JP7081914B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

表示される画像の明暗に応じて、表示パネル内の異なる位置を照明する複数の光源から発せられる光の輝度を光源毎に制御可能なバックライトを備えた所謂ローカルディミングを行う表示装置が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１２－７８６９９号公報

特許文献１のバックライトでは、光の輝度の制御単位である複数の光源がマトリクス状に配置されている。このような複数の光源の配置は、矩形の表示領域を照明することを想定した配置である。このため、例えば矩形以外の表示領域を照明する異形の表示パネルを用いる場合等、特許文献１のバックライトが想定していない条件下では、マトリクス状に配置された複数の光源を有する特許文献１のバックライトをそのまま採用することが困難であった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、矩形に限らない任意の形の表示パネルにより対応しやすい光の輝度の制御単位を設定可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による表示装置は、複数の画素を有する表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルと重なるよう設けられて前記表示領域を照明する光源部と、を備え、前記光源部には、前記表示領域内における位置がそれぞれ異なる複数の分割ブロックが設定され、前記複数の分割ブロックは、輝度を個別に制御可能に設けられ、前記複数の分割ブロックのうち少なくとも１つは、所定条件を満たし、前記所定条件は、第１方向に並ぶ複数の光源を有する光源列が、前記第１方向に交差する第２方向に少なくとも２つ並び、かつ、前記第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源が前記第２方向に沿う同一直線上にないことである。

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の主要構成例を示す図である。 図２は、表示パネルの平面形状の一例を示す図である。 図３は、表示パネルに設けられている画素配列の一例を表す回路図である。 図４は、表示パネルと光源部との積層構造を示す模式図である。 図５は、光源部の平面形状の一例を示す図である。 図６は、光源部における複数の光源の配置及び複数の分割ブロックの設定の一例を示す図である。 図７は、信号処理部の機能構成例を示すブロック図である。 図８は、必要輝度算出部による必要輝度の算出単位を複数の論理ブロックに区切る表示領域の分割線と光源との関係を示す模式図である。 図９は、論理ブロックと分割ブロックとを対応付ける変換テーブルが示すデータの一例を示す図である。 図１０は、１つの分割ブロックと対応付けられた複数の論理ブロックに関する処理の流れの一例を示す図である。 図１１は、１つの論理ブロックに配置される複数の光源の配置例を示す図である。 図１２は、図６とは異なる複数の分割ブロックの設定例を示す図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１の主要構成例を示す図である。本実施形態の表示装置１は、信号処理部１０、表示部２０、光源部５０及び光源制御回路６０を備える。信号処理部１０は、外部の制御装置２から入力される入力信号ＩＰに基づいた各種の出力を行い、表示部２０及び光源部５０の動作を制御する。入力信号ＩＰは、表示装置１に画像を表示出力させるためのデータとして機能する信号であり、例えばＲＧＢ画像信号である。信号処理部１０は、入力信号ＩＰに基づいて生成された出力信号ＯＰを表示部２０に出力する。また、信号処理部１０は、入力信号ＩＰが入力されると、光源部５０が有する光源５１（図５参照）の各々の点灯量を制御するための光源駆動信号ＢＬを光源制御回路６０に出力する。光源制御回路６０は、例えば光源部５０が有する光源５１を点灯させるためのドライバ回路であり、光源駆動信号ＢＬに応じて光源部５０を動作させる。

表示部２０は、表示パネル３０及び表示パネル駆動部４０を有する。表示パネル３０は、複数の画素４８が設けられた表示領域ＯＡを有する。複数の画素４８は、例えば、後述する台形状の表示パネル３０の表示領域ＯＡ内においてマトリクス状に配置されている。本実施形態の表示パネル３０は、液晶画像表示パネルである。図１に示す表示パネル３０の形状は実際の形状を示すものでなく、模式的な形状である。表示パネル駆動部４０は、信号出力回路４１及び走査回路４２を有する。信号出力回路４１は、出力信号ＯＰに応じて複数の画素４８を駆動する。走査回路４２は、マトリクス状に配置された複数の画素４８を所定行（例えば、１行）単位で走査する走査信号を出力する。画素４８は、走査信号が出力されたタイミングで出力信号ＯＰに応じた階調値の出力が行われるよう駆動される。

図２は、表示パネル３０の平面形状の一例を示す図である。本実施形態の説明では、表示パネル３０の表示面に沿う一方向をＸ方向とし、表示パネル３０の表示面に沿い、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。本実施形態の説明で単に平面形状といった場合、Ｘ－Ｙ平面形状をさす。複数の画素４８は、Ｘ方向とＹ方向に沿ってマトリクス状に配置されている。

本実施形態の表示パネル３０及び表示領域ＯＡは、第１方向（例えば、Ｘ方向）及び第２方向（例えば、Ｙ方向）に沿う平面形状が矩形以外の形状である。具体的には、表示パネル３０の平面形状は、例えば図２に示すように、台形状である。具体的には、表示パネル３０は、台形の４頂点が丸みを帯びた平面形状を有する。また、本実施形態の表示パネル３０は、Ｘ方向に沿う長辺３０ａの中央付近に設けられた窪み３０ｃを有する。長辺３０ａは、表示パネル３０の４辺のうち平行に設けられて対向する２辺の一方であり、他方の短辺３０ｂより長い辺である。図２に示す表示パネル及び表示領域ＯＡは、例示であり、本実施形態の表示パネル及び表示領域は、図２の形状に限定されない。

図３は、表示パネル３０に設けられている画素配列の一例を表す回路図である。表示パネル３０が有する画素基板には、各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、各画素電極に画素信号を供給する信号線ＳＧＬ、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するゲート線ＧＣＬ等の配線が形成されている。複数のゲート線ＧＣＬと、これら複数の信号線ＳＧＬとは交差して設けられる。これらゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬが行列状に区画されている。この１区画領域が、副画素ＳＰｉｘの形成されている領域である。

表示パネル３０は、マトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘを有する。副画素ＳＰｉｘは、それぞれスイッチング素子Ｔｒ、液晶素子５２及び保持容量５３を備えている。副画素ＳＰｉｘには画素電極が設けられ、各画素電極はスイッチング素子Ｔｒに接続されている。スイッチング素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。液晶素子５２は、画素電極と共通電極ＣＯＭとの間で発生する液晶容量を含む。共通電極ＣＯＭは、例えば表示領域ＯＡに設けられて複数の副画素ＳＰｉｘで共有される板状の電極である。保持容量５３は、画素電極と共通電極ＣＯＭとは別の電極との間に形成される容量を用いることができる。当該別の電極は、副画素ＳＰｉｘで個別に設けられる。保持容量５３として、容量素子を設けてもよい。

複数のゲート線ＧＣＬは、走査回路４２に接続される。走査回路４２は、ゲート線ＧＣＬを順次選択する。走査回路４２は、選択されたゲート線ＧＣＬを介して走査信号をスイッチング素子Ｔｒのゲートに印加する。これにより、副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）が表示駆動の対象として順次選択される。また、複数の信号線ＳＧＬは、信号出力回路４１に接続される。信号出力回路４１は、選択された１水平ラインを構成する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬを介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われる。

表示動作を行う際、共通電極ＣＯＭに対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが印加されている。これにより、各共通電極ＣＯＭは、表示動作時には画素電極の電位に対する基準電位を示す電極として機能する。画素電極と共通電極ＣＯＭとの電位差に応じて液晶素子５２の配向が制御されることで、各副画素ＳＰｉｘにおける光の透過率が制御される。

図３に示す各副画素ＳＰｉｘに、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられている。本実施形態では、３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素４８が構成される。本実施形態の説明における１つの画素４８を構成する副画素ＳＰｉｘの数及び色の組み合わせはあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、１つの画素４８を構成する副画素ＳＰｉｘとして、白（Ｗ）の副画素ＳＰｉｘを設けるようにしてもよい。

図４は、表示パネル３０と光源部５０との積層構造を示す模式図である。図４は、表示パネル３０の短辺３０ｂ側から見た場合の積層構造を示している。図４に示すように、表示パネル３０と光源部５０とはＺ方向に重なるよう設けられている。以下、光源部５０と対向する側を表示パネル３０の背面側とし、その反対側を表示面側とする。光源部５０は、背面側から表示パネル３０を照明するように光を照射する。表示パネル３０は、各副画素ＳＰｉｘを駆動させて光源部５０からの光が背面側から表示面側に透過する度合いを各副画素ＳＰｉｘで個別に制御することで、画像を表示する。このように、本実施形態の光源部５０は、表示領域ＯＡを照明する。

図５は、光源部５０の平面形状の一例を示す図である。光源部５０の平面形状は、表示パネル３０の平面形状と同様である。すなわち、図１に示す光源部５０の形状は実際の形状を示すものでない。このように、本実施形態の光源部５０は、第１方向及び第２方向に沿う平面形状が矩形以外の形状である。

図６は、光源部５０における複数の光源５１の配置及び複数の分割ブロックの設定の一例を示す図である。図５及び図６に示すように、光源部５０は、複数の光源５１を有する。具体的には、光源５１は、例えば白色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）である。光源部５０は、第１方向に複数の光源５１が並ぶ光源列を有する。光源列は、第２方向に並列している。

以下の説明では、図６に付されたＹ方向の座標ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈを用いて複数の光源列を区別することがある。具体的には、光源部５０の長辺５０ａ側から短辺５０ｂ側に向かって順に、Ｙ方向の座標ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈを付している。また、図６では、複数の光源５１がそれぞれ設けられている位置を区別する目的で、Ｙ方向の座標を示す符号とＸ方向の位置を示す番号とを含む符号を複数の光源５１の各々に付している。例えば、光源５１ａ１は、Ｙ方向の座標がａである光源列に含まれ、Ｘ方向の一端側（図６における左側）から数えて１番目の光源５１である。また、光源５１ｂ２は、Ｙ方向の座標がｂである光源列に含まれ、Ｘ方向の一端側から数えて２番目の光源５１である。図６では、同様のルールで光源５１に符号が付されている。

本実施形態では、配置に関わらず、複数の光源５１の形状及び大きさは同じである。具体的には、光源５１の平面形状は、例えば図５及び図６に示すように円状である。また、本実施形態では、座標ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの光源列は、Ｙ方向に等間隔に並列している。

光源部５０には、表示領域ＯＡ内における位置がそれぞれ異なる複数の分割ブロック（例えば、分割ブロックＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐ２２）が設定されている。図６では、分割ブロックＰ１，Ｐ２，・・・，Ｐ２２が設定された光源部５０を例示している。

複数の分割ブロックにはそれぞれ、１つ以上の光源５１が配置されている。例えば、分割ブロックＰ１には、光源５１ａ１、光源５１ａ２、光源５１ｂ１、光源５１ｂ２が配置されている。また、分割ブロックＰ２には、光源５１ａ３、光源５１ａ４、光源５１ｂ３、光源５１ｂ４が配置されている。複数の分割ブロックは、輝度を個別に制御可能に設けられている。分割ブロック毎の輝度制御の仕組みについては後述する。

複数の分割ブロックのうち少なくとも１つの分割ブロックでは、第１方向に並ぶ複数の光源５１を有する光源列が、第１方向に交差する第２方向に少なくとも２つ並んでいる。例えば、分割ブロックＰ１は、座標ａの光源列に含まれる光源５１ａ１、光源５１ａ２と、座標ｂの光源列に含まれる光源５１ｂ１、光源５１ｂ２とを含んでいる。すなわち、分割ブロックＰ１では、光源５１ａ１と、光源５１ａ２とがＸ方向に並ぶ光源列と、光源５１ｂ１と、光源５１ｂ２とがＸ方向に並ぶ光源列とが、Ｙ方向に並んでいる。光源５１ａ１と、光源５１ａ２とがＸ方向に並ぶ光源列は、座標ａの光源列の一部分である。光源５１ｂ１と、光源５１ｂ２とがＸ方向に並ぶ光源列は、座標ｂの光源列の一部分である。

また、複数の分割ブロックのうち少なくとも１つの分割ブロックでは、第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１が第２方向に沿う同一直線上にない。例えば、分割ブロックＰ１に含まれる光源５１ｂ１のＸ方向の位置は、光源５１ａ１のＸ方向の位置と光源５１ａ２のＸ方向の位置との中間位置である。具体的には、光源５１ａ１のＸ方向の中心と光源５１ａ２のＸ方向の中心との距離Ｌ１をＸ方向に２分割する分割線をＹ方向に沿って延出させた場合、光源５１ｂ１の中心は、当該分割線上に位置する。なお、光源５１ｂ１の中心は、光源５１ａ１の中心とＹ方向においてずれていればよいので、当該分割線上に位置しなくてもよい。当該分割線と光源５１ａ１のＸ方向の中心の距離Ｌ３と、当該分割線と光源５１ａ２のＸ方向の中心の距離Ｌ３とは等しい。このように、本実施形態では、所定条件を満たす１つの分割ブロックにおいて第２方向に隣接する２つの光源列のうち一方の光源列が有する１つの光源５１は、他方の光源列において第１方向に隣接する２つの光源５１の中間位置で第１方向に直交する直線上に位置する。また、分割ブロックＰ１に含まれる光源５１ｂ２のＸ方向の位置は、光源５１ａ２のＸ方向の位置に対して距離Ｌ３だけＸ方向の他端側（図６における右側）にずれている。このように、本実施形態では、所定条件を満たす１つの分割ブロックにおいて第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１は、千鳥状に配置されている。

第１方向に並ぶ複数の光源５１を有する光源列が、第１方向に交差する第２方向に少なくとも２つ並び、かつ、第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１が第２方向に沿う同一直線上にないことを所定条件とすると、複数の分割ブロックのうち少なくとも１つは、所定条件を満たしている。図６に示す例では、分割ブロックＰ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１８，Ｐ１９，Ｐ２０，Ｐ２１は、所定条件を満たしている。

所定条件を満たす分割ブロック同士が隣接する境界線を分割ブロックの外縁として考えた場合、所定条件を満たす分割ブロックの外縁の形状は、必ずしも矩形状にならない。例えば、図６に示すように、分割ブロックＰ９と、当該分割ブロックＰ９とＸ方向に隣接する分割ブロックＰ８及び分割ブロックＰ１０との間の境界線は、階段状になっている。このため、図６に示す分割ブロックＰ９の外縁の形状は、Ｘ方向の両端が階段状になった多角形状である。ただし、図６に示す階段状の境界線はあくまで概念的なものであり、分割ブロックの境界線をこれに限定するものでない。例えば、分割ブロックＰ８と分割ブロックＰ９との境界線は、分割ブロックＰ８に含まれる光源５１ｃ３及び光源５１ｄ３と、分割ブロックＰ９に含まれる光源５１ｃ４及び光源５１ｄ４との間を区切る斜めの直線であってもよい。斜めの直線とは、Ｘ－Ｙ平面上でＸ方向及びＹ方向に交差する直線である。

上記のように、複数の光源列ではそれぞれ、第１方向に沿って複数の光源５１が並んでいる。すなわち、本実施形態では、複数の分割ブロックが有する光源列のうち第１方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１が第１方向に沿う同一直線上に位置する。具体的には、例えば図６に示すように、１つの光源列に含まれる光源５１の中心同士を結ぶ線は、Ｘ方向に沿う一直線状の直線になる。

本実施形態では、所定条件を満たす分割ブロックに含まれる複数の光源列の各々が有する光源５１同士の第１方向の間隔は、同じである。例えば、分割ブロックＰ１において、光源５１ａ１と光源５１ａ２との中心間の距離Ｌ１は、距離Ｌ１を２等分した距離Ｌ３の２倍の距離である。また、光源５１ｂ１と光源５１ｂ２との中心間の距離は、距離Ｌ３の２倍の距離である。ここで、本実施形態では複数の光源５１は平面形状が同一の大きさの円である。このため、各光源列が有する複数の光源５１同士のＸ方向の中心間距離が等しいということは、各光源列が有する複数の光源５１同士のＸ方向の間隔が等しいということを示す。このように、分割ブロックＰ１において、光源５１ａ１と、光源５１ａ２とがＸ方向に並ぶ光源列と、光源５１ｂ１と、光源５１ｂ２とがＸ方向に並ぶ光源列は、光源５１同士のＸ方向の間隔が同じである。

本実施形態では、座標ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの光源列の各々が有する光源５１同士の第１方向の間隔は、同じである。例えば、図６に示すように、座標ｂの光源列が有する光源５１同士のＸ方向の中心間の距離は、距離Ｌ１（距離Ｌ３の２倍の距離）である。図示しないが、座標ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの光源列の各々が有する光源５１同士の第１方向の間隔も、距離Ｌ１（距離Ｌ３の２倍の距離）である。また、座標ａの光源列が有する光源５１同士の第１方向の間隔は、窪み５０ｃが介在している光源５１ａ５と光源５１ａ６との間隔を除いて、距離Ｌ１（距離Ｌ３の２倍の距離）である。また、窪み５０ｃが介在している光源５１同士の中心間の距離（光源５１ａ５と光源５１ａ６の間隔）は、他の光源５１同士の中心間の距離（距離Ｌ１）の整数倍（例えば、距離Ｌ１の３倍）である。

本実施形態では、複数の分割ブロックのうち少なくとも１つは、所定条件を満たさない。図６に示す例では、分割ブロックＰ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ１７，Ｐ２２は、所定条件を満たしていない。具体的には、分割ブロックＰ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ１２，Ｐ２２では、Ｘ方向に複数の光源５１が並ぶ光源列の数が２未満である。また、分割ブロックＰ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ１７では、隣接する２つの光源列を構成する光源５１が第２方向に沿う同一直線上にある。

図７は、信号処理部１０の機能構成例を示すブロック図である。信号処理部１０は、例えば、必要輝度算出部１１、バックライト点灯量計算部１２、バックライト制御変換部１３、輝度分布計算部１４、画像処理部１５等の機能を有する回路である。

図８は、必要輝度算出部１１による必要輝度の算出単位を複数の論理ブロックに区切る表示領域ＯＡの分割線と光源５１との関係を示す模式図である。必要輝度算出部１１は、入力信号ＩＰに対応する画像の表示出力を行うために必要な光の輝度を論理ブロック単位で算出する。具体的には、複数の画素を有する表示領域ＯＡは、例えば図８に示すように、複数の論理ブロックに区切られている。複数の論理ブロックにはそれぞれ１つ以上の画素が配置されている。必要輝度算出部１１は、１つの論理ブロックに含まれる画素のうち、入力信号ＩＰに対応する表示出力のために必要な光の輝度が最高である画素を特定する。必要輝度算出部１１は、特定された画素に必要な光の輝度を、当該１つの論理ブロックに必要な光の輝度として算出する。必要輝度算出部１１は、複数の論理ブロックで個別に、必要な光の輝度の算出を行う。論理ブロックと画素との関係を示すデータは、例えば必要輝度算出部１１が参照可能な形式で信号処理部１０内に実装されているが、これはデータの管理方法の一例であってこれに限られるものでない。論理ブロックと画素４８との関係を示すデータは、例えば、制御装置２からのパラメータＰＭの一部として入力されてもよい。

図８では、１つの論理ブロックと１つの光源５１とが重なるように複数の論理ブロックが設定されている例を示している。図８では、論理ブロックに付された符号と、光源５１に付された符号のうち「Ｙ方向の座標を示す符号とＸ方向の位置を示す番号」とを統一している。例えば、論理ブロックａ１は、光源５１ａ１と重なる。

バックライト点灯量計算部１２は、必要輝度算出部１１が算出した論理ブロックに必要な光の輝度に対応する光源５１の点灯量を計算する。バックライト点灯量計算部１２は、複数の論理ブロックの各々と重なる光源５１毎に、点灯量の計算を行う。論理ブロックに必要な光の輝度と光源５１の点灯量との関係を示すデータは、例えばバックライト点灯量計算部１２が参照可能な形式で信号処理部１０内に実装されている。

図９は、論理ブロックと分割ブロックとを対応付ける変換テーブルが示すデータの一例を示す図である。バックライト制御変換部１３は、バックライト点灯量計算部１２の計算結果に基づいて、分割ブロック単位で光源５１の点灯量を制御するための光源駆動信号ＢＬを出力する。具体的には、バックライト制御変換部１３は、例えば図９に示すような変換テーブルを参照し、論理ブロック毎に計算された光源５１の点灯量をいずれかの分割ブロックの光源５１の点灯量を決定するための情報として読み出す。

例えば、図８に示すように、光源５１ａ１は、論理ブロックａ１と重なる。光源５１ａ２は、論理ブロックａ２と重なる。光源５１ｂ１は、論理ブロックｂ１と重なる。光源５１ｂ２は、論理ブロックｂ２と重なる。また、図６に示すように、分割ブロックＰ１には、光源５１ａ１、光源５１ａ２、光源５１ｂ１、光源５１ｂ２が配置されている。このため、図９に示す変換テーブルでは、論理ブロックａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２と分割ブロックＰ１とが対応付けられている。同様の仕組みで、変換テーブルは、分割ブロックに含まれる光源５１と重なる論理ブロックを当該分割ブロックと対応付ける。変換テーブルは、例えば、論理ブロックａ３，ａ４，ｂ３，ｂ４と分割ブロックＰ２とを対応付ける。また、変換テーブルは、論理ブロックｃ１，ｄ１と分割ブロックＰ７とを対応付ける。また、変換テーブルは、論理ブロックｃ２，ｃ３，ｄ２，ｄ３と分割ブロックＰ８とを対応付ける。また、変換テーブルは、論理ブロックｃ４，ｃ５，ｄ４，ｄ５と分割ブロックＰ９とを対応付ける。この他、図９では図示しないが、変換テーブルは、論理ブロック（図８参照）と、各論理ブロックと重なる光源５１が含まれる分割ブロック（図６参照）とを対応付ける。変換テーブルは、例えばバックライト制御変換部１３が参照可能な形式で信号処理部１０内に実装されている。

本実施形態のバックライト制御変換部１３は、１つの分割ブロックに含まれる複数の論理ブロックの各々と重なる複数の光源５１の点灯量のうち最高の点灯量を当該１つの分割ブロックの点灯量として採用する処理を、複数の分割ブロック毎に行う。本実施形態のバックライト点灯量計算部１２は、１つの分割ブロックに含まれる複数の論理ブロックの各々と重なる複数の光源５１の点灯量を、当該１つの分割ブロックに含まれる複数の論理ブロックに反映する処理を、複数の分割ブロック毎に行う。以下、論理ブロックと重なる光源５１の点灯量を論理ブロックの点灯量と記載することがある。

図１０は、１つの分割ブロックと対応付けられた複数の論理ブロックに関する処理の流れの一例を示す図である。図１０では、バックライト点灯量計算部１２が行う論理ブロック単位での点灯量の決定処理と、バックライト制御変換部１３が行う論理ブロックから分割ブロックへの変換処理及び分割ブロック単位での点灯量の決定処理との関係を例示している。

例えば、バックライト点灯量計算部１２は、ある１つの論理ブロックの点灯量を計算する（ステップＳ１）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照してステップＳ１の処理で点灯量が決定された論理ブロックと対応付けられた分割ブロックを特定する（ステップＳ２）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ１の処理で計算した点灯量を、ステップＳ２の処理で特定された１つの分割ブロックの点灯量の候補値として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックの点灯量を計算する（ステップＳ４）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照してステップＳ４の処理で点灯量が決定された論理ブロックと対応付けられた分割ブロックを特定する（ステップＳ５）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ４の処理で計算した点灯量を、ステップＳ５の処理で特定された１つの分割ブロックの点灯量の候補値として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックの点灯量を計算する（ステップＳ７）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照してステップＳ７の処理で点灯量が決定された論理ブロックと対応付けられた分割ブロックを特定する（ステップＳ８）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ７の処理で計算した点灯量を、ステップＳ８の処理で特定された１つの分割ブロックの点灯量の候補値として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックの点灯量を計算する（ステップＳ１０）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照してステップＳ１０の処理で点灯量が決定された論理ブロックと対応付けられた分割ブロックを特定する（ステップＳ１１）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ１０の処理で計算した点灯量を、ステップＳ１１の処理で特定された１つの分割ブロックの点灯量の候補値として記憶する。

また、バックライト点灯量計算部１２は、同じ１つの分割ブロックにおいて、ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ９、ステップＳ１２の処理により記憶された複数の点灯量の候補値を比較する。同じ１つの分割ブロックにおいて、最大値となる点灯量の候補値を当該分割ブロックの点灯量として記憶する（ステップＳ１５）。

上述した処理の流れについて、分割ブロックＰ１に含まれる論理ブロックａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を例として、より具体的に説明する。バックライト点灯量計算部１２は、論理ブロックａ１の点灯量を計算する（ステップＳ１）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照して論理ブロックａ１と対応付けられた分割ブロックＰ１を特定する（ステップＳ２）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ１の処理で計算した点灯量を、ステップＳ２の処理で特定された分割ブロックＰ１の点灯量の候補値１として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックａ２の点灯量を計算する（ステップＳ４）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照して論理ブロックａ２と対応付けられた分割ブロックＰ１を特定する（ステップＳ５）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ４の処理で計算した点灯量を、ステップＳ５の処理で特定された分割ブロックＰ１の点灯量の候補値２として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックｂ１の点灯量を計算する（ステップＳ７）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照して論理ブロックｂ１と対応付けられた分割ブロックＰ１を特定する（ステップＳ８）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ７の処理で計算した点灯量を、ステップＳ８の処理で特定された分割ブロックＰ１の点灯量の候補値３として記憶する。

バックライト点灯量計算部１２は、次の論理ブロックｂ２の点灯量を計算する（ステップＳ１０）。バックライト制御変換部１３は、変換テーブルを参照して論理ブロックｂ２と対応付けられた分割ブロックＰ１を特定する（ステップＳ１１）。バックライト制御変換部１３は、ステップＳ１０の処理で計算した点灯量を、ステップＳ１１の処理で特定された分割ブロックＰ１の点灯量の候補値４として記憶する。

また、バックライト点灯量計算部１２は、同じ１つの分割ブロックＰ１において、ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ９、ステップＳ１２の処理により記憶された点灯量の複数の候補値１，２，３，４を比較する。同じ１つの分割ブロックＰ１において、最大値となる点灯量の候補値を当該分割ブロックの点灯量として記憶する（ステップＳ１５）。このように、ステップＳ１５の処理において、点灯量の複数の候補値１，２，３，４のうちより高い点灯量が論理ブロックＰ１の点灯量として決定される。

バックライト点灯量計算部１２は、全論理ブロックの点灯量の計算が終了していない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、処理をステップＳ１に戻す。バックライト点灯量計算部１２は、全論理ブロックの点灯量の計算が終了している場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２１に進める。

輝度分布計算部１４は、バックライト点灯量計算部１２が計算して記憶した全分割ブロックの点灯量に基づいて、光源部５０が表示領域ＯＡを照明する光の輝度分布を計算する（ステップＳ２１）。

画像処理部１５は、入力信号ＩＰと輝度分布計算部１４により計算された光の輝度分布とに基づいて、出力信号ＯＰを出力する（ステップＳ２２）。

上記の例では、分割ブロックＰ１に含まれる論理ブロックａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を例としたが、他の分割ブロックに含まれる論理ブロックについても同様の処理がされる。

図１０を参照して説明した処理の流れは一例であってこれに限られるものでない。例えば、ステップＳ６、ステップＳ９、ステップＳ１２の処理において、ステップＳ１５の処理の代わりに、バックライト点灯量計算部１２は、既に記憶されている分割ブロックの点灯量の候補値よりも高い値のみを記憶するようにしてもよい。

図７に示すように、バックライト制御変換部１３は、分割ブロックの点灯量に基づいて、光源駆動信号ＢＬの生成及び出力を行う。具体的には、バックライト制御変換部は、１３論理ブロックの点灯量に基づいて決定された分割ブロックの点灯量に応じて当該分割ブロックに含まれる複数の光源５１を点灯させる命令として機能する光源駆動信号ＢＬを出力する。これによって、複数の分割ブロックは、点灯量が個別に制御される。すなわち、複数の分割ブロックは、点灯量に応じた光の輝度を個別に制御可能に設けられている。

輝度分布計算部１４は、バックライト制御変換部１３によって出力される光源駆動信号ＢＬに応じて動作する光源部５０が表示領域ＯＡを照明する光の輝度分布を計算する。輝度分布計算部１４は、分割ブロック毎の点灯量と表示領域ＯＡを照明する光の輝度分布との対応関係を示す輝度分布データを参照し、光源部５０が表示領域ＯＡを照明する光の輝度分布を計算する。輝度分布データは、予め計測又はシミュレーションにより導出されている。輝度分布データは、例えば輝度分布計算部１４が参照可能な形式で信号処理部１０内に実装されている。

画像処理部１５は、入力信号ＩＰと輝度分布計算部１４により計算された光の輝度分布とに基づいて、出力信号ＯＰを出力する。具体的には、画像処理部１５は、入力信号ＩＰが示す画素の階調値と、当該画素を照明する光の輝度とに基づいて、出力信号ＯＰにおける当該画素の階調値を決定する処理を複数の画素毎に行う。

例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の階調値に対応するよう制御された画素において、当該階調値通りの表示出力が得られるよう当該画素を照明する光の輝度を１００［％］とする。また、画素の制御状態に関わらず、表示出力が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）の階調値に対応する状態になる光の輝度を０［％］とする。ある画素を照明する光の輝度をｎ［％］とした場合、画像処理部１５は、入力信号ＩＰが示す当該画素の階調値を（１００／ｎ）倍して出力信号ＯＰが示す当該画素の階調値とする。例えば、入力信号ＩＰにおいて（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，１００，１００）の階調値である画素を照明する光の輝度が５０［％］である場合、画像処理部１５は、当該画素の階調値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２００，２００，２００）とした出力信号ＯＰを生成し、出力する。これによって、各画素を照明する光の輝度に応じた階調値制御を行うことができる。すなわち、複数の分割ブロックの点灯量を個別に制御した条件下で、入力信号ＩＰに対応する表示出力を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１方向に並ぶ複数の光源５１を有する光源列が、第１方向に交差する第２方向に少なくとも２つ並び、かつ、第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１が第２方向に沿う同一直線上にない分割ブロックを含む複数の分割ブロック単位で輝度を個別に制御可能とすることができる。このため、マトリクス状の光源５１の配置に限定されないより多様な形状の分割ブロック単位で輝度を個別に制御して表示パネルを照明することができる。これにより、マトリクス状の光源５１の配置を単純に採用することが困難な、異形の表示パネルを照明する場合であっても、光源５１の配置をより柔軟にすることができる。従って、矩形に限らない任意の形の表示パネルにより対応しやすい光の輝度の制御単位を設定することができる。

また、複数の分割ブロックが有する光源列のうち第１方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１は、第１方向に沿う同一直線上に位置する。このため、光源５１の配置をより単純化しやすくなる。また、隣接する光源列を構成する光源５１同士の第２方向の距離を統一することができる。従って、複数の光源５１同士の輝度と表示領域ＯＡを照明する輝度分布との関係をより単純化しやすくなる。

また、所定条件を満たす分割ブロックに含まれる複数の光源列の各々が有する光源５１同士の第１方向の間隔は、同じである。このため、隣接する光源５１同士の距離の管理をより単純化することができる。従って、複数の光源５１同士の輝度と表示領域ＯＡを照明する輝度分布との関係をより単純化しやすくなる。

また、所定条件を満たす１つの分割ブロックにおいて第２方向に隣接する２つの光源列を構成する光源５１は、千鳥状に配置されている。このため、光源列毎の光源５１の配置が不規則であるために隣接する光源列の各々で光源５１同士の第１方向の間隔が大幅に異なる場合に比して、千鳥状に配置されていることで光源列毎の第１方向の光源５１の位置関係がより近似した位置関係になる。従って、所定条件を満たす１つの分割ブロックにおいて、隣接する光源列の各々から発せられる光の第１方向の輝度分布を均一化しやすくなる。

また、所定条件を満たす１つの分割ブロックにおいて第２方向に隣接する２つの光源列のうち一方の光源列が有する１つの光源５１は、他方の光源列において第１方向に隣接する２つの光源５１の中間位置で第１方向に直交する直線上に位置する。このため、当該２つの光源５１に対する当該１つの光源５１の距離を等距離にすることができる。従って、複数の光源５１同士の輝度と表示領域ＯＡを照明する輝度分布との関係をより単純化しやすくなる。

特に、光源５１がＬＥＤである場合、１つの光源５１からの光の輝度分布は同心円状になる。従って、当該２つの光源５１に対する当該１つの光源５１の距離を等距離にすることで、光源部５０からの光の輝度分布の画一性（ユニフォーミティ）をより確保しやすくなる。さらに、当該２つの光源５１同士の距離と、当該２つの光源５１に対する当該１つの光源５１の距離とを等距離にすることで、光の輝度分布の画一性（ユニフォーミティ）をさらに確保しやすくなる。

また、表示パネル３０、表示領域ＯＡ及び光源部５０は、第１方向及び第２方向に沿う平面形状が矩形以外の形状である。このため、表示装置１を矩形以外の形状とすることができる。従って、矩形以外の表示出力面を有する筐体に収められる表示装置１の需要に対応することができる。

また、複数の分割ブロックのうち少なくとも１つは、所定条件を満たさない。このため、所定条件に制約されることなく、より柔軟に光源５１を配置することができる。

なお、上記で説明した実施形態はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、請求の範囲を逸脱しない範囲内で、適宜変更可能である。

図１１は、１つの論理ブロックに配置される複数の光源５１の配置例を示す図である。上記の実施形態では、１つの論理ブロックに１つの光源５１が配置されていたが、これは一例であってこれに限られるものでない。１つの論理ブロックに配置される光源５１は単一の光源５１に限定されない。例えば、図１１の例１に示すように、三角形の頂点を描くように配置された３つの発光素子５４を一纏まりの光源５１Ａとして扱ってもよい。また、１又は複数の列状に配置された複数の発光素子５４を一纏まりの光源５１Ｂとして扱ってもよい。図１１の例２では、各列に３つの発光素子５４が並ぶ２列の発光素子５４を一纏まりの光源５１Ｂとして扱っている場合を例示しているが、列数及び各列の発光素子５４の数は適宜変更可能である。図１１で例示する一纏まりの光源５１Ａ，５１Ｂは、上記の実施形態における１つの光源５１として取り扱うことが可能である。

図１２は、図６とは異なる複数の分割ブロックの設定例を示す図である。図１２に示すように、光源部５０Ａには、所定条件を満たす分割ブロックが少なくとも２つあり、所定条件を満たす分割ブロックの各々が有する光源５１の数が異なるようにしてもよい。図１２に示す例では、図６における３つの分割ブロックＰ８，Ｐ９，Ｐ１０に代えて、２つの分割ブロックＰ３１，Ｐ３２が設定されている点を除いて、図６に示す例と同様である。分割ブロックＰ３１は、座標ｃの光源列に含まれる光源５１ｃ２、光源５１ｃ３、光源５１ｃ４と、座標ｄの光源列に含まれる光源５１ｄ２、光源５１ｄ３、光源５１ｄ４とを含んでいる。分割ブロックＰ３２は、座標ｃの光源列に含まれる光源５１ｃ５、光源５１ｃ６、光源５１ｃ７と、座標ｄの光源列に含まれる光源５１ｄ５、光源５１ｄ６、光源５１ｄ７とを含んでいる。

このように、図１２に示す例において所定条件を満たす分割ブロックは、例えば分割ブロックＰ１等のように４つの光源５１を有する分割ブロックと、分割ブロックＰ３１，Ｐ３２のように６つの光源５１を有する分割ブロックとが混在している。すなわち、図１２に示す例では、所定条件を満たす分割ブロックが有する光源５１の数が異なる。このような非統一を許容することで、分割ブロックの設定をより柔軟にすることができる。なお、所定条件を満たす分割ブロックが有する光源列の数及び各光源列が有する光源５１の数は適宜変更可能である。

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１ 表示装置
２０ 表示部
３０ 表示パネル
３０ａ 長辺
３０ｂ 短辺
３０ｃ 窪み
４０ 表示パネル駆動部
４１ 信号出力回路
４２ 走査回路
４８ 画素
５０ 光源部
５０ａ 長辺
５０ｂ 短辺
５０ｃ 窪み
５１ 光源
６０ 光源制御回路
ＯＡ 表示領域
Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ２２，Ｐ３１，Ｐ３２ 分割ブロック
ＳＰｉｘ 副画素

Claims (8)

1. 複数の画素を有する表示領域を有する表示パネルと、
   前記表示パネルと重なるよう設けられて前記表示領域を照明する光源部と、を備え、
   前記光源部には、前記表示領域内における位置がそれぞれ異なる複数の分割ブロックが設定され、
   前記複数の分割ブロックは、輝度を個別に制御可能に設けられ、
   前記複数の分割ブロックは、第１条件を満たす分割ブロックと、前記第１条件とは異なる第２条件を満たす分割ブロックと、を含み、
   前記第１条件は、第１方向に並ぶ複数の光源を有する光源列が２つ隣り合って並び、かつ、隣り合う２つの光源列を構成する光源が、前記第１方向に直交する第２方向に沿う同一直線上にないことであり、
   前記第２条件は、２つの前記光源列が２つ隣り合って並び、かつ、隣り合う２つの光源が前記第２方向に沿う同一直線上に位置することであり、
   前記第１条件を満たす１つの分割ブロックにおいて前記第２方向に隣り合う２つの光源列を構成する光源は、千鳥状に配置されている
   表示装置。
2. 前記複数の分割ブロックが有する光源列のうち前記第１方向に隣り合う２つの光源列を構成する光源は、前記第１方向に沿う同一直線上に位置する
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１条件を満たす分割ブロックに含まれる複数の光源列の各々が有する光源同士の前記第１方向の間隔は、同じである
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１条件を満たす分割ブロックは、前記第２方向に並ぶ２つの矩形状の領域が接合されて形成された所定形状を有する分割ブロックを含み、
   前記矩形状の領域は、前記第１方向が長手方向であり、
   前記所定形状を形成する前記２つの矩形状の領域の一方は、前記第１方向の一端が、前記２つの矩形状の領域の他方よりも一端側に突出し、前記他方は、前記第１方向の他端が、前記一方よりも他端側に突出する
   請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記第１条件を満たす１つの分割ブロックにおいて前記第２方向に隣り合う２つの光源列のうち一方の光源列が有する１つの光源は、他方の光源列において前記第１方向に隣り合う２つの光源の中間位置で前記第１方向に直交する直線上に位置する
   請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記表示パネル、前記表示領域及び前記光源部は、前記第１方向及び前記第２方向に沿う平面形状が矩形以外の形状である
   請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記第１条件を満たす分割ブロックが少なくとも２つあり、
   前記第１条件を満たす分割ブロックの各々が有する光源の数が異なる
   請求項１から６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記第１条件を満たす分割ブロックに対して前記第１方向の両端の少なくとも一方に位置する分割ブロックが有する光源の数が、前記第１条件を満たす分割ブロックが有する光源の数よりも少ない
   請求項７に記載の表示装置。

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