, and image deterioration due to a difference between the backlight luminance change timing and the liquid crystal transmittance change timing can be suppressed.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、1フレーム期間中に画素の書き換えを行わない期間を設ける構成とすることができる。   In the transmissive display device, a period in which pixel rewriting is not performed can be provided in one frame period.

上記の構成によれば、1フレーム期間中に画素の書き換えを行わない期間を設ける(例えば、液晶パネルの駆動周波数を高くして画素の書き換え期間を短縮する)ことで、1フレーム期間内におけるバックライト輝度と画素透過率との非対応期間をさらに短くすることができ、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとのずれに起因する画像の劣化を抑制できる。   According to the above configuration, by providing a period during which one pixel does not rewrite pixels (for example, by increasing the driving frequency of the liquid crystal panel to shorten the pixel rewriting period), back-up within one frame period is achieved. The non-corresponding period between the light luminance and the pixel transmittance can be further shortened, and image degradation due to a difference between the backlight luminance change timing and the liquid crystal transmittance change timing can be suppressed.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、各発光領域に対応する画素の書き換え期間では該発光領域を消灯させ、画素書き換えが終了した時点で該発光領域のバックライト輝度を変更する構成とすることができる。   In the transmissive display device, the light emitting area is turned off during the pixel rewriting period corresponding to each light emitting area, and the backlight luminance of the light emitting area is changed when the pixel rewriting is completed. it can.

上記の構成によれば、各領域において画素の書き換え期間中は、対応する発光領域は消灯されているため、バックライト輝度と画素透過率との非対応期間を完全になくすことができ、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとのずれに起因する画像の劣化を回避できる。   According to the above configuration, during the pixel rewriting period in each area, the corresponding light emitting area is turned off, so that the non-corresponding period between the backlight luminance and the pixel transmittance can be completely eliminated. Degradation of the image due to a difference between the luminance change timing and the liquid crystal transmittance change timing can be avoided.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、上記バックライトは、白色光源を有している構成とすることができる。   In the transmissive display device, the backlight may have a white light source.

上記の構成によれば、上記バックライトの各発光領域において、RGBの各色の輝度を一括して調整でき、バックライトの構成を簡素化することができる。   According to said structure, in each light emission area | region of the said backlight, the brightness | luminance of each color of RGB can be adjusted collectively, and the structure of a backlight can be simplified.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、上記バックライトは、RGBの各色毎に光源を備えたものであり、RGBの各色毎にその発光輝度値を制御可能である構成とすることができる。   In the transmissive display device, the backlight includes a light source for each color of RGB, and the light emission luminance value can be controlled for each color of RGB.

上記の構成によれば、上記バックライトの各発光領域において、RGBの各色の輝度を個別に制御できるため、バックライトの消費電力削減効果をより向上させることができる。   According to said structure, since the brightness | luminance of each color of RGB can be controlled separately in each light emission area | region of the said backlight, the power consumption reduction effect of a backlight can be improved more.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、上記バックライトのそれぞれの発光領域ごとの発光輝度値を、それぞの発光領域中の最大表示輝度値に一致させる構成とすることができる。   In the transmissive display device, the light emission luminance value for each light emitting region of the backlight may be configured to match the maximum display luminance value in each light emitting region.

上記の構成によれば、上記バックライトの各発光領域における輝度を、表示に必要な最小限の輝度に設定できるため、バックライトの消費電力削減効果をより向上させることができる。   According to said structure, since the brightness | luminance in each light emission area | region of the said backlight can be set to the minimum brightness | luminance required for a display, the power consumption reduction effect of a backlight can be improved more.

また、上記透過型ディスプレイ装置においては、上記透過制御パネルが液晶パネルである構成とすることができる。   In the transmissive display device, the transmissive control panel may be a liquid crystal panel.

本発明に係るバックライトは、以上のように、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有している。   As described above, the backlight according to the present invention has a plurality of light emitting regions each capable of controlling the light emission luminance.

また、本発明に係る透過型ディスプレイ装置は、以上のように、バックライトと透過制御パネルとからなり、上記バックライトからの照射光を上記透過制御パネルによってその透過率を制御して表示を行う透過型ディスプレイ装置において、上記バックライトは、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有しており、上記バックライトのそれぞれの発光領域における発光輝度を設定する発光輝度設定手段と、上記透過制御パネルにおける画素の透過率を、上記バックライトのそれぞれの発光領域毎の発光輝度値に応じて設定する透過率設定手段とを備えている。   Further, as described above, the transmissive display device according to the present invention includes the backlight and the transmission control panel, and displays the irradiation light from the backlight by controlling the transmittance by the transmission control panel. In the transmissive display device, the backlight has a plurality of light emitting regions each capable of controlling light emission luminance, and light emission luminance setting means for setting the light emission luminance in each light emission region of the backlight. And a transmittance setting means for setting the transmittance of the pixel in the transmission control panel in accordance with the light emission luminance value for each light emitting region of the backlight.

それゆえ、上記透過型ディスプレイ装置では、透過制御パネルにおける表示画面を複数の領域に分割し、分割された各領域毎に、透過制御パネルの透過率制御とバックライトの輝度制御とを行うことができる。これにより、画面全体を1つの領域としてバックライトの輝度制御を行う特許文献1の構成に比べ、更なるバックライトの消費電力削減を図ることができるといった効果を奏する。   Therefore, in the transmissive display device, the display screen on the transmissive control panel can be divided into a plurality of regions, and the transmittance control of the transmissive control panel and the brightness control of the backlight can be performed for each of the divided regions. it can. Thereby, compared with the structure of patent document 1 which performs the brightness | luminance control of a backlight by making the whole screen into one area | region, there exists an effect that the power consumption of a backlight can be aimed at further.

本発明の一実施形態について図1ないし図12に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を図1を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示す液晶表示装置は、RAM11、CPU12、アクティブBLコントローラ13、液晶ドライバ14,15、液晶パネル20、バックライト輝度調整部16、およびバックライト17を備えた構成となっている。   The liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes a RAM 11, a CPU 12, an active BL controller 13, liquid crystal drivers 14 and 15, a liquid crystal panel 20, a backlight luminance adjustment unit 16, and a backlight 17.

上記液晶表示装置においては、RAM11に格納されている画像情報を、CPU12がアクティブBL(バックライト)コントローラ13に送る構成となっている。アクティブBLコントローラ13は、液晶ドライバ14,15を介して液晶パネル20における透過率の制御を行うと共に、バックライト輝度調整部16を介してバックライト17の輝度制御を行う。   In the liquid crystal display device, the image information stored in the RAM 11 is sent from the CPU 12 to the active BL (backlight) controller 13. The active BL controller 13 controls the transmittance of the liquid crystal panel 20 via the liquid crystal drivers 14 and 15 and controls the luminance of the backlight 17 via the backlight luminance adjusting unit 16.

ここで、バックライト17は、RGB三色の波長を含む白色のバックライトであり、かつ、液晶パネル20の表示画面を4分割した各表示領域に対応して、4つの発光領域17A〜17Dを有している。また、バックライト17は、発光領域17A〜17Dのそれぞれにおいて、個別にその輝度を調整可能なアクティブバックライトである。バックライト輝度調整部16はバックライト輝度調整部16A〜16Dを備えており、発光領域17A〜17Dのそれぞれは、バックライト輝度調整部16A〜16Dにおいて発光輝度を制御される。   Here, the backlight 17 is a white backlight including RGB three-color wavelengths, and four light emitting areas 17A to 17D are provided corresponding to the display areas obtained by dividing the display screen of the liquid crystal panel 20 into four. Have. The backlight 17 is an active backlight that can individually adjust the luminance in each of the light emitting regions 17A to 17D. The backlight luminance adjusting unit 16 includes backlight luminance adjusting units 16A to 16D, and the light emission luminances of the light emitting areas 17A to 17D are controlled by the backlight luminance adjusting units 16A to 16D, respectively.

すなわち、本実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル20における表示画面を複数の領域に分割し、分割された各領域毎に、液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とに基づいて表示制御を行うことに特徴を有する。   In other words, the liquid crystal display device according to the present embodiment divides the display screen of liquid crystal panel 20 into a plurality of regions, and for each divided region, is based on the transmittance of the liquid crystal panel and the luminance control of the active backlight. And display control.

図2(a),(b)を参照して、図1に示す液晶表示装置におけるバックライトの消費電力削減効果について説明する。尚、以下では、説明を簡単にするため、表示画面を8画素(1画素にRGBの各色成分を含む)からなるものとして、表示制御を例示する。   With reference to FIGS. 2A and 2B, the backlight power consumption reduction effect in the liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be described. In the following, in order to simplify the description, display control is exemplified on the assumption that the display screen is composed of 8 pixels (each pixel includes RGB color components).

先ず、表示階調が256階調(0〜255)である時に、図2(a)に示すような表示データにて表示を行う場合を考える。ここで、上記表示画面は、2画素ずつを1領域として4つの領域に分割されるとする。図2(a),(b)では、左上2画素を領域A、右上2画素を領域B、左下2画素を領域C、右下2画素を領域Dとしている。   First, consider a case where display is performed with display data as shown in FIG. 2A when the display gradation is 256 gradations (0 to 255). Here, it is assumed that the display screen is divided into four areas, with two pixels as one area. In FIGS. 2A and 2B, the upper left two pixels are the region A, the upper right two pixels are the region B, the lower left two pixels are the region C, and the lower right two pixels are the region D.

上記表示制御においては、図2(b)に示すように、バックライトの輝度は、各領域A〜D毎にその領域内の表示データにおける最大輝度値に一致するように制御される。そして、液晶パネルの透過率は、その時のバックライトの輝度に合わせて透過率を調整される。例えば、図2(b)では、領域Aの最大輝度値はR=128であり、この領域Aではバックライト輝度を128とする。領域A内の画素の透過率は、バックライトの輝度値を128として所望の表示輝度が得られるように透過率が決定される。また、領域B〜Dでは、バックライトの輝度値は60に設定される。   In the display control, as shown in FIG. 2B, the luminance of the backlight is controlled so as to coincide with the maximum luminance value in the display data in each area A to D. The transmittance of the liquid crystal panel is adjusted according to the luminance of the backlight at that time. For example, in FIG. 2B, the maximum luminance value of the region A is R = 128, and the backlight luminance is 128 in this region A. The transmittance of the pixels in the region A is determined so that a desired display brightness can be obtained with the backlight brightness value set to 128. In the regions B to D, the luminance value of the backlight is set to 60.

このように、上記液晶表示装置では、画面全体における最大輝度値が128であっても、その最大輝度値の画素を含む領域Aのみにおいてバックライト輝度値を128に設定すればよく、他の領域B〜Dではそれよりも低いバックライト輝度値とすることができる。したがって、画面全体を1つの領域としてアクティブバックライトの輝度制御を行う特許文献1の構成に比べ、更なるバックライトの消費電力削減を図ることができる。   As described above, in the liquid crystal display device, even if the maximum luminance value in the entire screen is 128, the backlight luminance value may be set to 128 only in the region A including the pixel having the maximum luminance value. In B to D, lower backlight luminance values can be obtained. Therefore, the power consumption of the backlight can be further reduced as compared with the configuration of Patent Document 1 in which the luminance of the active backlight is controlled with the entire screen as one region.

尚、上記説明においては、表示画面の分割数は4としたが、本発明はこれに限定されるものではなく分割される領域の数は任意である。また、分割される領域の大きさや形状は、全ての領域において同じであってもよく、それぞれ異なるものであってもよい。   In the above description, the number of divisions of the display screen is 4. However, the present invention is not limited to this, and the number of divided areas is arbitrary. Further, the size and shape of the divided regions may be the same in all the regions, or may be different from each other.

次に、上記液晶表示装置におけるバックライトの輝度制御および液晶パネルの透過率制御の制御タイミングについて説明する。   Next, the control timing of backlight luminance control and liquid crystal panel transmittance control in the liquid crystal display device will be described.

本実施の形態に係るアクティブバックライトでは、バックライトの輝度と液晶透過率との両方の制御によって所望の表示輝度が得られる。この場合、基本的には各画素において、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとが一致している必要がある。   In the active backlight according to the present embodiment, desired display luminance can be obtained by controlling both the luminance of the backlight and the liquid crystal transmittance. In this case, basically, in each pixel, the backlight luminance change timing and the liquid crystal transmittance change timing need to match.

しかしながら、実際は、液晶パネルにおける画素の書き換えは垂直方向にライン順次で行われるものである。このため、アクティブバックライトの全ての発光領域において、同一のタイミングで輝度変更を行った場合、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとにずれが生じ、バックライトの輝度と画素の透過率とが対応しない期間が生じるため、正常な表示ができない。例えば、液晶パネルにおける表示領域およびアクティブバックライトにおける発光領域が、図3に示すような9つの領域A〜Iに分割されている場合を考える。このとき、図4に示すように、領域A〜Iに対応する全ての発光領域においてフレームの先頭で輝度を変更すると、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとの大きなずれが発生する。特に、画面の下の方に行くほど、1フレーム期間の大半でバックライト輝度と画素透過率とが対応せず、大きな画像劣化を生じさせる。   However, in actuality, rewriting of pixels in the liquid crystal panel is performed line-sequentially in the vertical direction. For this reason, when the luminance is changed at the same timing in all the light emitting areas of the active backlight, there is a difference between the backlight luminance changing timing and the liquid crystal transmittance changing timing. Since there is a period in which the transmittance does not correspond, normal display cannot be performed. For example, consider a case where the display area in the liquid crystal panel and the light emitting area in the active backlight are divided into nine areas A to I as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 4, if the luminance is changed at the head of the frame in all the light emitting areas corresponding to the areas A to I, a large deviation occurs between the backlight luminance changing timing and the liquid crystal transmittance changing timing. To do. In particular, the lower the screen is, the greater the deterioration of the image because the backlight luminance and the pixel transmittance do not correspond in most of one frame period.

このような問題を回避するための一つの手法として、図5に示すように、アクティブバックライトのそれぞれの発光領域において、その輝度変更タイミングを各発光領域における画素書き換え期間の先頭と一致させることが考えられる。図5に示すタイミング制御では、図4に示すタイミング制御に比べ、バックライト輝度と画素透過率との非対応期間が短くなり、画像の劣化を抑制できる。尚、図4および図5に示すバックライト輝度は、その輝度変更タイミングを示すための図示であり、実際のバックライト輝度値は各発光領域毎に異なる。   As one method for avoiding such a problem, as shown in FIG. 5, in each light emitting area of the active backlight, the luminance change timing is matched with the head of the pixel rewriting period in each light emitting area. Conceivable. In the timing control shown in FIG. 5, the non-corresponding period between the backlight luminance and the pixel transmittance is shortened compared to the timing control shown in FIG. 4, and image degradation can be suppressed. The backlight luminance shown in FIGS. 4 and 5 is an illustration for showing the luminance change timing, and the actual backlight luminance value is different for each light emitting area.

図5に示すようなタイミング制御を行う場合、アクティブバックライトの各発光領域、およびこれに対応する液晶パネルにおける表示領域において、垂直方向のライン幅が小さくなるほどバックライト輝度と画素透過率との非対応期間が短くなり良好な表示が行える。但し、上記タイミング制御においても、バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとが完全に一致するのは、各領域の先頭ラインのみであり、2行目以降のラインでは一致しない。このため、各発光領域および表示領域における垂直方向のライン幅が大きければ、上述のようなタイミングのずれの問題は十分に解消できない。   When the timing control as shown in FIG. 5 is performed, in each light emitting area of the active backlight and the display area in the liquid crystal panel corresponding thereto, the non-contrast between the backlight luminance and the pixel transmittance is reduced as the vertical line width is reduced. The response period is shortened and good display can be performed. However, also in the timing control described above, the backlight luminance change timing and the liquid crystal transmittance change timing completely coincide with each other only in the first line of each region, and do not coincide with the second and subsequent lines. For this reason, if the vertical line width in each light emitting area and display area is large, the above-described timing shift problem cannot be solved sufficiently.

上記タイミングのずれの問題をより効果的に抑制するための方法としては、図6に示すように、液晶パネルの駆動周波数を高くして画素の書き換え期間を短縮することで、1フレーム期間中に画素の書き換えを行わない期間を設けることが考えられる。このような書き換えを行わない期間では、全ての領域においてバックライト輝度と画素透過率とを完全に対応させることができるため、結果として1フレーム期間内におけるバックライト輝度と画素透過率との非対応期間が、図5の制御に比べてさらに短くなる。   As a method for more effectively suppressing the timing shift problem, as shown in FIG. 6, the pixel rewriting period is shortened by increasing the driving frequency of the liquid crystal panel during one frame period. It is conceivable to provide a period during which pixel rewriting is not performed. In such a period in which no rewriting is performed, the backlight luminance and the pixel transmittance can be completely matched in all the regions. As a result, the backlight luminance and the pixel transmittance in one frame period are not supported. The period is further shortened compared to the control in FIG.

また、上記タイミングのずれの問題を確実に解消する方法として、図7に示すように、各領域の画素書き換え期間では該領域に対応するバックライトの発光領域を消灯させる(もしくは輝度を十分に低下させる)といった制御方法が考えられる。そして、各領域の画素書き換えが終了した時点で、その画素透過率と対応する発光輝度となるようにバックライト輝度を変更する。   Further, as a method for surely solving the timing shift problem, as shown in FIG. 7, in the pixel rewriting period of each area, the light emitting area of the backlight corresponding to the area is turned off (or the luminance is sufficiently reduced). Control method is possible. Then, when the pixel rewriting of each region is completed, the backlight luminance is changed so that the emission luminance corresponding to the pixel transmittance is obtained.

この制御によれば、各領域において画素の書き換え期間中は、対応する発光領域は消灯されているため、バックライト輝度と画素透過率との非対応期間を完全になくすことができる。尚、バックライトの各発光領域において消灯期間を設けるため、フレーム全体での輝度は低下するが、これについては点灯時の発光輝度を上げることで対応可能である。   According to this control, during the pixel rewriting period in each area, the corresponding light emitting area is turned off, so that the non-corresponding period between the backlight luminance and the pixel transmittance can be completely eliminated. In addition, since the light-out period is provided in each light-emitting area of the backlight, the luminance of the entire frame is lowered. However, this can be dealt with by increasing the light-emitting luminance during lighting.

上記液晶表示装置においては、分割された領域毎に発光輝度を制御可能なバックライト17を用いることが必要である。続いて、このようなバックライトの構成について説明する。   In the liquid crystal display device, it is necessary to use a backlight 17 capable of controlling the light emission luminance for each divided region. Next, the configuration of such a backlight will be described.

液晶表示装置において用いられるバックライトでは、光源として、蛍光管(冷陰極管等)やLED(Light Emitting Diode)が用いられる。例えば、光源として蛍光管を用いるバックライトにおいて、図8(a)に示すように蛍光管が配置されている場合、該蛍光管の配置列に沿って、図8(b)に示すようにバックライトの領域を分割することが考えられる。また、例えば、光源としてLEDが用いられる場合は、例えば図9に示すように、バックライト内で分割された各領域のそれぞれにおいて、該領域内に存在するLEDをその領域の光源として使用すればよい。   In a backlight used in a liquid crystal display device, a fluorescent tube (such as a cold cathode tube) or an LED (Light Emitting Diode) is used as a light source. For example, in a backlight using a fluorescent tube as a light source, when the fluorescent tube is arranged as shown in FIG. 8A, the backlight is arranged along the arrangement row of the fluorescent tube as shown in FIG. 8B. It is conceivable to divide the light area. Further, for example, when an LED is used as the light source, as shown in FIG. 9, for example, as shown in FIG. 9, in each area divided in the backlight, the LED existing in the area is used as the light source of the area. Good.

尚、本発明において、バックライトにおける領域分割数は特に限定されるものではなく、また、分割される各領域の形状も特に限定されない。さらには、分割された全ての領域において、必ずしも同サイズおよび同形状としなくても良い。   In the present invention, the number of divided areas in the backlight is not particularly limited, and the shape of each divided area is not particularly limited. Furthermore, the same size and shape are not necessarily required in all divided areas.

このように領域分割されたバックライトにおいて、分割された各領域毎に発光輝度を制御するためには、以下のような方法が考えられる。   In the backlight divided into regions as described above, the following method can be considered in order to control the light emission luminance for each divided region.

例えば、バックライトに使用される光源が入力電圧によって発光輝度を制御できる光源である場合、各領域への電圧入力系統を異ならせ、それぞれの領域において必要な発光輝度を得るための入力電圧を個別に供給する構成とすることができる。あるいは、バックライトに使用される光源がその発光期間を制御することによって発光輝度が制御できる光源である場合、各領域のそれぞれに発光期間を制御するための制御信号個別に供給する構成とすることができる。図1の液晶表示装置を例に取れば、何れの制御も、バックライト輝度調整部16A〜16Dが、バックライト17の発光領域17A〜17Dのそれぞれに対して上記制御を行う。   For example, if the light source used for the backlight is a light source whose emission brightness can be controlled by the input voltage, the voltage input system to each area is different, and the input voltage for obtaining the required emission brightness in each area is individually set. It can be set as the structure supplied to. Alternatively, when the light source used for the backlight is a light source whose light emission luminance can be controlled by controlling the light emission period, a control signal for controlling the light emission period is individually supplied to each region. Can do. Taking the liquid crystal display device of FIG. 1 as an example, in any control, the backlight luminance adjustment units 16A to 16D perform the above-described control on the light emitting areas 17A to 17D of the backlight 17, respectively.

上記説明の液晶表示装置においては、白色光源を備えたバックライトを用いた構成を例示している。この構成では、RGBの各色の輝度を一括して調整でき、バックライトの構成を簡素化することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、RGBの各色毎に光源を備えたバックライトを用いる構成であっても良い。このようなRGBの各色毎に光源を備えたバックライトを用いる液晶表示装置の構成例を図10に示す。   The liquid crystal display device described above exemplifies a configuration using a backlight including a white light source. In this configuration, the luminance of each color of RGB can be adjusted collectively, and the configuration of the backlight can be simplified. However, the present invention is not limited to this, and a configuration using a backlight having a light source for each color of RGB may be used. FIG. 10 shows a configuration example of a liquid crystal display device using a backlight having a light source for each color of RGB.

図10に示す液晶表示装置は、RAM11、CPU12、アクティブBLコントローラ13、液晶ドライバ14,15、液晶パネル20、バックライト輝度調整部32、およびバックライト33を備えた構成となっている。RAM11、CPU12、液晶ドライバ14,15、および液晶パネル20については図1と同様の構成であるので、ここでは詳細な説明を省略する。   The liquid crystal display device shown in FIG. 10 includes a RAM 11, a CPU 12, an active BL controller 13, liquid crystal drivers 14 and 15, a liquid crystal panel 20, a backlight luminance adjustment unit 32, and a backlight 33. Since the RAM 11, the CPU 12, the liquid crystal drivers 14 and 15, and the liquid crystal panel 20 have the same configuration as in FIG. 1, detailed description thereof is omitted here.

バックライト33は、液晶パネル20の表示画面を4分割した各表示領域に対応して、4つの発光領域33A〜33Dを有している。また、発光領域33A〜33Dは、それぞれ、赤色バックライト、緑色バックライト、および青色バックライトのRGBの各色毎に光源を備えたバックライトとして備えられている。バックライト輝度調整部32はバックライト輝度調整部32A〜32Dを備えており、発光領域33A〜33Dのそれぞれは、バックライト輝度調整部33A〜33DにおいてRGB各色の発光輝度を制御される。   The backlight 33 has four light emitting areas 33A to 33D corresponding to each display area obtained by dividing the display screen of the liquid crystal panel 20 into four. The light emitting areas 33A to 33D are provided as backlights each having a light source for each of RGB colors of a red backlight, a green backlight, and a blue backlight. The backlight luminance adjusting unit 32 includes backlight luminance adjusting units 32A to 32D, and each of the light emitting areas 33A to 33D is controlled by the backlight luminance adjusting units 33A to 33D.

図11(a),(b)を参照して、図10に示す液晶表示装置におけるバックライトの消費電力削減効果について説明する。尚、以下では、説明を簡単にするため、表示画面を8画素(1画素にRGBの各色成分を含む)からなるものとして、表示制御を例示する。   With reference to FIGS. 11A and 11B, the backlight power consumption reduction effect in the liquid crystal display device shown in FIG. 10 will be described. In the following, in order to simplify the description, display control is exemplified on the assumption that the display screen is composed of 8 pixels (each pixel includes RGB color components).

先ず、表示階調が256階調(0〜255)である時に、図11(a)に示すような表示データにて表示を行う場合を考える。ここで、上記表示画面は、2画素ずつを1領域として4つの領域に分割されるとする。図11(a),(b)では、左上2画素を領域A、右上2画素を領域B、左下2画素を領域C、右下2画素を領域Dとしている。   First, consider a case where display is performed with display data as shown in FIG. 11A when the display gradation is 256 gradations (0 to 255). Here, it is assumed that the display screen is divided into four areas, with two pixels as one area. In FIGS. 11A and 11B, the upper left two pixels are the region A, the upper right two pixels are the region B, the lower left two pixels are the region C, and the lower right two pixels are the region D.

上記表示制御においては、図11(b)に示すように、バックライトの輝度は、各領域A〜DのRGB各色成分毎にその領域内の表示データにおける最大輝度値に一致するように制御される。そして、液晶パネルの透過率は、その時のバックライトの輝度に合わせて透過率を調整される。図10の構成における液晶表示装置では、図1に示す液晶表示装置に比べ、バックライトのRGB各色の色成分毎に消費電力の良好な削減効果が得られる。   In the above display control, as shown in FIG. 11B, the luminance of the backlight is controlled so as to coincide with the maximum luminance value in the display data in each area A to D for each RGB color component. The The transmittance of the liquid crystal panel is adjusted according to the luminance of the backlight at that time. In the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 10, the power consumption can be reduced more favorably for each color component of the RGB colors of the backlight than the liquid crystal display device shown in FIG.

本実施の形態に係る液晶表示装置は、上述したように、液晶パネル20における表示画面を複数の領域に分割し、分割された各領域毎に、液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とに基づいて表示制御を行うものである。続いて、表示データに基づいて液晶パネルの透過率とアクティブバックライトの輝度制御とを行うための、具体的な処理手順について説明する。   As described above, the liquid crystal display device according to the present embodiment divides the display screen of the liquid crystal panel 20 into a plurality of regions, and controls the transmittance of the liquid crystal panel and the luminance of the active backlight for each of the divided regions. Display control is performed based on the above. Next, a specific processing procedure for performing the transmittance of the liquid crystal panel and the luminance control of the active backlight based on the display data will be described.

図1または図10に示す液晶表示装置において、液晶パネルの透過率およびアクティブバックライトの輝度は、アクティブBLコントローラ13によって設定される。図12にアクティブBLコントローラ13の構成を示す。   In the liquid crystal display device shown in FIG. 1 or 10, the transmittance of the liquid crystal panel and the luminance of the active backlight are set by the active BL controller 13. FIG. 12 shows the configuration of the active BL controller 13.

アクティブBLコントローラ13は、図12に示すように、画像エリア分割部41、画像メモリ42A,42B、最大輝度抽出部43A,43B、最大輝度記憶部44A,44B、BL輝度算出部45A,45B、液晶透過率46A,46Bを備えている。ここで、添え字Aを付している構成部分は領域Aに対しての処理部であり、添え字Bを付している構成部分は領域Bに対しての処理部である。尚、ここでは、説明を簡略化するために、表示画面の分割数は領域AおよびBの2分割としている。   As shown in FIG. 12, the active BL controller 13 includes an image area division unit 41, image memories 42A and 42B, maximum luminance extraction units 43A and 43B, maximum luminance storage units 44A and 44B, BL luminance calculation units 45A and 45B, liquid crystal Transmittance 46A, 46B is provided. Here, the component with the subscript A is a processing unit for the region A, and the component with the subscript B is a processing unit for the region B. Here, in order to simplify the description, the number of divisions of the display screen is two divisions of areas A and B.

アクティブBLコントローラ13に入力される画像データは、最初に画像データエリア分割部41によって対応する領域毎に振り分けられ、画像メモリ42Aまたは42Bに送られる。これにより、画像メモリ42A,42Bには、アクティブBLコントローラ13に対して1フレーム分の画像データが入力された時、画像メモリ42A,42Bのそれぞれには領域AおよびBに対応する画像データが振り分けられて記憶される。   The image data input to the active BL controller 13 is first distributed for each corresponding area by the image data area dividing unit 41 and sent to the image memory 42A or 42B. Thus, when image data for one frame is input to the image memories 42A and 42B to the active BL controller 13, the image data corresponding to the areas A and B is distributed to the image memories 42A and 42B, respectively. And memorized.

最大輝度抽出部43A,43Bは、画像メモリ42A,42Bに記憶されている画素データの中から最大輝度値を示すデータを抽出する。抽出された最大輝度値は、最大輝度記憶部44A,44Bにおいて記憶される。   The maximum luminance extraction units 43A and 43B extract data indicating the maximum luminance value from the pixel data stored in the image memories 42A and 42B. The extracted maximum brightness value is stored in the maximum brightness storage units 44A and 44B.

BL輝度算出部45A,45Bは、最大輝度記憶部44A,44Bに記憶された最大輝度値に基づいて、対応領域におけるバックライトの発光輝度を決定する。ここでは、最大輝度値を有する画素において、液晶の透過率を100%とした場合に所望の表示輝度が得られるように発光輝度を設定する。BL輝度算出部45A,45Bによって設定されたバックライトの発光輝度はバックライト輝度調整部16A,16Bに出力される。   The BL luminance calculation units 45A and 45B determine the light emission luminance of the backlight in the corresponding region based on the maximum luminance value stored in the maximum luminance storage units 44A and 44B. Here, in the pixel having the maximum luminance value, the light emission luminance is set so that a desired display luminance can be obtained when the transmittance of the liquid crystal is 100%. The light emission luminance of the backlight set by the BL luminance calculating units 45A and 45B is output to the backlight luminance adjusting units 16A and 16B.

液晶透過率算出部46A,46Bは、領域内の全画素に対して、その透過率を算出し、算出した透過率に対応する階調値を液晶ドライバ14,15へ出力する。各画素の透過率は、対応する領域におけるバックライト輝度と、当該画素の表示データ(すなわち入力階調値)に基づいて、以下の式によって算出される。   The liquid crystal transmittance calculation units 46A and 46B calculate the transmittance for all the pixels in the region, and output the gradation value corresponding to the calculated transmittance to the liquid crystal drivers 14 and 15. The transmittance of each pixel is calculated by the following formula based on the backlight luminance in the corresponding region and the display data (that is, the input gradation value) of the pixel.

(画素の透過率)=(当該画素の入力階調値)/(バックライト輝度値)
また、算出した透過率に対応する階調値は、以下の式によって算出される。
(Transmittance of pixel) = (Input gradation value of the pixel) / (Backlight luminance value)
Further, the gradation value corresponding to the calculated transmittance is calculated by the following equation.

(透過率に対応する階調値)=(透過率)×(最大階調値)
尚、上記の説明においては、バックライトの輝度は、各領域毎にその領域内の表示データにおける最大輝度値に一致するように制御されている。この構成においては、バックライトの各発光領域における輝度を、表示に必要な最小限の輝度に設定できるため、バックライトの消費電力削減効果をより向上させることができる。この場合、バックライトは、表示階調数にあわせた輝度階調数を有する必要がある(表示階調数が256階調であれば、バックライトも256段階に輝度を調整できる必要がある)。
(Tone value corresponding to transmittance) = (transmittance) × (maximum tone value)
In the above description, the brightness of the backlight is controlled so as to coincide with the maximum brightness value in the display data in each area. In this configuration, since the luminance in each light emitting region of the backlight can be set to the minimum luminance necessary for display, the effect of reducing the power consumption of the backlight can be further improved. In this case, the backlight needs to have the number of luminance gradations that matches the number of display gradations (if the number of display gradations is 256, the backlight needs to be able to adjust the luminance in 256 levels). .

しかしながら、本発明に係る液晶表示装置は上記例に限定されるものではなく、バックライトの輝度階調数は表示階調数よりも小さくても良い。例えば、表示階調数が256階調であるのに対し、バックライトが4段階(暗い順にレベル1〜4)にしか輝度調整できないような場合、領域内の最大表示階調が0〜63ではバックライトの輝度をレベル1とし、64〜127ではレベル2とし、128〜191ではレベル3とし、192〜255ではレベル4とするような制御が考えられる。   However, the liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the above example, and the luminance gradation number of the backlight may be smaller than the display gradation number. For example, when the number of display gradations is 256, and the backlight can only be adjusted in brightness in four steps (levels 1 to 4 in dark order), the maximum display gradation in the region is 0 to 63. It is conceivable that the backlight brightness is set to level 1, level 2 is set to 64 to 127, level 3 is set to 128 to 191 and level 4 is set to 192 to 255.

以上説明した画像照合のための処理機能は、プログラムで実現される。本実施の形態2では、このプログラムはコンピュータで読取可能な記録媒体に格納される。   The processing function for image collation described above is realized by a program. In the second embodiment, this program is stored in a computer-readable recording medium.

本実施の形態では、この記録媒体として、図1に示されているコンピュータで処理が行なわれるために必要なメモリ、たとえばRAM11のようなそのものがプログラムメディアであってもよいし、また該コンピュータの外部記憶装置に着脱自在に装着されて、そこに記録されたプログラムが該外部記憶装置を介して読取り可能な記録媒体であってもよい。このような外部記憶装置としては、磁気テープ装置、FD駆動装置およびCD−ROM駆動装置など(図示せず)であり、該記録媒体としては磁気テープ、FDおよびCD−ROMなど(図示せず)である。いずれの場合においても、各記録媒体に記録されているプログラムはCPU12がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムが該記録媒体から一旦読出されて所定のプログラム記憶エリア、たとえばRAM11のプログラム記憶エリアにロードされて、CPU12により読出されて実行される方式であってもよい。このロード用のプログラムは、予め当該コンピュータに格納されているものとする。   In the present embodiment, as the recording medium, a memory necessary for processing performed by the computer shown in FIG. 1, for example, the RAM 11 itself may be a program medium. The recording medium may be a recording medium that is detachably attached to an external storage device, and a program recorded therein can be read via the external storage device. Examples of such external storage devices include magnetic tape devices, FD drive devices, and CD-ROM drive devices (not shown), and examples of recording media include magnetic tape, FD, and CD-ROM (not shown). It is. In any case, the program recorded in each recording medium may be configured to be accessed and executed by the CPU 12, or in any case, the program is once read from the recording medium and stored in a predetermined program storage. An area, for example, a program storage area of the RAM 11 may be loaded and read by the CPU 12 to be executed. This loading program is assumed to be stored in advance in the computer.

ここで、上述の記録媒体はコンピュータ本体と分離可能に構成される。このような記録媒体としては、固定的にプログラムを担持する媒体が適用可能である。具体的には、磁気テープやカセットテープなどのテープ系、FDや固定ディスクなどの磁気ディスク、CD−ROM/MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスクのディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カードなどのカード系、マスクROM、EPROM(Erasable and Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)、フラッシュROMなどによる半導体メモリが適用可能である。また、通信ネットワークからプログラムがダウンロードされて流動的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。なお、通信ネットワークからプログラムがダウンロードされる場合には、ダウンロード用プログラムは予め当該コンピュータ本体に格納されていてもよく、あるいは別の記録媒体から予め当該コンピュータ本体にインストールされてもよい。   Here, the above-described recording medium is configured to be separable from the computer main body. As such a recording medium, a medium that carries a program in a fixed manner can be applied. Specifically, tape systems such as magnetic tape and cassette tape, magnetic disks such as FD and fixed disk, and optical disks such as CD-ROM / MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc) Semiconductor systems such as disk systems, card systems such as IC cards (including memory cards) / optical cards, mask ROM, EPROM (Erasable and Programmable ROM), EEPROM (Electrically EPROM), flash ROM, etc. are applicable. In addition, the recording medium may be a recording medium in which the program is downloaded from the communication network and fluidly carried. When a program is downloaded from a communication network, the download program may be stored in advance in the computer main body, or may be installed in advance in the computer main body from another recording medium.

なお記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。   Note that the content stored in the recording medium is not limited to a program, and may be data.

また、上記実施の形態の説明においては、液晶ディスプレイに本発明を適用した場合について記載しているが、透過型ディスプレイ一般についても同様の手法で持って本発明を適用することが可能である。   In the description of the above embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid crystal display is described. However, the present invention can be applied to a transmissive display in general by the same method.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。1, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a main configuration of a liquid crystal display device. FIG. 図2(a)は、図1に示す液晶表示装置における表示データ例を示す図であり、図2(b)は、上記表示デ―タ例に基づいて表示を行う時の液晶の透過率とバックライトの輝度とを示す図である。2A is a diagram showing an example of display data in the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal when performing display based on the above display data example. It is a figure which shows the brightness | luminance of a backlight. 液晶パネルにおける表示領域およびアクティブバックライトにおける発光領域の分割例を示す図である。It is a figure which shows the example of a division | segmentation of the display area in a liquid crystal panel, and the light emission area | region in an active backlight. バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the brightness | luminance change timing of a backlight, and the transmittance | permeability change timing of a liquid crystal. バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the brightness | luminance change timing of a backlight, and the transmittance | permeability change timing of a liquid crystal. バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the brightness | luminance change timing of a backlight, and the transmittance | permeability change timing of a liquid crystal. バックライトの輝度変更タイミングと液晶の透過率変更タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the brightness | luminance change timing of a backlight, and the transmittance | permeability change timing of a liquid crystal. 図8(a)は、蛍光管を用いたバックライトにおける蛍光管の配置例を示す図であり、表示データ例を示す図であり、図8(b)は、上記蛍光管の配置例に対応するバックライトの領域の分割例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing an arrangement example of fluorescent tubes in a backlight using the fluorescent tube, and is a diagram showing an example of display data. FIG. 8B corresponds to the arrangement example of the fluorescent tubes. It is a figure which shows the example of a division | segmentation of the area | region of the backlight to perform. LEDを用いたバックライトにおけるLEDの配置例および領域の分割例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of LED in the backlight using LED, and the division | segmentation example of an area | region. 本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。1, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a main configuration of a liquid crystal display device. FIG. 図11(a)は、図10に示す液晶表示装置における表示データ例を示す図であり、図11(b)は、上記表示デ―タ例に基づいて表示を行う時の液晶の透過率とバックライトの輝度とを示す図である。FIG. 11A is a diagram showing an example of display data in the liquid crystal display device shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal when displaying based on the above display data example. It is a figure which shows the brightness | luminance of a backlight. 上記液晶表示装置におけるアクティブBLコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the active BL controller in the said liquid crystal display device. 透過型液晶表示装置の一般的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the general structure of a transmissive liquid crystal display device. アクティブバックライトを用いた従来の液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the conventional liquid crystal display device using an active backlight. 図15(a)は、液晶表示装置における表示データ例を示す図であり、図15(b)は、アクティブバックライトを用いない液晶表示装置において上記表示デ―タ例に基づいて表示を行う時の液晶の透過率とバックライトの輝度とを示す図であり、図15(c)は、アクティブバックライトを用いた従来の液晶表示装置において上記表示デ―タ例に基づいて表示を行う時の液晶の透過率とバックライトの輝度とを示す図である。FIG. 15A is a diagram showing an example of display data in the liquid crystal display device, and FIG. 15B is a diagram in the case of performing display based on the above display data example in the liquid crystal display device not using the active backlight. FIG. 15C is a diagram showing the display of the conventional liquid crystal display device using the active backlight based on the above display data example. It is a figure which shows the transmittance | permeability of a liquid crystal, and the brightness | luminance of a backlight.

符号の説明Explanation of symbols

11 RAM
12 CPU
13 アクティブBLコントローラ(発光輝度設定手段,透過率設定手段)
14,15 液晶ドライバ
16 バックライト輝度調整部
17 バックライト
20 液晶パネル(透過制御パネル)
32 バックライト輝度調整部
33 バックライト
41 画像データエリア分割部
42 画像メモリ
43 最大輝度抽出部
44 最大輝度記憶部
45 BL輝度算出部(発光輝度設定手段)
46 液晶透過率算出部(透過率設定手段)
11 RAM
12 CPU
13 Active BL controller (light emission luminance setting means, transmittance setting means)
14, 15 Liquid crystal driver 16 Backlight brightness adjustment unit 17 Backlight 20 Liquid crystal panel (transmission control panel)
32 Backlight luminance adjustment unit 33 Backlight 41 Image data area division unit 42 Image memory 43 Maximum luminance extraction unit 44 Maximum luminance storage unit 45 BL luminance calculation unit (light emission luminance setting means)
46 Liquid crystal transmittance calculator (transmittance setting means)

Claims (13)

それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有していることを特徴とするバックライト。   A backlight having a plurality of light emitting regions each capable of controlling light emission luminance. 上記複数の発光領域は、それぞれの発光領域内に存在する光源の電圧入力系統が異なっていることを特徴とする請求項1に記載のバックライト。   2. The backlight according to claim 1, wherein the plurality of light emitting areas have different voltage input systems of light sources existing in the respective light emitting areas. 上記複数の発光領域は、それぞれの発光領域内に存在する光源の発光期間を制御するための制御信号の入力系統が異なっていることを特徴とする請求項1に記載のバックライト。   2. The backlight according to claim 1, wherein the plurality of light emitting areas have different input systems of control signals for controlling a light emission period of a light source existing in each of the light emitting areas. バックライトと透過制御パネルとからなり、上記バックライトからの照射光を上記透過制御パネルによってその透過率を制御して表示を行う透過型ディスプレイ装置において、
上記バックライトは、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有しており、
上記バックライトのそれぞれの発光領域における発光輝度を設定する発光輝度設定手段と、
上記透過制御パネルにおける画素の透過率を、上記バックライトのそれぞれの発光領域毎の発光輝度値に応じて設定する透過率設定手段とを備えていることを特徴とする透過型ディスプレイ装置。
In a transmissive display device that includes a backlight and a transmission control panel, and displays the irradiation light from the backlight by controlling the transmittance with the transmission control panel.
The backlight has a plurality of light emitting areas each capable of controlling the light emission luminance,
Light emission luminance setting means for setting the light emission luminance in each light emission region of the backlight;
A transmissive display device, comprising: a transmittance setting means for setting a transmittance of a pixel in the transmission control panel according to a light emission luminance value for each light emitting region of the backlight.
上記発光領域のそれぞれにおける発光輝度の変更タイミングを、各発光領域における画素書き換え期間の先頭と一致させることを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   5. The transmissive display device according to claim 4, wherein a change timing of the light emission luminance in each of the light emitting regions is made coincident with a head of a pixel rewriting period in each light emitting region. 1フレーム期間中に画素の書き換えを行わない期間を設けることを特徴とする請求項5に記載の透過型ディスプレイ装置。   6. The transmissive display apparatus according to claim 5, wherein a period during which no pixel is rewritten is provided in one frame period. 各発光領域に対応する画素の書き換え期間では該発光領域を消灯させ、画素書き換えが終了した時点で該発光領域のバックライト輝度を変更することを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   5. The transmissive display device according to claim 4, wherein the light emitting area is turned off during the pixel rewriting period corresponding to each light emitting area, and the backlight luminance of the light emitting area is changed when the pixel rewriting is completed. . 上記バックライトは、白色光源を有していることを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   The transmissive display device according to claim 4, wherein the backlight includes a white light source. 上記バックライトは、RGBの各色毎に光源を備えたものであり、RGBの各色毎にその発光輝度値を制御可能であることを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   5. The transmissive display device according to claim 4, wherein the backlight includes a light source for each color of RGB, and the light emission luminance value can be controlled for each color of RGB. 上記バックライトのそれぞれの発光領域ごとの発光輝度値を、それぞの発光領域中の最大表示輝度値に一致させることを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   5. The transmissive display device according to claim 4, wherein a light emission luminance value for each light emitting region of the backlight is made to coincide with a maximum display luminance value in each light emitting region. 上記透過制御パネルが液晶パネルであることを特徴とする請求項4に記載の透過型ディスプレイ装置。   The transmissive display device according to claim 4, wherein the transmissive control panel is a liquid crystal panel. バックライトと透過制御パネルとからなり、上記バックライトからの照射光を上記透過制御パネルによってその透過率を制御して表示を行う透過型ディスプレイ装置の表示制御方法において、
上記バックライトは、それぞれに発光輝度を制御することが可能な複数の発光領域を有しており、
上記バックライトのそれぞれの発光領域における発光輝度を設定する第1のステップと、
上記透過制御パネルにおける画素の透過率を、上記第1のステップで設定された上記バックライトのそれぞれの発光領域毎の発光輝度値に応じて設定する第2のステップと、
上記第1のステップで設定された上記バックライトのそれぞれの発光領域毎の発光輝度値と、上記第2のステップで設定された画素の透過率とに基づいて、画像表示を行なう第3のステップとを有していることを特徴とする透過型ディスプレイ装置の制御方法。
In a display control method for a transmissive display device, which includes a backlight and a transmission control panel, and displays the irradiation light from the backlight by controlling the transmittance by the transmission control panel.
The backlight has a plurality of light emitting areas each capable of controlling the light emission luminance,
A first step of setting light emission luminance in each light emission region of the backlight;
A second step of setting the transmittance of the pixels in the transmission control panel according to the light emission luminance value for each light emitting region of the backlight set in the first step;
A third step of displaying an image based on the light emission luminance value for each light emitting area of the backlight set in the first step and the transmittance of the pixel set in the second step. And a control method for the transmissive display device.
上記請求項12に記載の透過型ディスプレイのバックライト制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるための表示制御プログラム   A display control program for causing a computer to execute each step of the backlight control method for a transmissive display according to claim 12.
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