JP5818547B2 - バックライト装置、その制御方法、及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明はバックライト装置、その制御方法、及び画像表示装置に関するものである。

液晶パネルを用いた画像表示装置への輝度、色再現能力への市場要求が高度化、多様化している。画像表示装置のバックライト用の光源は冷陰極蛍光管が主流であるが、冷陰極蛍光管と比較し発光効率に優れる発光ダイオード（ＬＥＤ： Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）も採用され始めている。

ＬＥＤの発光特性には製造時の個体差や温度依存性がある。画像表示装置の内部温度には分布があり、その内部温度分布は、バックライトの発光輝度、画像表示装置内の発熱部品の配置、排熱口の位置、形状等に依存し、温度が高い部分と低い部分が存在する。ＬＥＤは一般に温度上昇に伴い輝度が低下する傾向がある。従って、画像表示装置の光源にＬＥＤを使用した場合、画像表示装置の内部温度分布により輝度ムラが生じることがある。これに対し、画面内の輝度が均一になるように、ＬＥＤブロックの温度検出値に応じてＬＥＤに流す電流を調整する技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００６−０３１９７７号公報

画像表示装置には、回転機構により「横向き」「縦向き」などの画面の回転位置を変更可能なものやチルト機構により観察者に対する画面の角度を変更可能なものがある。

このような画面の向きを変更可能な画像表示装置では、画面の向きが変化すると画像表示装置の内部温度分布が大きく変化する。図１２は、画面の向きを変化させた場合の画像表示装置の内部温度分布の違いを模式的に示す図である。図１２（Ａ）は画面の向きが横向きの状態の温度分布、図１２（Ｂ）は、画面の向きが縦向きの状態の温度分布を示す。上述した従来技術では、画面の向きの変化に伴う画像表示装置の内部温度分布パターンの変化や温度センサーの配置について考慮されていない。そのため、画面の向きが変化した場合に輝度ムラや色ムラが生じる場合があった。

そこで、本発明は、画面の向きを変更可能な画像表示装置において、画面の向きによらず輝度ムラや色ムラを抑制することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、画面の向きを変更可能な画像表示装置のバックライト装置であって、光源ブロック毎に独立に発光を制御可能な複数の光源と、所定の画面の向き毎に定められた光源ブロック間の輝度ムラを補正するための補正データを記憶する記憶手段と、画面の向きの変化を検出する検出手段と、画面の向きに応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する制御手段と、２つの光源ブロックの温度差を検出し、２つの光源ブロックの温度差の検出値と、所定の基準値との差が閾値以下であるかを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、画面の向きの変化が検出されてから、２つの光源ブロックの所定の複数通りの組み合わせのうち前記判定手段により温度差の検出値と基準値との差が閾値以下であると判定される組み合わせが所定数以上になった後、前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いる補正データを、変化後の画面の向きに応じた補正データに切り換えるバックライト装置である。

本発明は、画面の向きを変更可能な画像表示装置のバックライト装置であり、光源ブロック毎に独立に発光を制御可能な複数の光源を備えるバックライト装置の制御方法であって、所定の画面の向き毎に定められた光源ブロック間の輝度ムラを補正するための補正データを読み込む工程と、画面の向きの変化を検出する工程と、画面の向きに応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する工程と、２つの光源ブロックの温度差を検出し、２つの光源ブロックの温度差の検出値と、所定の基準値との差が閾値以下であるかを判定する工程と、画面の向きの変化が検出されてから、２つの光源ブロックの所定の複数通りの組み合わせのうち温度差の検出値と基準値との差が閾値以下であると判定される組み合わせが所定数以上になった後、前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いる補正データを、変化後の画面の向きに応じた補正データに切り換える工程と、を有するバックライト装置の制御方法である。

本発明によれば、画面の向きを変更可能な画像表示装置において、画面の向きによらず輝度ムラや色ムラを抑制することができる。

実施例１に係る液晶表示装置の主要な構成を示すブロック図 実施例に係るバックライトの構成を示す図 実施例に係るムラ補正データの一例 実施例１に係るバックライト制御部の動作フロー例 実施例１に係るバックライト制御部の動作フロー例 実施例２に係るバックライト制御部の動作フロー例 実施例２に係るバックライト制御部の動作フロー例 実施例３に係るムラ補正データ切換時間を決定する際のテーブルデータ例 実施例４に係る液晶表示装置の主要な構成を示すブロック図 実施例４に係るバックライト制御部の動作フロー例 実施例４に係る温度センサ値取得ポイントを示す図 画面の向きを変化させた場合の内部温度分布の違いを模式的に示す図

（実施例１）
本発明の実施例１について、図を用いて以下に説明する。
図１は本発明の液晶表示装置の主要な構成を示すブロック図である。

図１の液晶表示装置１０１は、映像入力部１０２、入力制御部１０３、映像処理部１０４、液晶駆動部１０５、液晶パネル１０６、データ送受信部１０７、データ送受信制御部１０８、不揮発メモリ部１０９、メモリ部１１０、タイマー部１１１、システム制御部１１２、画面位置検出部１１３、バックライト制御部１１４、バックライト１１５、電源ボタン１１６から構成している。またバックライト制御部１１４はセンサ制御部１１７、ムラ補正制御部１１８、発光データ送信部１１９から構成している。

バックライト１１５は液晶パネル１０６を背面から照射する。液晶パネル１０６の各画素は、液晶駆動部１０５から入力する駆動信号に応じた透過率でバックライト１１５からの照射光を透過させる。これにより、液晶パネル１０６に画像が表示される。

液晶表示装置１０１は、画面に垂直の軸周りの回転機構を有するスタンドにより支持されており、画面の回転位置を「横向き」又は「縦向き」に切り換え可能に構成されている。なお、画面に垂直の軸周りの回転機構は、例えば横向きを基準として右回り又は左回りに９０°の所定の規制された角度範囲で回転可能な構成であっても良いし、３６０°回転可能な構成であっても良い。また、切り換え可能な回転位置は横向き及び縦向に限らない。

画面位置検出部１１３は、液晶表示装置１０１の現在の画面の回転位置を検出し、画面位置情報として出力する。本実施例では、画面位置情報は、画面の回転位置が「横向き」
又は「縦向き」のいずれであるかを示す情報である。

先ず液晶表示装置１０１の基本的な映像表示機能について説明する。

（電源オンから映像表示について）
システム制御部１１２は電源ボタン１１６押下により電源オン要求を検出すると、液晶表示装置１０１内の各機能ブロックに通電を開始する。
入力制御部は映像入力部１０２から入力される映像信号を映像処理部１０４に伝送する。
映像処理部１０４は、入力される映像信号を液晶パネル１０６の表示解像度、表示色数、リフレッシュレートに適した画像データに変換し、適切なタイミングで液晶駆動部１０５に伝送する。

液晶駆動部１０５は映像処理部１０４から受信した画像データを液晶パネル１０６の制御信号に変換し、液晶パネル１０６に送信することにより、液晶パネル１０６を制御して液晶パネル１０６に前記映像信号に基づく映像を表示させる。
またシステム制御部１１２はバックライト制御部１１４に対するバックライト点灯制御開始要求を行い、バックライト１１５を点灯させる。バックライト制御部１１４の動作については後述する。

（バックライトについて）
バックライト１１５は液晶パネル１０６の背面に備わり、液晶パネル１０６の背面から液晶パネル１０６を照明する。バックライト１１５は光源として複数のＬＥＤを備える。バックライト１１５は複数の光源ブロックに分割され、各光源ブロックには１又は複数のＬＥＤが設けられ、光源ブロック毎に独立にＬＥＤの発光を制御可能である。以下、光源ブロックをＬＥＤブロックという。

図２（Ａ）はバックライト１１５の複数のＬＥＤブロックによる分割の例を示す図である。図２（Ｂ）は各ＬＥＤブロックにおけるＬＥＤ、輝度センサ、及び温度センサの配置例を示す図である。図２（Ｃ）は各ＬＥＤブロックにおけるＬＥＤの接続例を示す図である。

図２（Ａ）に示すように、本実施例におけるバックライト１１５は６行６列、計３６のＬＥＤブロックから構成される。図２（Ｂ）に示すように、各ＬＥＤブロックには４つのＬＥＤ、１つの輝度センサ３０１、及び１つの温度センサ３０２が配置される。なお、ＬＥＤブロックによる分割のしかた、各ＬＥＤブロックに配置されるＬＥＤ、輝度センサ、及び温度センサの数や位置関係は上記の例に限らない。

図２（Ｃ）に示すように各ＬＥＤブロックの４つのＬＥＤは直列に接続される。各ＬＥＤブロックには、これらのＬＥＤに電流を流して発光させる為のＬＥＤドライバ４０１が設けられる。ＬＥＤドライバ４０１は、図１の発光データ送信部１１９から発光データを受信し、受信した発光データに基づき、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によりＬＥＤを発光させる。本実施例では、４０９６レベルのデューティを設定可能なＰＷＭ制御を行うものとし、発光データ送信部１１９から受信する発光データ値（以降、ＰＷＭ制御値）は０〜４０９５の値をとり、ＰＷＭ制御値とデューティは１対１に対応するものとする。つまり、発光データ値（ＰＷＭ制御値）は、ＬＥＤの駆動信号を決定するためのデータである。ＬＥＤはＰＷＭ制御値に応じた輝度で発光する。

例えばＰＷＭ制御値が０の場合、デューティは０となりＬＥＤは発光しない。ＰＷＭ制御値が４０９５の場合、デューティは最大値となりＬＥＤは最大輝度で発光する。なお、
ＬＥＤの発光量の制御は電流値を調節することによって行っても良い。その場合、ＬＥＤの駆動信号を決定するための発光データは、ＬＥＤに流す電流値や電流値に対応する所定の数値とすれば良い。

（バックライト制御部１１４の動作）
次にバックライト制御部１１４によるバックライト１１５の点灯制御について説明する。
ＬＥＤの発光特性には製造時の個体差があるため、バックライト１１５の各ＬＥＤブロックのＬＥＤを同一のＰＷＭ制御値で発光させてもＬＥＤブロック毎に輝度にばらつきが生じ、輝度ムラが生じる場合がある。また、ＬＥＤの発光特性には温度依存性があり、さらに液晶表示装置１０１の内部の温度には分布があるため、液晶表示装置１０１の内部温度分布による輝度ムラが生じる。また、図１２に示した通り、液晶表示装置１０１の内部温度分布は液晶表示装置１０１の画面の回転位置によって変化するため、画面の回転位置によって輝度ムラの現れ方にもばらつきがある。

本実施例の液晶表示装置１０１は、画面内の輝度ムラが最小になるようにＬＥＤブロック毎に決定されたＰＷＭ制御値のテーブルをムラ補正データとして不揮発メモリ部１０９に記憶している。画面内の輝度ムラが最小になるとは、例えば、各ＬＥＤブロックの輝度が目標輝度に対し所定の許容範囲内に収まることとする。ＬＥＤブロックの輝度が目標輝度に対し許容範囲内に収まるとは、ＬＥＤブロックの輝度と目標輝度との差の絶対値がある閾値以下になることとする。閾値は、複数の観察者による画質評価の統計などに基づいて実験的、経験的に定めることができる。ただし、画面内の輝度ムラの定量方法はこれに限らない。

ムラ補正データは、液晶表示装置１０１の工場での出荷調整時に、特定の環境温度で、画面の回転位置毎、及びバックライトの目標輝度毎に、不図示の測定装置等を用いて作成される。液晶表示装置１０１のデータ送受信制御部１０８は、データ送受信部１０７を介してムラ補正データを受信し、受信したムラ補正データを不揮発メモリ部１０９に記憶する。不揮発メモリ部１０９は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられる。

液晶表示装置１０１は、画面の回転位置の各々についてムラ補正データを記憶している。よって、画面の回転位置が変化した場合、各ＬＥＤブロックのＰＷＭ制御値を決定するための基準となるムラ補正データを、当該変化後の回転位置に応じたムラ補正データに切り換えることができる。従って、画面の回転位置によらずＬＥＤブロック毎の輝度ムラを好適に抑制することができる。画面の回転位置の各々についてムラ補正データを記憶しない場合、つまり画面の回転位置に係わらず単一のムラ補正データを用いる場合でも、各ＬＥＤブロックに配置された温度センサにより頻繁に温度検出を行うことで、ある程度の輝度ムラは抑制できる。しかし、本発明のように、画面の回転位置の各々についてムラ補正データを予め記憶しておくことで、各ＬＥＤブロックのＰＷＭ制御値を決定するための基準データが画面の回転位置に応じたより適切なデータとなるので、輝度ムラの抑制精度が高まる。例えば、各ＬＥＤブロックに配置された温度センサによる温度検出の頻度が少なくても、画面の回転位置によらずＬＥＤブロック毎の輝度ムラを好適に抑制することができる。

本実施例における液晶表示装置１０１は、画面の回転位置毎（横向き、縦向き）、バックライトの目標輝度毎（２０〜２００ ｃｄ／ｍ^２まで２０ ｃｄ／ｍ^２毎）に計画面２０枚分のムラ補正データを記憶している。各ムラ補正データには、各回転位置及び各目標輝度において各ＬＥＤブロックの輝度と目標輝度との差の大きさが閾値以下になるように
求められた各ＬＥＤブロックのためのＰＷＭ制御値が設定されている。なお、ここでは目標輝度２０ ｃｄ／ｍ^２毎にムラ補正データを作成する例を説明したが、輝度の間隔はこの例に限らない。

図３にムラ補正データの一例を示す。
図３（Ａ）は液晶表示装置１０１の画面の回転位置「横向き」、目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」の場合のムラ補正データの一例である。
図３（Ｂ）は液晶表示装置１０１の画面の回転位置「横向き」、目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」の場合のムラ補正データの一例である。
図３（Ｃ）は液晶表示装置１０１の画面の回転位置「縦向き」、目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」の場合のムラ補正データの一例である。
図３（Ｄ）は液晶表示装置１０１の画面の回転位置「縦向き」、目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」の場合のムラ補正データの一例である。

図４はバックライト点灯制御開始時のバックライト制御部１１４の動作フロー例を示す。
図４のＳ６０１において、バックライト制御部１１４のムラ補正制御部１１８は、システム制御部１１２からの点灯制御開始要求を受け付けると、バックライトの目標輝度の情報を不揮発メモリ部１０９から取得する。目標輝度はユーザよって設定される値であり、ユーザが設定を行った際に不揮発メモリ部１０９に目標輝度が書き込まれる。

Ｓ６０２において、ムラ補正制御部１１８は、画面位置検出部１１３から画面位置情報を取得する。
Ｓ６０３において、ムラ補正制御部１１８は、取得した画面位置情報に基づき、現在の液晶表示装置１０１の画面の回転位置を判断する。ムラ補正制御部１１８は、現在の画面の回転位置が「横向き」の場合はＳ６０４に進み、現在の画面の回転位置が「縦向き」の場合はＳ６０５に進む。

Ｓ６０４、またはＳ６０５において、ムラ補正制御部１１８はＳ６０１で取得した目標輝度と、Ｓ６０２で取得した現在の画面の回転位置と、に応じたムラ補正データを不揮発メモリ部１０９から取得する。
例えば、目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「横向き」の場合、Ｓ６０４において、ムラ補正制御部１１８は、図３（Ａ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「横向き」の場合、Ｓ６０４において、ムラ補正制御部１１８は、図３（Ｂ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「縦向き」の場合、Ｓ６０５において、ムラ補正制御部１１８は、図３（Ｃ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「縦向き」の場合、Ｓ６０５において、ムラ補正制御部１１８は、図３（Ｄ）に示したムラ補正データを取得する。

Ｓ６０６において、ムラ補正制御部１１８は不揮発メモリ部１０９から取得したムラ補正データを参照し、６行６列、計３６のＬＥＤブロック毎のＬＥＤ発光データであるＰＷＭ制御値を決定する。図３（Ａ）のムラ補正データを参照した場合、ムラ補正制御部１１８は、ＬＥＤブロック「１−１」のＰＷＭ制御値については、１行１列目の値を参照し、「１９９９」と決定する。また、ムラ補正制御部１１８は、ＬＥＤブロック「１−２」のＰＷＭ制御値については、１行２列目の値を参照し、「１９９６」と決定する。以降、ムラ補正制御部１１８は各行各列のＬＥＤブロックに対応した計３６のＰＷＭ制御値を決定する。ムラ補正制御部１１８は、決定した計３６のＰＷＭ制御値を、「現在のＰＷＭ制御値」としてメモリ部１１０に記憶する。

Ｓ６０７において、ムラ補正制御部１１８は決定した計３６のＰＷＭ制御値を発光データ送信部１１９に送る。発光データ送信部１１９は、各ＬＥＤブロックに対応したＰＷＭ制御値をバックライト１１５内の各ＬＥＤブロックのＬＥＤドライバ４０１に送信する。
以上の動作により、バックライト１１５は点灯を開始する。

次にバックライト１１５の点灯開始後に、一定周期で実行されるバックライト制御部１１４の処理について説明する。バックライト制御部１１４は、バックライト１１５の点灯開始後、一定周期で、画面の回転位置の変更有無の判定処理及びバックライト１１５へ送信するＰＷＭ制御値の補正処理を行う。システム制御部１１２は、タイマー部１１１によって一定の時間がカウントされる毎に、バックライト制御部１１４に上記処理の実行開始を要求する。

図５はバックライト点灯開始後に一定周期で実行されるバックライト制御部１１４の処理のフローの一例を示す。
図５のＳ７０１において、バックライト制御部１１４のムラ補正制御部１１８は、システム制御部１１２からの制御開始要求を受け付けると、バックライトの目標輝度の情報を不揮発メモリ部１０９から取得する。
Ｓ７０２において、バックライト制御部１１４のムラ補正制御部１１８は、画面位置検出部１１３から現在の画面位置情報（画面の回転位置の情報）を取得する。

Ｓ７０３において、ムラ補正制御部１１８は一周期前（前回のフロー実行時）に取得した画面位置情報と、Ｓ７０２で取得した現在（今回のフロー実行時）の画面位置情報と、に基づき、液晶表示装置１０１の画面の回転位置に変化があったかを判断する。判断後、ムラ補正制御部１１８は、現在（今回）の画面位置情報をメモリ部１１０に記憶する。ムラ補正制御部１１８は、画面の回転位置が変わっていなければＳ７０８に進み、画面の回転位置が変わっていればＳ７０４に進む。

（画面の回転位置が変わっていない場合の動作）
Ｓ７０９において、ムラ補正制御部１１８はメモリ部１１０から「現在のＰＷＭ制御値」を取得する。
Ｓ７１０において、センサ制御部１１７はバックライト１１５の各ＬＥＤブロックに配置された輝度センサ３０１及び温度センサ３０２から、ＬＥＤブロック毎の輝度センサ値と温度センサ値を取得する。センサ制御部１１７は取得した輝度センサ値をＰＷＭ制御値に変換する。センサ制御部１１７は、不揮発メモリ部１０９に予め記憶されている輝度センサ値とＰＷＭ制御値との対応関係を示すテーブル又は関係式を参照することにより、輝度センサ値をＰＷＭ制御値へ変換する。更にセンサ制御部１１７は温度センサ値に基づき、変換後のＰＷＭ制御値を補正する。センサ制御部１１７は、不揮発メモリ部１０９に予め記憶されている温度センサ値と補正係数との対応関係や補正演算のための関係式を参照することにより、ＰＷＭ制御値の補正を行う。センサ制御部１１７は、補正したＰＷＭ制御値を「補正ＰＷＭ制御値」としてメモリ部１１０に記憶する。

Ｓ７１１において、ムラ補正制御部１１８は、「現在のＰＷＭ制御値」と「補正ＰＷＭ制御値」の差分を算出し、その差分に基づき、バックライト１１５内のＬＥＤドライバ４０１に送信するＰＷＭ制御値を次の式により決定する。

ＰＷＭ制御値＝現在のＰＷＭ制御値＋（現在のＰＷＭ制御値−補正ＰＷＭ制御値）／２

ムラ補正制御部１１８は、上記の式により決定したＰＷＭ制御値を、「現在のＰＷＭ制御値」としてメモリ部１１０に記憶する。

Ｓ７１２において、ムラ補正制御部１１８はＳ７１１において決定したＰＷＭ制御値を発光データ送信部１１９に送る。発光データ送信部１１９は各ＬＥＤブロックに対応したＰＷＭ制御値をバックライト１１５内の各ＬＥＤブロックのＬＥＤドライバ４０１に送信する。
以上の動作を繰り返すことで、バックライト１１５は目標輝度に徐々に収束しながら点灯する。

（画面の回転位置が変わった場合の動作）
Ｓ７０４において、ムラ補正制御部１１８はＳ７０２で取得した画面位置情報に基づき、液晶表示装置１０１の画面の回転位置を判断する。画面の回転位置が「横向き」の場合、ムラ補正制御部１１８はＳ７０５に進み、画面の回転位置が「縦向き」の場合、ムラ補正制御部１１８はＳ７０６に進む。
Ｓ７０５、またはＳ７０６において、ムラ補正制御部１１８はＳ７０１で取得した目標輝度と、Ｓ７０２で取得した現在の画面の回転位置と、に応じたムラ補正データを不揮発メモリ部１０９から取得する。

例えば、目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「横向き」の場合、Ｓ７０５において、ムラ補正制御部１１８は図３（Ａ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置「横向き」の場合、Ｓ７０５において、ムラ補正制御部１１８は図３（Ｂ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「１００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置が「縦向き」の場合、Ｓ７０６において、ムラ補正制御部１１８は図３（Ｃ）に示したムラ補正データを取得する。
また目標輝度「２００ｃｄ／ｍ^２」、画面の回転位置が「縦向き」の場合、Ｓ７０６において、ムラ補正制御部１１８は図３（Ｄ）に示したムラ補正データを取得する。

Ｓ７０７とＳ７０８の動作については図４のＳ６０６やＳ６０７の動作と同様の為、説明は割愛する。
Ｓ７０２〜Ｓ７０８の動作によれば、画面の回転位置が「横向き」から「縦向き」に変わった場合や、「縦向き」から「横向き」に変わった場合、変化後の画面の回転位置に応じて、ＬＥＤのＰＷＭ制御値を決定する為のムラ補正データを切り換える。このムラ補正データは、画面を対応する回転位置にした状態で画面内の輝度ムラが最小になるように求められたＰＷＭ制御値であり、回転位置の変化に応じて、ムラ補正データを切り換えることで、ＰＷＭ制御値の補正精度が向上する。従って、液晶表示装置１０１の画面の回転位置の変化によらず、画面内の輝度ムラを好適に抑制することができる。

（実施例２）
本発明の実施例２について、図を用いて以下に説明する。
実施例２の液晶表示装置の主要な構成は実施例１の液晶表示装置の構成と同様である。実施例１との相違点は、実施例２の液晶表示装置１０１は、画面の回転位置に加えて、さらに画面のチルト角度を変更可能である点である。つまり、液晶表示装置１０１の支持機構は、画面に垂直の軸周りに回転可能に液晶表示装置１０１を支持するように構成され、かつ、画面に平行かつ鉛直方向に垂直の軸周りに所定の角度範囲で回転可能に液晶表示装置１０１を支持するように構成されている。

また、実施例２の画面位置検出部１１３は、画面の回転位置に加えて画面のチルト角度を検出する為に、ジャイロセンサを用いている点も実施例１との相違点である。画面位置検出部１１３は、液晶表示装置１０１の現在の画面の回転位置及びチルト角度の情報を画面位置情報として出力する。

（バックライト制御部１１４の動作）
バックライト制御部１１４によるバックライト１１５の点灯制御について、実施例１との相違点を中心に説明する。
画面のチルト角度が変化すると、液晶表示装置１０１の内部における伝熱の変化などにより、液晶表示装置１０１の内部温度分布に変化が生じるため、画面のチルト角度の変化によっても、輝度ムラの現れ方がばらつく。

液晶表示装置１０１は、特定の環境温度で、画面の回転位置毎、画面のチルト角度毎、及び目標輝度毎に、画面内の輝度ムラが最小になるように決定されたＬＥＤブロック毎のＰＷＭ制御値のテーブルをムラ補正データとして不揮発メモリ部１０９に記憶している。

本実施例の液晶表示装置１０１は、画面の回転位置毎（横向き、縦向き）、画面のチルト角度毎（−５°〜２０°まで５°毎）、バックライトの目標輝度毎（２０〜２００ ｃｄ／ｍ^２まで２０ ｃｄ／ｍ^２毎）に計画面１２０枚分のムラ補正データを記憶している。各ムラ補正データには、各回転位置、各チルト角度、及び各輝度において液晶表示装置１０１の輝度ムラが最小になるように定められたＬＥＤブロック毎のＰＷＭ制御値が設定されている。なお、ムラ補正データを作成する輝度やチルト角度の間隔は上記の例に限らない。

図６はバックライト点灯制御開始時のバックライト制御部１１４の動作フロー例を示す。
Ｓ８０１とＳ８０２については、実施例１で説明した図４のＳ６０１とＳ６０２での動作と同様の為、説明を割愛する。

Ｓ８０３において、ムラ補正制御部１１８は、画面位置検出部１１３から現在の画面のチルト角度を取得する。Ｓ８０２及びＳ８０３により、ムラ補正制御部１１８は、画面位置情報として画面の回転位置及び画面のチルト角度を取得する。

Ｓ８０４において、ムラ補正制御部１１８は取得した画面位置情報に基づき、現在の液晶表示装置１０１の画面の回転位置を判断する。ムラ補正制御部１１８は、画面の回転位置が「横向き」の場合はＳ８０５に進み、画面の回転位置が「縦向き」の場合はＳ８０６に進む。

Ｓ８０５、またはＳ８０６において、ムラ補正制御部１１８はＳ８０１で取得した目標輝度と、Ｓ８０２で取得した画面の回転位置と、Ｓ８０３で取得した画面のチルト角度と、に応じたムラ補正データを不揮発メモリ部１０９から取得する。

Ｓ８０７とＳ８０８については、実施例１で説明した図４のＳ６０６とＳ６０７と同様の動作である為、説明を割愛する。
以上の動作により、バックライト１１５は点灯を開始する。

次にバックライト１１５の点灯開始後に、一定周期で実行されるバックライト制御部１１４による処理について説明する。バックライト制御部１１４は、バックライト１１５の点灯開始後、一定周期で、画面の回転位置又はチルト角度の変更有無の判定処理及びバックライト１１５へ送信するＰＷＭ制御値の補正処理を行う。システム制御部１１２は、タイマー部１１１によって一定の時間がカウントされる毎に、バックライト制御部１１４に上記処理の実行開始を要求する。

図７はバックライト点灯開始後に一定周期で実行されるバックライト制御部１１４の処理のフローの一例を示す。
Ｓ９０１とＳ９０２については、実施例１で説明した図５のＳ７０１とＳ７０２での動
作と同様の為、説明を割愛する。
Ｓ９０３において、ムラ補正制御部１１８は、画面位置検出部１１３から現在の画面のチルト角度の情報を取得する。

Ｓ９０４において、ムラ補正制御部１１８は一周期前（前回のフロー実行時）に取得した画面位置情報と、Ｓ９０２及びＳ９０３で取得した現在（今回のフロー実行時）の画面位置情報と、に基づき、画面の回転位置やチルト角度に変化があったかを判断する。判断後、ムラ補正制御部１１８は、現在（今回）の画面位置情報をメモリ部１１０に記憶する。ムラ補正制御部１１８は、画面の回転位置やチルト角度が変わっていなければＳ９１０に進み、変わっていればＳ９０５に進む。

（画面の回転位置とチルト角度が変わっていない場合の動作）
Ｓ９１０〜Ｓ９１３については、実施例１で説明した図５のＳ７０９〜Ｓ７１２での動作と同様の為、説明を割愛する。

（画面の回転位置とチルト角度が変わった場合の動作）
Ｓ９０５において、ムラ補正制御部１１８はＳ９０２で取得した画面位置情報に基づき、液晶表示装置１０１の画面の回転位置を判断する。画面の回転位置が「横向き」の場合、ムラ補正制御部１１８はＳ９０６に進み、画面の回転位置が「縦向き」の場合、ムラ補正制御部１１８はＳ９０７に進む。

Ｓ９０６またはＳ９０７において、ムラ補正制御部１１８はＳ９０１で取得した目標輝度と、Ｓ９０２で取得した画面の回転位置と、Ｓ９０３で取得した画面のチルト角度と、に応じたムラ補正データを不揮発メモリ部１０９から取得する。
Ｓ９０８とＳ９０９の動作については図４のＳ６０６とＳ６０７の動作と同様の為、説明は割愛する。

Ｓ９０２〜Ｓ９０９の動作により、画面の回転位置が「横向き」から「縦向き」又は「縦向き」から「横向き」に変わった場合や、画面のチルト角度が変化した場合に、変化後の回転位置やチルト角度に適したムラ補正データに基づき、ＬＥＤの発光が制御される。従って、液晶表示装置の画面の回転位置やチルト角度の変化によらず、画面内に輝度ムラが生じることを好適に抑制することができる。

本発明は、画面の向きを変化させる機構としてスイーベル機構（首振り機構）を有し画面の向きとしてスイーベル角度を変更可能な液晶表示装置のバックライト装置にも適用可能である。その場合、上記の説明においてチルト角度をスイーベル角度に読み替える。

（実施例３）
実施例１及び実施例２では、画面の向き（回転位置、チルト角度など）の変化が検出された時点で、ＬＥＤのＰＷＭ制御値の決定に用いるムラ補正データを、変化後の画面の向きに応じたムラ補正データに切り換える例について述べた。

液晶表示装置の画面の向きが変わった場合、液晶表示装置の内部温度分布は徐々に変化する。つまり、液晶表示装置の画面の向きが変化した後、変化後の画面の向きに応じた内部温度分布で定常状態となるまでには、時間的な遅れがある。そこで、本実施例の液晶表示装置では、画面の向きの変化が検出されてから所定時間経過後に、ムラ補正データの切り換えを行う。この所定時間を以下「遅延時間」という。時間経過は、タイマー部１１１を用いて画面の向きの変化が検出されてからの経過時間をカウントすることにより判断する。

遅延時間は、液晶表示装置の画面の向きの変化に伴う内部温度分布の過渡的な変化が収束し、内部温度分布が定常状態になるまでに要する時間に基づいて予め実験的、経験的に決められる。この遅延時間の情報は、不揮発メモリ部１０９に記憶されている。内部温度変化の収束に要する時間は、液晶表示装置の構造（画面サイズなど）や目標輝度などによって異なる。本実施例の液晶表示装置１０１では、液晶表示装置の表示画面サイズ及び画面の向きの変化検出時のバックライトの目標輝度に応じて遅延時間を決定するためのテーブル（図８参照）が不揮発メモリ部１０９に予め記憶されている。

ムラ補正制御部１１８は、例えば図５のＳ７０５又はＳ７０６においてムラ補正データを取得した後、図８のテーブルを参照し、液晶表示装置１０１の画面サイズ及び目標輝度に応じた遅延時間の情報を不揮発メモリ部１０９から取得する。ムラ補正制御部１１８は、前記取得した遅延時間の経過をタイマー部１１１のカウントにより判定し、遅延時間が経過したと判断した場合にＳ７０７の処理を実行する。

本実施例によれば、画面の向きの変化が検出された場合に、液晶表示装置の内部温度分布が、当該変化後の画面の向きにおける定常状態に収束したと判断されてから、当該変化後の画面の向きに応じたムラ補正データを用いたＬＥＤの発光制御へ切り換えられる。従って、より確実に画面内の輝度ムラを抑制できる。

（実施例４）
実施例３では、液晶表示装置の画面の向き（回転位置、チルト角度など）の変化が検出されてから、所定の遅延時間が経過するまで、ムラ補正データの切り換えを遅延させる例について述べた。

本実施例においては、液晶表示装置の画面の向きの変化が検出されてから、バックライト内の特定ポイント間の温度差が所定の基準値に一致するまで、ムラ補正データの切り換えを遅延させる例について述べる。すなわち、本実施例では、２つのＬＥＤブロックの温度差を検出し、温度差の検出値が所定の基準値と一致するか判定する。そして、本実施例では、２つのＬＥＤブロックの所定の複数通りの組み合わせのうち温度差の検出値が基準値と一致すると判定される組み合わせが所定数以上になった後、ムラ補正データを切り換える。

図９は本実施例の液晶表示装置２０１の主要な構成を示すブロック図である。なお、図９において、図１に示した実施例１の液晶表示装置１０１と同等の機能ブロックについては図１と同じ符号を付している。図９に示す本実施例の液晶表示装置２０１は、図１に示す実施例１の液晶表示装置１０１に対し、バックライト制御部２０２に相違点がある。本実施例のバックライト制御部２０２は、温度差検出部２０４を有する。

図１０は液晶表示装置２０１における画面の向きの変化検出後のバックライト制御部２０２の動作フロー例を示す。
Ｓ１２０１において、バックライト制御部２０２の温度差検出部２０４はセンサ制御部１１７を介して、所定のＬＥＤブロック（温度検出対象ブロック）の温度センサ値を取得する。図１１に温度検出対象ブロックの一例を示す。図１１において、黒丸を付した５つのＬＥＤブロック「１−１」、「１−６」、「３−３」、「６−１」、及び「６−６」が温度検出対象ブロックである。なお、温度検出対象ブロックの数及び位置はこれに限らない。図１１（Ａ）は画面の回転位置が横向きの状態を示し、図１１（Ｂ）は画面の回転位置が縦向きの状態を示す。

Ｓ１２０２において、温度差検出部２０４は、２つの温度検出対象ブロック間の温度センサ値の差の絶対値（ブロック間温度差という）を算出する。本実施例では、２つの温度
検出対象ブロックの４通りの組み合わせ（「１−１」と「３−３」、「１−６」と「３−３」、「６−１」と「３−３」、「６−６」と「３−３」）について、ブロック間温度差を算出する。

温度検出対象ブロック「１−１」と「３−３」の組み合わせについて、画面の回転位置が横向きの場合のブロック間温度差をΔＴＬｍ１、画面の回転位置が縦向きの場合のブロック間温度差をΔＴＰｍ１とする。
温度検出対象ブロック「１−６」と「３−３」の組み合わせについて、画面の回転位置が横向きの場合のブロック間温度差をΔＴＬｍ２、画面の回転位置が縦向きの場合のブロック間温度差をΔＴＰｍ２とする。
温度検出対象ブロック「６−１」と「３−３」の組み合わせについて、画面の回転位置が横向きの場合のブロック間温度差をΔＴＬｍ３、画面の回転位置が縦向きの場合のブロック間温度差をΔＴＰｍ３とする。
温度検出対象ブロック「６−６」と「３−３」の組み合わせについて、画面の回転位置が横向きの場合のブロック間温度差をΔＴＬｍ４、画面の回転位置が縦向きの場合のブロック間温度差をΔＴＰｍ４とする。
なお、ブロック間温度差の算出を行う温度検出対象ブロックの組み合わせはこれに限らない。

Ｓ１２０３において、温度差検出部２０４は、Ｓ１２０２で算出した４つのブロック間温度差（ΔＴＬｍＮ、またはΔＴＰｍＮ、Ｎ＝１〜４の値）の各々について、所定の基準値との差の絶対値を算出する。基準値はブロック間温度差を算出するための温度検出対象ブロックの組み合わせ毎に定められる。ここでは、ブロック間温度差ΔＴＬｍＮ（Ｎ＝１〜４）に対応する基準値をΔＴＬｓＮ（Ｎ＝１〜４）とし、ブロック間温度差ΔＴＰｍＮ（Ｎ＝１〜４）に対応する基準値をΔＴＰｓＮ（Ｎ＝１〜４）とする。

各基準値は、液晶表示装置２０１の内部温度分布が定常状態となっているときの各ブロック間温度差の値に基づき予め定められる。温度差検出部２０４は、ブロック間温度差の各々について基準値と一致するか判定する。ここでは、ブロック間温度差と基準値との差の絶対値がある閾値以下の場合に、ブロック間温度差と基準値が一致したと判定する。なお、ブロック間温度差と基準値とが一致したか否かの判定方法は上記の例に限らない。

Ｓ１２０４において、温度差検出部２０４は、基準値と一致したと判定されたブロック間温度差が所定数以上か判定する。所定数は、液晶表示装置２０１の内部温度分布が定常状態になったと判断できるように予め定められる。ここでは所定数を２とするが、これに限らない。２つ以上のブロック間温度差が基準値と一致したと判定された場合、温度差検出部２０４は、Ｓ１２０５に進む。

Ｓ１２０５では、ムラ補正制御部１１８が、変化後の画面の向きに応じたムラ補正データを用いてＬＥＤブロック毎にＬＥＤのＰＷＭ制御値を決定する。
一方、Ｓ１２０４において、基準値と一致したと判定されたブロック間温度差が所定数（ここでは２）未満だった場合、温度差検出部２０４は、Ｓ１２０１に戻る。

本実施例によれば、液晶表示装置の画面の向きの変化が検出されてから、液晶表示装置の内部温度分布が定常状態になったと判断されるまで、ムラ補正データへの切り換えが遅延させられる。そして、ＬＥＤブロック間の温度差の測定値と基準値との比較に基づいて液晶表示装置の内部温度分布が定常状態になったか否かを判断するので、より好適に画面内の輝度ムラを抑制できる。
本実施例において、温度センサ３０２は温度検出対象ブロックとなるＬＥＤブロックにのみ設けられていても良い。

（変形例）
以上説明した実施例１〜４は、画面の向き毎に輝度ムラが最小になるように求められたムラ補正データを画面の向きの変化に応じて切り換える例について説明を行った。

本発明は、光源に３原色ＲＧＢなどの複数色のＬＥＤを用いたバックライト装置に適用することもできる。この場合、ＬＥＤの発光特性には上述した個体差や温度依存性に加えて色依存性もある。例えば、赤色ＬＥＤは他の色のＬＥＤと比較して温度上昇に伴う輝度低下の度合が大きい。そのため、液晶表示装置の内部温度分布によって色ムラが生じることがある。輝度ムラの場合と同様、画面の向きによって色ムラの現れ方にばらつきが生じる場合もある。

そこで、３原色ＬＥＤや多原色ＬＥＤを光源として用いたバックライト装置に本発明を適用する場合は、ＬＥＤの色毎、画面の向き毎、各色の目標輝度毎にムラ補正データを記憶し、当該ムラ補正データを用いて各色ＬＥＤの発光を上記各実施例のように制御する。こうすることにより、バックライトの光源にＲＧＢなどの多原色ＬＥＤを用いた液晶表示装置において、画面の向きによらず画面内の輝度ムラや色ムラを抑制することが可能になる。

また、本発明は、ローカルディミングを行う画像表示装置に適用することもできる。ローカルディミングとは、各ＬＥＤブロックに対応する表示領域の画像に合わせてＬＥＤブロック毎に目標輝度を設定することにより表示コントラストを向上させる技術である。上記各実施例では、全ＬＥＤブロックの目標輝度が同じであったため、ムラ補正データは、画面の向き毎、及び目標輝度毎に、画面単位のデータ（全ＬＥＤブロックのＰＷＭ制御値の集合）とした。ローカルディミングを行う画像表示装置の場合、ＬＥＤブロック毎に目標輝度が異なるため、ムラ補正データは、画面の向き毎、及び目標輝度毎に、ＬＥＤブロック単位のデータとすると良い。すなわち、ローカルディミングにより決定されたＬＥＤブロック毎の目標輝度と、画面の向きと、に応じて、当該目標輝度及び画面の向きに応じた当該ＬＥＤブロックのムラ補正データを不揮発メモリから読み込み、当該ＬＥＤブロックのＬＥＤの発光を制御する。

１１３：画面位置検出部
１１５：バックライト
１１８：ムラ補正制御部
１０９：不揮発メモリ部

Claims (11)

1. 画面の向きを変更可能な画像表示装置のバックライト装置であって、
   光源ブロック毎に独立に発光を制御可能な複数の光源と、
   所定の画面の向き毎に定められた光源ブロック間の輝度ムラを補正するための補正データを記憶する記憶手段と、
   画面の向きの変化を検出する検出手段と、
   画面の向きに応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する制御手段と、
   ２つの光源ブロックの温度差を検出し、２つの光源ブロックの温度差の検出値と、所定の基準値との差が閾値以下であるかを判定する判定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、画面の向きの変化が検出されてから、２つの光源ブロックの所定の複数通りの組み合わせのうち前記判定手段により温度差の検出値と基準値との差が閾値以下であると判定される組み合わせが所定数以上になった後、前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いる補正データを、変化後の画面の向きに応じた補正データに切り換えるバックライト装置。
2. 前記補正データは、各光源ブロックの輝度が目標輝度に対し所定の許容範囲内に収まるように定められ、各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いられるデータである請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記補正データは、所定の画面の向き毎、及びバックライト装置の目標輝度毎に定められたデータであり、
   前記バックライト装置の目標輝度を取得する取得手段を更に備え、
   前記制御手段は、画面の向き及びバックライト装置の目標輝度に応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する請求項１又は２に記載のバックライト装置。
4. 前記各光源ブロックに対応する表示領域の画像に合わせて光源ブロック毎に目標輝度を設定する設定手段を有し、
   前記制御手段は、光源ブロック毎に、画面の向き及び当該光源ブロックの目標輝度に応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する請求項３に記載のバックライト装置。
5. 前記画像表示装置は、画面の向きとして、画面に垂直の軸周りの回転位置又は画面に平行かつ鉛直方向に垂直の軸周りのチルト角度の少なくともいずれかを変更可能である請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライト装置。
6. 前記各光源ブロックは、複数色の光源を有し、
   前記補正データは、光源の色毎、所定の画面の向き毎、及びバックライト装置の各色の目標輝度毎に定められたデータである請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライト装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックライト装置と、
   前記バックライト装置により照明される液晶パネルと、
   を備える画像表示装置。
8. 画面の向きを変更可能な画像表示装置のバックライト装置であり、光源ブロック毎に独立に発光を制御可能な複数の光源を備えるバックライト装置の制御方法であって、
   所定の画面の向き毎に定められた光源ブロック間の輝度ムラを補正するための補正データを読み込む工程と、
   画面の向きの変化を検出する工程と、
   画面の向きに応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する工程と、
   ２つの光源ブロックの温度差を検出し、２つの光源ブロックの温度差の検出値と、所定の基準値との差が閾値以下であるかを判定する工程と、
   画面の向きの変化が検出されてから、２つの光源ブロックの所定の複数通りの組み合わせのうち温度差の検出値と基準値との差が閾値以下であると判定される組み合わせが所定数以上になった後、前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いる補正データを、変化後の画面の向きに応じた補正データに切り換える工程と、
   を有するバックライト装置の制御方法。
9. 前記補正データは、各光源ブロックの輝度が目標輝度に対し所定の許容範囲内に収まるように定められ、各光源ブロックの光源の駆動信号を決定するために用いられるデータである請求項８に記載のバックライト装置の制御方法。
10. 前記補正データは、所定の画面の向き毎、及びバックライト装置の目標輝度毎に定められたデータであり、
    前記バックライト装置の目標輝度を取得する工程と、
    画面の向き及びバックライト装置の目標輝度に応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する工程と、
    を有する請求項８又は９に記載のバックライト装置の制御方法。
11. 前記各光源ブロックに対応する表示領域の画像に合わせて光源ブロック毎に目標輝度を設定する工程と、
    光源ブロック毎に、画面の向き及び当該光源ブロックの目標輝度に応じた補正データを用いて前記各光源ブロックの光源の駆動信号を決定する工程と、
    を有する請求項１０に記載のバックライト装置の制御方法。

Images