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公開番号2025104247
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024185915
出願日2024-10-22
発明の名称表示装置及びバックライトの制御方法
出願人上海天馬微電子有限公司
代理人藤央弁理士法人
主分類G09G 3/36 20060101AFI20250702BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】バックライトの消費電力を低減する。
【解決手段】表示装置は、複数バックライトブロックを含むバックライトと、バックライトからの光によって表示を行う表示パネルと、制御装置とを含む。制御装置は、映像フレームを取得し、映像フレームが示す画素階調から複数バックライトブロックそれぞれに対応する階調特徴値を決定し、複数バックライトブロックそれぞれの発光量を対応する階調特徴値から現在変換関数に従って決定し、複数バックライトブロックの発光量統計値と予め設定された1以上の発光量閾値との比較結果に基づいて現在変換関数の変更の有無を判定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数バックライトブロックを含むバックライトと、
前記バックライトからの光によって表示を行う表示パネルと、
制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、
映像フレームを取得し、
前記映像フレームが示す画素階調から、前記複数バックライトブロックそれぞれに対応する階調特徴値を決定し、
前記複数バックライトブロックそれぞれの発光量を、前記対応する階調特徴値から現在変換関数に従って決定し、
前記複数バックライトブロックの発光量統計値と予め設定された１以上の発光量閾値との比較結果に基づいて、前記現在変換関数の変更の有無を判定する、
表示装置。
続きを表示（約 3,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記発光量統計値は、発光量平均値である、
表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記１以上の閾値は、第１発光量閾値及び前記第１発光量閾値より大きい第２発光量閾値を含み、
前記現在変換関数は、第１変換関数又は第２変換関数であり、
全ての階調特徴値に対して、前記第２変換関数による発光量は、前記第１変換関数による発光量以下であり、
少なくとも一部の階調特徴値領域において、前記第２変換関数による発光量は前記第１変換関数による発光量未満であり、
前記制御装置は、
前記発光量平均値が前記第１発光量閾値以下の場合に、前記第１変換関数を使用し、
前記発光量平均値が前記第１発光量閾値より大きく前記第２発光量閾値以下の場合に、前記現在変換関数を維持すると決定し、
前記発光量平均値が所定回数以上連続して前記第２発光量閾値を超える場合に、前記第２変換関数を使用する、
表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記階調特徴値は、各バックライトブロックに対応する画素における最大階調であり、
前記第１変換関数は、ゼロ階調から第１階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから最大発光量まで単調増加し、前記第１階調閾値よりも大きい範囲で前記最大発光量一定となることを示し、
前記第２変換関数は、ゼロ階調から第２階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから前記最大発光量まで単調増加し、前記第２階調閾値よりも大きい範囲では前記最大発光量一定となることを示し、
前記第２階調閾値は、前記第１階調閾値より大きい、
表示装置。
【請求項５】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記第１変換関数は、最小階調特徴値において最小発光量を示し、最大階調特徴値において最大発光量を示し、
前記第２変換関数は、前記最小階調特徴値において前記最小発光量を示し、前記最大階調特徴値において前記最大発光量を示し、
第３階調閾値より大きく前記最大階調特徴値未満の範囲において、前記第２変換関数による発光量は、前記第１変換関数による発光量より小さい、
表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記第１変換関数は、最小階調特徴値において最小発光量を示し、最大階調特徴値において最大発光量を示し、
前記第２変換関数は、前記最小階調特徴値において前記最小発光量を示し、前記最大階調特徴値において前記最大発光量を示し、
前記第１変換関数は、最小階調特徴値から第１階調閾値までの範囲で単調増加する第１線形関数と、前記第１階調閾値から前記最大階調特徴値までの範囲で一定又は単調増加する第２線形関数とで構成され、
前記第２変換関数は、最小階調特徴値から第３階調閾値までの範囲で単調増加する第３線形関数と、前記第３階調閾値から前記最大階調特徴値までの範囲で単調増加する第４線形関数とで構成され、
前記第３階調閾値は前記第１階調閾値より小さく、
前記第３線形関数の傾きは、前記第１線形関数の傾き以下であり、
前記第４線形関数の傾きは、前記第２線形関数の傾きより大きい、
表示装置。
【請求項７】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記１以上の発光量閾値は、第１発光量閾値及び前記第１発光量閾値より大きい第２発光量閾値を含み、
前記現在変換関数は、第１変換関数であり、
前記制御装置は、
前記発光量平均値が所定回数以上連続して前記第２発光量閾値を超える場合に、前記現在変換関数を前記第１変換関数から第２変換関数に変更し、
前記現在変換関数を前記第２変換関数に変更した後、前記発光量平均値が所定回数以上連続して前記第２発光量閾値を超える場合に、前記現在変換関数を前記第２変換関数から第３変換関数に変更し、
全ての階調特徴値に対して、前記第２変換関数による発光量は、前記第１変換関数による発光量以下であり、
少なくとも一部の階調特徴値領域において、前記第２変換関数による発光量は前記第１変換関数による発光量未満であり、
全ての階調特徴値に対して、前記第３変換関数による発光量は、前記第２変換関数による発光量以下であり、
少なくとも一部の階調特徴値領域において、前記第３変換関数による発光量は前記第２変換関数による発光量未満である、
表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記階調特徴値は、各バックライトブロックに対応する画素における最大階調であり、
前記第１変換関数は、ゼロ階調から第４階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから最大発光量まで単調増加し、前記第４階調閾値よりも大きい範囲で前記最大発光量一定となることを示し、
前記第２変換関数は、ゼロ階調から第５階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから前記最大発光量まで単調増加し、前記第５階調閾値よりも大きい範囲では前記最大発光量一定となることを示し、
前記第５階調閾値は、前記第４階調閾値より大きく、
前記第３変換関数は、ゼロ階調から第６階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから前記最大発光量まで単調増加し、前記第６階調閾値よりも大きい範囲では前記最大発光量一定となり、
前記第６階調閾値は、前記第５階調閾値より大きい、
表示装置。
【請求項９】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記階調特徴値は、各バックライトブロックに対応する画素における最大階調であり、
前記第１変換関数は、最小階調特徴値において最小発光量を示し、最大階調特徴値において最大発光量を示し、
前記第２変換関数は、前記最小階調特徴値において前記最小発光量を示し、前記最大階調特徴値において前記最大発光量を示し、
前記第３変換関数は、前記最小階調特徴値において前記最小発光量を示し、前記最大階調特徴値において前記最大発光量を示し、
第７階調閾値より大きく前記最大階調特徴値未満の範囲において、前記第２変換関数による発光量は、前記第１変換関数による発光量より小さく、
第８階調閾値より大きく前記最大階調特徴値未満の範囲において、前記第３変換関数による発光量は、前記第２変換関数による発光量より小さく、
前記第８階調閾値は、前記第７階調閾値より小さい、
表示装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記階調特徴値は、各バックライトブロックに対応する画素における最大階調であり、
前記第１変換関数は、ゼロ階調から第９階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから最大発光量まで単調増加し、前記第９階調閾値よりも大きい範囲で前記最大発光量一定となることを示し、
前記第２変換関数は、ゼロ階調から第１０階調閾値以下の範囲では発光量がゼロから前記最大発光量まで単調増加し、前記第１０階調閾値よりも大きい範囲では前記最大発光量一定となることを示し、
前記第１０階調閾値は、前記第９階調閾値より大きく、
前記第３変換関数は、ゼロ階調においてゼロの発光量を示し、最大階調特徴値において前記最大発光量を示し、
第１１階調閾値より大きく前記最大階調特徴値未満の範囲において、前記第３変換関数による発光量は、前記第２変換関数による発光量より小さく、
前記第１１階調閾値は、前記第１０階調閾値より小さい、
表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置のバックライトの制御に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトの消費電力の低減及びコントラスト比の向上を図るため、バックライトの発光面を複数ブロックに分割し、各ブロックの発光量を映像フレーム内の明暗に応じて個別に増減制御する、ローカルディミング技術が用いられている。
【０００３】
ローカルディミング技術は、例えば、全黒背景に白のｗｉｎｄｏｗを表示した場合に、白が表示される領域に対向するバックライトの領域（ブロック）の点灯量（輝度）を大きくし、背景（黒）の部分にあるバックライトの領域（ブロック）の発光量を小さくする。
【０００４】
この制御により常にバックライトの全領域を１００％点灯している状態よりも、バックライトの電力を削減でき、さらにバックライトの発光量が小さな部分と大きな部分の輝度差が大きくなるため、同一面内でのコントラスト比を大きくして、表示品位を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１２４７８４号公報
米国特許出願公開第２００８／０１１７１６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ローカルディミング技術は、映像フレーム内の明暗を把握するために、映像フレームの階調データを一時的に記憶させるフレームメモリを用いる場合がある。また、複数に分割されたバックライトの各ブロックの発光は、隣接する周辺ブロックに漏れ光として影響を与えるため、漏れ光を考慮した各ブロックの輝度分布を記憶させ、輝度分布と映像フレームの明暗に合わせたバックライト発光量の補正制御が必要になる。このため、映像フレームの明暗に対して、より忠実なローカルディミングを実施しようとするとメモリ量や演算回路の規模が大きくなる。
【０００７】
バックライトのローカルディミング駆動技術の一例として、１つだけ閾値を設けて、階調閾値＞入力階調の場合に、階調閾値から低階調側の階調範囲では入力階調に応じてバックライトブロックの輝度が漸減するように輝度低減制御を実施し、階調閾値≦入力階調の場合にバックライトブロックの輝度低減制御をおこなわない方法が考えられる。閾値が１つであるため、メモリ量や演算回路を小さくできる。
【０００８】
しかしながら、この方法では、入力画像の階調が全て階調閾値以上であった場合は、バックライトの発光量は１００％であり、バックライトの電力削減効果が得られない。電力削減効果を高めるために階調閾値を高い値に設定すると、低階調画像に対するバックライトの発光量が低くなりすぎ、画質を低下させ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様に係る表示装置は、複数バックライトブロックを含むバックライトと、前記バックライトからの光によって表示を行う表示パネルと、制御装置と、を含み、前記制御装置は、映像フレームを取得し、前記映像フレームが示す画素階調から、前記複数バックライトブロックそれぞれに対応する階調特徴値を決定し、前記複数バックライトブロックそれぞれの発光量を、前記対応する階調特徴値から現在変換関数に従って決定し、前記複数バックライトブロックの発光量統計値と予め設定された１以上の発光量閾値との比較結果に基づいて、前記現在変換関数の変更の有無を判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、表示装置の表示品質の低下を抑制しつつ、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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