JP2004110050A - Video display device and video display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は映像表示装置及び映像表示方法に関し、より特定的には、単一または複数枚の透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの光を照射することによって映像を表示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。 The present invention relates to an image display device and an image display method, and more particularly, to an image display by irradiating light from a light source to a single or a plurality of display elements having a transmissive or reflective light modulation action. The present invention relates to a video display device and a video display method for displaying a video.
透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子およびこの表示素子に光を照射する光源から構成される映像表示装置としては、直視型の液晶表示装置と投写型の表示装置いわゆるプロジェクタとがある。 As a display device having a transmission type or a reflection type light modulating function and a light source for irradiating the display device with light, there are a direct-view type liquid crystal display device and a projection type display device, a so-called projector. .
直視型液晶表示装置では、一般に、CRT等の自発光型表示装置と比較し、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きによる画質の低下が問題となる。この直視型液晶表示装置の表示映像の品位を向上する方法として、光源輝度の調光による表示品位の改善が行われている。直視型液晶表示装置においては、明るさレベルを見やすくするために、一般的なコントラスト調整(信号増幅ゲインの調整)に加えて、光源輝度の調整を行えるようにしたものもある。この場合、使用者の手動操作により光源輝度の調整を行い、その調整後の状態においては光源輝度は固定設定である。 (4) In general, a direct-view type liquid crystal display device has a problem in that, compared to a self-luminous display device such as a CRT, a lack of brightness in a bright scene and a decrease in image quality due to a floating black in a dark scene. As a method of improving the quality of a display image of the direct-view type liquid crystal display device, display quality is improved by dimming the luminance of a light source. In some direct-view type liquid crystal display devices, light source luminance can be adjusted in addition to general contrast adjustment (adjustment of signal amplification gain) to make it easier to see the brightness level. In this case, the brightness of the light source is adjusted by the user's manual operation, and the light source brightness is fixed after the adjustment.
一方、プロジェクタでは、表示品位の改善より、むしろ低消費電力化、明るさ調整(スクリーンサイズ、環境照明条件に対し見やすい明るさに設定することを目的とする)、光源の長寿命化を目的に、光源の調光機能を備えたものが実用化されている。その調整は、使用者が手動操作で調光レベルの切替を行い、その調整後の状態においては前述の直視型液晶表示装置の場合と同様に光源輝度は固定設定である。 On the other hand, in projectors, rather than improving display quality, the aim is to reduce power consumption, adjust brightness (the purpose is to set the brightness to be easy to see for the screen size and environmental lighting conditions), and extend the life of the light source A light source having a light control function has been put to practical use. For the adjustment, the user manually switches the dimming level, and in the state after the adjustment, the light source luminance is fixed as in the case of the above-described direct-view type liquid crystal display device.
直視型液晶表示装置、プロジェクタともにCRT等の自発光型表示装置と比較し、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きに対する表示映像の品位の改善要求は強い。表示映像の品位をいっそう向上する方法として、映像のシーンに応じて光源の輝度を動的に変化させる方法が、例えば、特許文献1に記載の「液晶表示装置」(以下、単に第1の従来装置と称す)や特許文献2に記載の「液晶プロジェクタ」(以下、単に第2の従来装置と称す)などいくつか考案されている。 Both direct-view type liquid crystal display devices and projectors have a strong demand for improving the quality of displayed images with respect to lack of brightness in bright scenes and floating of black in dark scenes, as compared with self-luminous display devices such as CRTs. As a method of further improving the quality of a display image, a method of dynamically changing the luminance of a light source according to a scene of an image is described in, for example, “Liquid Crystal Display Device” (hereinafter simply referred to as “first liquid crystal display device”). Some devices have been devised, such as a “liquid crystal projector” described in Patent Document 2 (hereinafter, simply referred to as a second conventional device).
第1の従来装置では、入力映像信号の特徴を、最大値、最小値および平均輝度レベル(以下、APLと称す)から検出し、最大値と最小値のレベル差が大きい場合にはコントラスト制御を下げ、レベル差が小さい場合にはコントラスト制御を上げ、さらに、APLがあらかじめ設定した規定値に対して高い場合は、光源輝度を下げる。第1の従来装置では、このようにして表示装置の輝度を一定に近づけようとしている。 In the first conventional apparatus, features of an input video signal are detected from a maximum value, a minimum value, and an average luminance level (hereinafter, referred to as APL), and when a level difference between the maximum value and the minimum value is large, contrast control is performed. When the level difference is small, the contrast control is increased. When the APL is higher than a predetermined value, the luminance of the light source is decreased. In the first conventional device, the luminance of the display device is made to approach a constant in this way.
また第2の従来装置では、入力映像信号の最大値を検出し、最大値が高い場合は光源輝度を上げ、最大値が低い場合は光源輝度を下げる。第2の従来装置では、このようにして最大値が高い場合と低い場合の相対的なコントラスト比を上げようとしている。
前述したように、直視型液晶表示装置およびプロジェクタで製品として実用化されている光源輝度の制御は、静的な固定制御であり、入力映像信号の動的な変化には対応していない。したがって、入力映像信号の各シーンにおける表示映像の品位を改善することはできない。前述した第1の従来装置および第2の従来装置は、入力映像信号の動的な変化に対し光源輝度を動的に制御するものである。しかしながら、これら従来装置には以下の問題がある。 As described above, the control of the light source luminance, which is put into practical use as a product in a direct-view liquid crystal display device and a projector, is a static fixed control and does not correspond to a dynamic change of an input video signal. Therefore, the quality of the display video in each scene of the input video signal cannot be improved. The first conventional device and the second conventional device described above dynamically control light source luminance in response to a dynamic change of an input video signal. However, these conventional devices have the following problems.
第1の従来装置では、入力シーンに応じて動的に光源輝度を制御するが、表示輝度を一定にすることが目的であり、映画ソフトのような暗いシーンに対しては黒浮きが改善されない。 In the first conventional apparatus, the luminance of the light source is dynamically controlled in accordance with the input scene, but the purpose is to make the display luminance constant, and the black floating is not improved for a dark scene such as movie software. .
第2の従来装置では、入力映像信号に応じて動的に光源輝度を制御するが、入力映像信号の最大値に応じて光源輝度を制御するため、APLが低いにもかかわらず局部的に最大値が高い場合には、かえって映像の暗い部分で黒浮きを発生することが考えられる。また第2の従来装置は「液晶プロジェクタ」であるが、プロジェクタに一般的に用いられる放電式の光源(キセノンランプ、高圧水銀ランプ等)は、駆動条件の急激な変化を繰り返した場合、安定点灯性の劣化(点灯起動性の不良、定常点灯時のフリッカの発生)やライフ特性の劣化が生じ、ランプの信頼性を損なうことが考えられる。 In the second conventional apparatus, the light source luminance is dynamically controlled in accordance with the input video signal. However, since the light source luminance is controlled in accordance with the maximum value of the input video signal, the maximum is locally controlled even though the APL is low. If the value is high, black floating may occur in a dark part of the video. The second conventional device is a “liquid crystal projector”, but a discharge type light source (xenon lamp, high-pressure mercury lamp, etc.) generally used for a projector is stably lit when a sudden change in driving conditions is repeated. It is conceivable that deterioration of lamp characteristics (defective lighting start-up, occurrence of flicker at the time of steady lighting) and deterioration of life characteristics occur, thereby impairing the reliability of the lamp.
それ故に、本発明の目的は、透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子およびこの表示素子に光を照射する光源から構成される映像表示装置において、表示映像の品位の課題(コントラスト感の不足、黒浮き)を改善することである。また本発明の他の目的は、表示素子に照射される光量を動的に制御する際の、光量を調整するための光源、絞りまたは調光素子の信頼性の低下を改善することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device having a transmissive or reflective light modulating function and a light source for irradiating the display device with light, and to provide a display image with a high quality (contrast effect). Deficiency, floating black). Another object of the present invention is to improve the reliability of a light source, a diaphragm, or a dimming element for adjusting the amount of light when dynamically controlling the amount of light applied to a display element.
第1の発明は、入力映像信号の輝度レベルを複数の輝度レベル区分に分割し、これら輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出するヒストグラム作成手段を備え、光量制御データ作成手段は、ヒストグラム作成手段において検出された分割区分毎のヒストグラム分布が所定の分布状態にあるときに、APL検出手段によって検出された平均輝度レベルに関係なく、表示素子に照射される光量を所定の分布状態に応じた所定のレベルで固定するような光量制御データを作成することを特徴とする。 A first invention includes a histogram creating unit that divides a brightness level of an input video signal into a plurality of brightness level segments and detects a histogram distribution for each of the brightness level segments. When the detected histogram distribution for each of the divided sections is in a predetermined distribution state, regardless of the average luminance level detected by the APL detection means, the amount of light applied to the display element is changed to a predetermined value according to the predetermined distribution state. It is characterized in that light quantity control data that is fixed at a level is created.
第2の発明は、第1の発明において、光量制御データ作成手段は、ヒストグラム作成手段において検出された複数の輝度レベル区分の内の少なくとも1つの輝度レベルのヒストグラム分布が所定のしきい値よりも大きいまたは小さいときに、APL検出手段によって検出された平均輝度レベルに関係なく、表示素子に照射される光量を所定のレベルで固定するような光量制御データを作成することを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the light quantity control data creating means has a histogram distribution of at least one brightness level among the plurality of brightness level sections detected by the histogram creating means being smaller than a predetermined threshold value. When the brightness is large or small, light amount control data for fixing the light amount applied to the display element at a predetermined level regardless of the average luminance level detected by the APL detection means is created.
第3の発明は、第1の発明において、光量制御データ作成手段は、ヒストグラム作成手段において検出されたヒストグラム分布に基づいて入力映像信号に係る映像シーンが暗いシーンであると判断される場合に、APL検出手段によって検出された平均輝度レベルに関係なく、表示素子に照射される光量を所定の最小レベルで固定するような光量制御データを作成することを特徴とする。 In a third aspect based on the first aspect, the light amount control data creating means determines that a video scene related to the input video signal is a dark scene based on the histogram distribution detected by the histogram creating means. It is characterized in that light amount control data is generated such that the light amount irradiated on the display element is fixed at a predetermined minimum level regardless of the average luminance level detected by the APL detecting means.
上記第1の発明によれば、ヒストグラム分布に基づいて表示素子に照射される光量を制御することにより、APL検出結果のみからは一義的に判断できないような映像シーンの特徴をより正確に抽出し、映像シーンの特徴に応じて表示素子に照射される光量をより適切に制御して、表示映像の品位を向上させることができる。 According to the first aspect, by controlling the amount of light emitted to the display element based on the histogram distribution, it is possible to more accurately extract features of a video scene that cannot be uniquely determined from only the APL detection result. In addition, it is possible to more appropriately control the amount of light applied to the display element according to the characteristics of the image scene, and to improve the quality of the displayed image.
上記第2の発明によれば、映像信号のある輝度レベルにおけるヒストグラム分布を所定のしきい値と大小比較することによって、映像シーンの特徴を容易に抽出することができる。 According to the second aspect, the feature of the video scene can be easily extracted by comparing the histogram distribution of the video signal at a certain luminance level with a predetermined threshold value.
上記第3の発明によれば、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止するように表示素子に照射される光量を制御することができる。 According to the third aspect, even in a case where only a part of the dark scene has a particularly bright part, and even when it is not possible to determine that the scene is a dark scene from the APL detection result, the dark scene is dark. By judging that the scene is a scene, it is possible to control the amount of light emitted to the display element so as to prevent floating of black.
以下、本発明の種々の実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、APL検出部2と、光源制御データ作成部3と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。光学系7は、映像表示装置がプロジェクタである場合には設けられるが、直視型の場合には設けられない。以下、第1の実施形態の動作について説明する。
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a video display device according to the first embodiment of the present invention. The image display device includes an
映像表示装置には映像信号1が供給される。映像信号1は、映像信号処理回路9およびAPL検出部2に入力される。映像信号処理回路9に入力された映像信号1は、コントラスト制御やブライト制御等の表示装置に必要な信号処理がなされた後、表示素子駆動部10を介して表示素子8の光変調作用に適合した駆動信号として表示素子8に入力される。映像信号処理回路9および表示素子駆動部10での信号処理については周知のため、詳細な説明は省略する。
映像 The video signal is supplied to the video display device. The
APL検出部2は、入力映像信号1の輝度信号成分から単位フィールド期間毎にAPLを検出し、検出結果を光源制御データ作成部3へ出力する。光源制御データ作成部3は、APL検出結果に応じた光源制御データを作成する。作成された光源制御データは、LPF4を経て光源駆動回路5に入力される。光源駆動回路5は、光源制御データに応じた駆動条件で光源6を駆動する。光源6から発光された光は、光学系7により収束され、表示素子8の表示範囲に対応した照明光として表示素子8に照射される。マイコン11およびタイマー12は、APL検出時および光源制御データ作成時における時間軸制御を行うために、APL検出部2および光源制御データ作成部3に対して制御を行う。
The
次に図2〜図4を参照して、光源制御データ作成部3の具体的な処理内容およびLPF4の作用について説明する。
プロジェクタに用いられる放電ランプを例にとると、図2に示すように、光源駆動電力のレベルがL1(min)〜L2(max)の範囲は、光源が安定に点灯する領域である。光源駆動電力のレベルがL1(min)よりも小さい場合は、光源を安定に点灯させることができない。したがって、光源の駆動電力を可変する場合は、安定点灯領域(L1(min)〜L2(max))の電力範囲において光源を駆動する必要がある。よって本実施形態における入力映像信号1のAPLに応じた動的な光源制御も安定点灯領域を使用して行う。
Next, specific processing contents of the light source control
Taking the discharge lamp used in the projector as an example, as shown in FIG. 2, the range of the light source driving power level from L1 (min) to L2 (max) is an area where the light source is stably turned on. When the level of the light source driving power is smaller than L1 (min), the light source cannot be stably turned on. Therefore, when varying the driving power of the light source, it is necessary to drive the light source in the power range of the stable lighting region (L1 (min) to L2 (max)). Therefore, dynamic light source control according to the APL of the
図2に、参考として、入力映像信号1のAPLの変化範囲(0%〜100%)に対して、光源の電力をL1(min)からL2(max)まで直線的に変化させる場合の入力映像信号1のAPLと光源制御レベルとの関係を点線で示している。この場合、光源制御レベルが安定点灯領域における最小値L1(min)となるのは、入力映像信号1のAPLが0%であるときのみである。よって、APLが例えば図に示すB1である場合には、暗いシーンであるにも関わらず光源制御レベルがそれほど低減されず、黒浮きが防止されない。また、光源制御レベルが安定点灯領域における最大値L2(max)=100%となるのは、入力映像信号1のAPLが100%のときのみである。よって、APLが例えば図に示すB2である場合には、明るいシーンであるにも関わらず光源制御レベルが最大とはならず、白ピークの明るさ感が損なわれる。
FIG. 2 shows, for reference, an input image when the power of the light source is linearly changed from L1 (min) to L2 (max) with respect to the change range (0% to 100%) of the APL of the
ところで特に映画ソフトを用いた場合には、映画は比較的画面全面で暗いシーンが多いため黒浮きの影響も大きく、この黒浮きの発生により映像の表示品質が大きく損なわれてしまう。したがって、暗いシーンでは最大限に黒浮きを防止することが好ましい。 However, especially when using movie software, a movie has a relatively large number of dark scenes over the entire screen, so that the influence of the floating black is great, and the occurrence of the floating black greatly degrades the display quality of an image. Therefore, it is preferable to prevent black floating as much as possible in dark scenes.
また、映画ソフトを人が視聴する場合において、暗いシーンでの暗順応記憶に対比して明るいシーンでの明るさレベルが大きいとコントラストが高いと感じる。逆に、明るいシーンでの明順応記憶に対比して暗いシーンでの黒レベルが低いとコントラストが高いと感じる。コントラスト感を高めることは、映像の表示品質を高める上で重要である。したがって、黒浮きが発生したり、明るいシーンにおいて白ピークの明るさ感が損なわれることは、コントラストの低下につながるため好ましくない。 Also, when a person views movie software, the contrast is high when the brightness level in a bright scene is large as compared with the dark adaptation memory in a dark scene. Conversely, when the black level in a dark scene is low as compared with the photoadaptive memory in a bright scene, the contrast is felt to be high. Enhancing the sense of contrast is important for improving the display quality of an image. Therefore, it is not preferable that the occurrence of black floating or the loss of the brightness of the white peak in a bright scene leads to a decrease in contrast.
本実施形態では、上記のことを鑑み、映像の表示品質をより高めるために、図3に示すような光源の電力制御を行う。図3に示すA1およびA2は、予め設定したAPLのしきい値である。A1およびA2のしきい値レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシーンを区分するためのしきい値であり、映画ソフトの評価により得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多いソフトを用いる場合など、映像ソースに応じてこれらのしきい値の設定を変えても構わない。 In the present embodiment, in view of the above, power control of a light source as shown in FIG. 3 is performed in order to further improve the display quality of an image. A1 and A2 shown in FIG. 3 are preset APL threshold values. The threshold levels A1 and A2 are thresholds for distinguishing between dark and bright scenes, respectively, and are obtained by evaluation of movie software. For example, when using software having many bright scenes other than movie software, the setting of these thresholds may be changed according to the video source.
図3において、光源制御の第1のモード(固定領域Low)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1より小さい場合は、光源制御レベルをL1(min)一定とする。第2のモード(可変対応領域)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1〜しきい値A2である場合は、APLの変化に応じてL1(min)〜L2(max)の範囲で光源制御レベルを可変する。第3のモード(固定領域High)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A2より大きい場合は、光源制御レベルをL2(max)一定とする。
In FIG. 3, in the first mode of light source control (fixed area Low), when the APL of the
なお、図3では、可変対応領域におけるAPLと光源制御レベルとの関係を線形としているが、これに限らず、例えば光源制御レベルと光源駆動電力との関係、あるいは光源駆動電力と光源の発光強度との関係が非線形である場合には、この可変対応領域において非線形特性の逆補正を行うような関数とすれば良い。さらには、この非線形特性の逆補正に限らず、任意の非線形特性関数としても構わない。 In FIG. 3, the relationship between the APL and the light source control level in the variable correspondence area is linear, but the relationship is not limited to this. For example, the relationship between the light source control level and the light source drive power, or the light source drive power and the light emission intensity of the light source If the relationship is nonlinear, a function may be used that performs inverse correction of the nonlinear characteristic in this variable corresponding region. Further, the function is not limited to the inverse correction of the nonlinear characteristic, and may be an arbitrary nonlinear characteristic function.
次に、図4を参照して、入力映像信号1のAPLの動的変化と光源制御レベルの動的制御の関係について具体的に説明する。図4において、上図は、光源制御データ作成部3への入力APLの動的変化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力APLの動的変化に対応した光源制御レベルの動的制御を示す。特に下図において、実線は、光源制御データ作成部3からの出力信号を示しており、点線は、LPF4からの出力信号を示している。Tnは、APLを検出する単位フィールド時間である。図4に示すように、本実施形態では、前述の図3に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1〜A2)の場合は、光源制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光源制御レベルをそれぞれL1(min)およびL2(max)一定となるよう制御する。
Next, the relationship between the dynamic change of the APL of the
次に、LPF4の作用について説明する。上述のように、図4の下図の実線の動的変化は光源制御データ作成部3からの出力信号、すなわちLPF4への入力信号を示しており、LPF4の予め設定された時定数によって、LPF4の出力信号は、図4の下図の点線のように変化し、光源駆動回路5を介して光源6を駆動する。放電ランプの場合、駆動電力の急激な変化は、放電アーク状態に影響してランプの電極の劣化を引き起こし、ランプの信頼性を損なわせる。よって、本実施形態では、駆動電力を可変する過渡状態においてランプの信頼性の低下を起こさないように、LPF4を用いて時定数を持たせて駆動電力を可変する。LPF4については、具体的な回路は周知のため省略するが、アナログLPFであってもデジタルLPFであっても構わない。LPF4としてデジタルLPFを用いる場合には、光源駆動回路5の処理においてアナログ信号に変換すれば良い。なおLPF4の代わりに、光源制御データ作成部3からの出力信号に対して遅延作用を与える他の手段を用いてもよい。
Next, the operation of the LPF 4 will be described. As described above, the dynamic change indicated by the solid line in the lower part of FIG. 4 indicates an output signal from the light source control
図4で説明した動的制御を図3と同様の形式で示すと、図5に示すように、APLが可変対応領域(A1〜A2)にある場合、光源制御レベルは、図に示す矢印のように、入力映像信号1のAPL変化に応じて安定点灯領域を動的に遷移する。
When the dynamic control described in FIG. 4 is shown in the same format as that of FIG. 3, as shown in FIG. 5, when the APL is in the variable corresponding area (A1 to A2), the light source control level is indicated by an arrow shown in the figure. As described above, the stable lighting area dynamically changes according to the APL change of the
以上のように、第1の実施形態によれば、光源を動的駆動させることにより、映像のシーンに応じて動的に輝度を調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善することができ、コントラスト感を高めることができる。また、暗いシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より小さい場合に、光源制御レベルを安定点灯領域の最小値とするため、暗いシーンにおける黒浮きの問題をより一層改善することができ、また、明るいシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より大きい場合に、光源制御レベルを安定点灯領域の最大値とするため、明るいシーンにおける明るさ感の不足の問題をより一層改善することができ、その結果、コントラスト感をより一層高めることができる。 As described above, according to the first embodiment, by dynamically driving the light source, it is possible to dynamically adjust the luminance according to the scene of the image, and the lack of brightness in a bright scene is insufficient. In addition, the problem of floating black in a dark scene can be improved, and the sense of contrast can be enhanced. Further, in the case of a dark scene, that is, when the APL of the input video signal is smaller than a predetermined threshold value, the light source control level is set to the minimum value of the stable lighting region. In addition, in the case of a bright scene, that is, when the APL of the input video signal is larger than a predetermined threshold value, the light source control level is set to the maximum value of the stable lighting area. The contrast can be further improved, and as a result, the sense of contrast can be further enhanced.
なお、本実施形態では、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光源制御レベルをそれぞれL1(min)およびL2(max)一定となるよう制御するとしたが、必ずしも、光源の駆動レベルを最小レベルまたは最大レベルで一定とする必要はなく、それらの近傍レベルであっても、上記のような暗いシーンにおける黒浮きの問題や明るいシーンにおける明るさ感の不足の問題をより一層改善する効果が得られることはいうまでもない。ただし、本実施形態のように最小レベルまたは最大レベルで固定的に駆動すれば、それらの効果が最大限に得られるとともに、暗いシーンおよび明るいシーンにおいて光源の駆動レベルが変動しないため、光源の信頼性の低下の問題も改善することができるのでより好ましい。 In the present embodiment, when the APL becomes the fixed area Low and the fixed area High, the light source control level is controlled to be constant at L1 (min) and L2 (max), but the driving of the light source is not necessarily performed. The level does not need to be constant at the minimum level or the maximum level, and even at levels near those levels, the problem of black floating in dark scenes and lack of brightness in bright scenes as described above is further improved. Needless to say, the effect to be obtained is obtained. However, if the driving is fixedly performed at the minimum level or the maximum level as in the present embodiment, the effects can be obtained to the maximum, and the driving level of the light source does not fluctuate in dark and bright scenes. It is more preferable because the problem of deterioration of the properties can be improved.
なお、本実施形態では、図4に示すように、単位フィールド時間Tn毎のAPLに応じて光源制御レベルを制御するようにしたが、これに変えて、複数の単位フィールド時間TnのAPLの平均を算出し、この平均の値に基づいて光源制御レベルを制御するようにしても構わない。例えば、図4の上図のTn(単位フィールド時間)を、T2k=(Tn−k+Tn−k+1+・・+Tn+・・Tn+k−1+Tn+k)/(2k+1)として、複数の単位フィールドのAPLの検出結果の平均に置き換える。こうすれば、図5に示した点線矢印の動的変化の周期及び変化量は小さくなる。すなわちAPLの可変対応領域における光源制御レベルの変動周期は大きくなり、変化量は小さくなる。したがって、ランプの信頼性の低下をさらに軽減することができる。この効果を図6を参照してより具体的に説明する。図6はk=1の場合を示しており、上図の太点線は、3つの単位フィールド毎のAPLの検出結果の平均を示している。この平均に基づいて図6の下図に示すように光源制御レベルが制御される。よって、複数の単位フィールド時間のAPLの平均に基づいて光源を制御することにより、図4に示す場合に比べ、光源制御レベルの変動が低減し、光源の信頼性の低下をさらに軽減することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the light source control level is controlled in accordance with the APL for each unit field time Tn. May be calculated, and the light source control level may be controlled based on the average value. For example, assuming that Tn (unit field time) in the upper part of FIG. 4 is T2k = (Tn−k + Tn−k + 1 +. Replace with By doing so, the period and amount of dynamic change of the dotted arrow shown in FIG. 5 are reduced. That is, the fluctuation cycle of the light source control level in the variable corresponding region of the APL becomes large, and the amount of change becomes small. Therefore, a decrease in the reliability of the lamp can be further reduced. This effect will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 6 shows the case where k = 1, and the bold dotted line in the upper figure shows the average of the APL detection results for each of the three unit fields. Based on this average, the light source control level is controlled as shown in the lower diagram of FIG. Therefore, by controlling the light source based on the average of the APLs for a plurality of unit field times, the fluctuation of the light source control level is reduced as compared with the case shown in FIG. 4, and the decrease in the reliability of the light source can be further reduced. it can.
また、図示は省略するが、上記の複数の単位フィールド時間のAPLの平均に基づく制御と類似の効果を与えることのできる構成として、APL検出部2の出力側にLPFを挿入しても構わない。ただし、APLの平均に基づく制御の場合は、対象フィールド数をkの値として正確に整数で規定することができ、またこのkの値をプログラム設定等により状況に応じて適宜に可変することも可能であるため、例えば、図5に示す可変対応領域において、光源輝度を上げる場合と下げる場合とで、その変化速度を変えるといった制御方法も可能となる。
Although not shown, an LPF may be inserted at the output side of the
なお、第1の実施形態として光源を動的に制御する場合について説明したが、表示素子に最終的に照射される光量を制御することができる他の場合についても同様に本発明を適用することができる。以下、本実施形態の光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成および動作について説明する。 Although the case where the light source is dynamically controlled has been described as the first embodiment, the present invention is similarly applied to other cases where the amount of light finally irradiated on the display element can be controlled. Can be. Hereinafter, the configuration and operation of the video display device in the case where the light source control method according to the present embodiment is applied to the control of an aperture and the control of a light control element will be described.
図7は、第1の実施形態の光源の制御方法を絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図7において、映像表示装置は、APL検出部2と、絞り制御データ作成部19と、絞り駆動回路20と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系17と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。光学系17は、絞り18を含む。なお図7において図1と同様の構成には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。以下、この映像表示装置の動作について説明する。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a video display device when the light source control method according to the first embodiment is applied to aperture control. 7, the image display device includes an
絞り制御データ作成部19は、APL検出結果に応じた絞り制御データを作成する。作成された絞り制御データは、絞り駆動回路20に入力される。絞り駆動回路20は、絞り制御データに応じた駆動条件で絞り18を動的に駆動し、絞り18の遮光量を可変する。光源6から発光された光は、光学系17により収束され、表示素子8の表示範囲に対応した照明光として表示素子8に照射される。このとき表示素子8に照射される光量は絞り18の遮光量に応じて調節される。
The aperture control data creation unit 19 creates aperture control data according to the APL detection result. The created aperture control data is input to the
次に図8および図9を参照して、絞り制御データ作成部19の具体的な処理内容について説明する。
図8に示すA1aおよびA2aは、予め設定したAPLのしきい値である。A1aおよびA2aのしきい値レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシーンを区分するためのしきい値であり、映画ソフトの評価により得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多いソフトを用いる場合など、映像ソースに応じてこれらのしきい値の設定を変えても構わない。
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, specific processing contents of the aperture control data creation unit 19 will be described.
A1a and A2a shown in FIG. 8 are preset APL threshold values. The threshold levels A1a and A2a are thresholds for distinguishing between dark scenes and bright scenes, respectively, and are obtained by evaluation of movie software. For example, when using software having many bright scenes other than movie software, the setting of these thresholds may be changed according to the video source.
図8において、光量制御の第1のモード(固定領域Low)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1aより小さい場合は、光量制御レベルをL1a(min)一定とする。第2のモード(可変対応領域)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1a〜しきい値A2aである場合は、APLの変化に応じてL1a(min)〜L2a(max)の範囲で光量制御レベルを可変する。第3のモード(固定領域High)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A2aより大きい場合は、光源制御レベルをL2a(max)一定とする。
In FIG. 8, in the first mode of light quantity control (fixed area Low), when the APL of the
なお、図8では、可変対応領域におけるAPL(A1a〜A2a)と光源制御レベルとの関係を線形としているが、これに限らず、任意の非線形特性関数としても構わない。 In FIG. 8, the relationship between the APL (A1a to A2a) and the light source control level in the variable corresponding region is linear, but the relationship is not limited to this and may be an arbitrary nonlinear characteristic function.
次に、図9を参照して、入力映像信号1のAPLの動的変化と光量制御レベルの動的制御の関係について具体的に説明する。図9において、上図は、絞り制御データ作成部19への入力APLの動的変化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力APLの動的変化に対応した光量制御レベルの動的制御を示す。Tnは、APLを検出する単位フィールド時間である。前述の図8に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1a〜A2a)の場合は、光量制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光量制御レベルをそれぞれL1a(min)およびL2a(max)一定となるよう制御する。
Next, the relationship between the dynamic change of the APL of the
なお、図9の下図に示した絞り制御データ作成部19からの出力信号は、実線で示した場合に限らず、点線で示したように、絞りの駆動構造の応答性や信頼性を考慮してAPLの変化に対して時間的な遅延特性を持たせてもよい。 The output signal from the aperture control data creation unit 19 shown in the lower diagram of FIG. 9 is not limited to the case shown by the solid line, but takes into account the responsiveness and reliability of the aperture driving structure as shown by the dotted line. Thus, a time delay characteristic may be provided for a change in APL.
以上のように、APLが可変対応領域(A1a〜A2a)にある場合、光量制御レベルは図8に示す矢印のように、入力映像信号1のAPL変化に応じて可変対応領域を動的に遷移する。
As described above, when the APL is in the variable corresponding area (A1a to A2a), the light amount control level dynamically transitions in the variable corresponding area according to the APL change of the
以上のように、図7に示す映像表示装置によれば、絞りを動的駆動させることにより、映像のシーンに応じて動的に光量を調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善することができ、コントラスト感を高めることができる。また、暗いシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より小さい場合に、光量制御レベルを絞り制御領域の最小値とするため、暗いシーンにおける黒浮きの問題をより一層改善することができ、また、明るいシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より大きい場合に、光量制御レベルを絞り制御領域の最大値とするため、明るいシーンにおける明るさ感の不足の問題をより一層改善することができ、その結果、コントラスト感をより一層高めることができる。 As described above, according to the video display device shown in FIG. 7, by dynamically driving the aperture, the light amount can be dynamically adjusted according to the video scene, and the brightness perception in a bright scene can be improved. And the problem of floating black in dark scenes can be improved, and the sense of contrast can be enhanced. Further, in the case of a dark scene, that is, when the APL of the input video signal is smaller than a predetermined threshold value, the light amount control level is set to the minimum value of the aperture control region, so that the problem of black floating in a dark scene can be further improved. In addition, in a bright scene, that is, when the APL of the input video signal is larger than a predetermined threshold value, the light amount control level is set to the maximum value of the aperture control area. The contrast can be further improved, and as a result, the sense of contrast can be further enhanced.
また、光源を制御する場合には、光源の安定点灯の点から光源制御の最小値L1が比較的大きく(最大値L2の1/3〜1/2程度)、暗いシーンにおいて光量を十分に低くすることができないが、絞りを制御する場合では、光量制御の最小値L1aを十分に小さく(原理的には0も可能)することができる。その結果、暗いシーンにおいて黒レベルを十分に低くすることができ、黒浮き感をより良好に改善できるとともに、明るいシーンとの相対的なコントラスト比も大きくすることができる。 Further, when controlling the light source, the minimum value L1 of the light source control is relatively large from the viewpoint of stable lighting of the light source (about 1/3 to 1/2 of the maximum value L2), and the light amount is sufficiently low in a dark scene. However, when controlling the aperture, the minimum value L1a of the light amount control can be made sufficiently small (in principle, 0 is also possible). As a result, in a dark scene, the black level can be sufficiently reduced, the black floating feeling can be improved more favorably, and the relative contrast ratio with a bright scene can be increased.
また、光源を制御する場合には、プロジェクタに用いられる放電光源のライフ信頼性の点から、光源電力の変化速度を速くしたり変化の繰り返し回数が多いとライフ時間が損なわれるという問題があるが、絞りを制御する場合には、絞りの開閉構造にもよるが、絞りの駆動条件の変化速度や変化回数が絞り駆動構造の信頼性に与える影響は光源を制御する場合に比べて少ない。そのため、例えばAPLの変化に対してフィールド/フレーム単位で絞りの駆動条件を追従させることも可能であり、映像のシーンの明るさが急峻に変化した場合の追従性を大きく良化させることができ、シーンの明るさの変化に応じてより良好なコントラスト感を得ることができる。 In addition, when controlling the light source, there is a problem that the life time is impaired if the change speed of the light source power is increased or the number of times of the change is large, from the viewpoint of the life reliability of the discharge light source used in the projector. In the case of controlling the aperture, the speed of change and the number of changes in the drive condition of the aperture have less influence on the reliability of the aperture drive structure than in the case of controlling the light source, although it depends on the opening / closing structure of the aperture. Therefore, for example, it is possible to make the aperture driving condition follow the change of the APL on a field / frame basis, and it is possible to greatly improve the followability when the brightness of the video scene changes sharply. Thus, a better sense of contrast can be obtained according to a change in the brightness of the scene.
なお、プロジェクタに用いられる放電光源は大別してキセノン光源と高圧水銀光源があるが、キセノン光源と比較し、高圧水銀光源は上記の点での信頼性確保が難しく、また駆動電力(明るさ)を変えると発光スペクトラムも変化してしまう傾向がある。よって高圧水銀光源を用いる場合には絞りの制御が特に有効である。 Discharge light sources used in projectors are roughly classified into xenon light sources and high-pressure mercury light sources. Compared with xenon light sources, high-pressure mercury light sources are more difficult to ensure reliability in the above points, and drive power (brightness) is lower. If it is changed, the emission spectrum tends to change. Therefore, when a high-pressure mercury light source is used, controlling the aperture is particularly effective.
なお、光源の制御と絞りの制御を両方同時に行うことも可能である。その場合には、コントラストの改善効果が、光源の制御によるコントラストの改善効果と絞りの制御によるコントラストの改善効果との積で得られるため、コントラストの改善により有効となる。このとき、光源の変化速度よりも絞りの変化速度の方が速くなるように設定することによって、光源のライフ信頼性に与える悪影響を排除しつつ、映像のシーンの変化に対する光量の追従性を良化することができる。 It is also possible to control both the light source and the aperture at the same time. In this case, the effect of improving the contrast is obtained by multiplying the effect of improving the contrast by controlling the light source and the effect of improving the contrast by controlling the aperture. At this time, by setting the changing speed of the aperture to be faster than the changing speed of the light source, it is possible to eliminate the adverse effect on the life reliability of the light source and to improve the followability of the light amount to the change of the image scene. Can be
図10は、第1の実施形態の光源の制御方法を調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図10において、映像表示装置は、APL検出部2と、調光素子制御データ作成部22と、調光素子駆動回路23と、光源駆動回路5と、光源6と、調光素子21と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお図10において図1と同様の構成には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。なお、図10に示す構成では調光素子21を光学系7の前段に設けているが、図11に示すように、光学系24の内部に調光素子21を設けるようにしても構わない。以下、図10に示す映像表示装置の動作について説明する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a video display device in a case where the light source control method according to the first embodiment is applied to dimming element control. In FIG. 10, the image display device includes an
調光素子制御データ作成部22は、APL検出結果に応じた調光素子制御データを作成する。作成された調光素子制御データは、調光素子駆動回路23に入力される。調光素子駆動回路23は、調光素子制御データに応じた駆動条件で調光素子21を動的に駆動し、調光素子18の透過率を可変する。光源6から発光された光は、調光素子21を透過し、光学系7により収束され、表示素子8の表示範囲に対応した照明光として表示素子8に照射される。このとき表示素子8に照射される光量は調光素子21の透過率に応じて調節される。
(4) The dimming element control
次に図12および図13を参照して、調光素子制御データ作成部22の具体的な処理内容について説明する。
図12に示すA1bおよびA2bは、予め設定したAPLのしきい値である。A1bおよびA2bのしきい値レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシーンを区分するためのしきい値であり、映画ソフトの評価により得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多いソフトを用いる場合など、映像ソースに応じてこれらのしきい値の設定を変えても構わない。
Next, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, specific processing contents of the light control element control
A1b and A2b shown in FIG. 12 are APL threshold values set in advance. The threshold levels of A1b and A2b are thresholds for distinguishing between dark scenes and bright scenes, respectively, and are obtained by evaluation of movie software. For example, when using software having many bright scenes other than movie software, the setting of these thresholds may be changed according to the video source.
図12において、光量制御の第1のモード(固定領域Low)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1bより小さい場合は、光量制御レベルをL1a(min)一定とする。第2のモード(可変対応領域)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A1b〜しきい値A2bである場合は、APLの変化に応じてL1b(min)〜L2b(max)の範囲で光量制御レベルを可変する。第3のモード(固定領域High)として、入力映像信号1のAPLがしきい値A2bより大きい場合は、光源制御レベルをL2b(max)一定とする。
In FIG. 12, in the first mode of light quantity control (fixed area Low), when the APL of the
なお、図12では、可変対応領域におけるAPL(A1b〜A2b)と光源制御レベルとの関係を線形としているが、これに限らず、任意の非線形特性関数としても構わない。 In FIG. 12, the relationship between the APL (A1b to A2b) and the light source control level in the variable correspondence region is linear, but the relationship is not limited to this and may be an arbitrary nonlinear characteristic function.
次に、図13を参照して、入力映像信号1のAPLの動的変化と光量制御レベルの動的制御の関係について具体的に説明する。図13において、上図は、調光素子制御データ作成部22への入力APLの動的変化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力APLの動的変化に対応した光量制御レベルの動的制御を示す。Tnは、APLを検出する単位フィールド時間である。前述の図12に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1b〜A2b)の場合は、光量制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光量制御レベルをそれぞれL1b(min)およびL2b(max)一定となるよう制御する。
Next, the relationship between the dynamic change of the APL of the
なお、図13の下図に示した調光素子制御データ作成部22からの出力信号は、実線で示した場合に限らず、点線で示したように、調光素子の応答性や信頼性を考慮してAPLの変化に対して時間的な遅延特性を持たせてもよい。
Note that the output signal from the dimming element control
以上のように、APLが可変対応領域(A1b〜A2b)にある場合、光量制御レベルは図12に示す矢印のように、入力映像信号1のAPL変化に応じて可変対応領域を動的に遷移する。
As described above, when the APL is in the variable corresponding area (A1b to A2b), the light amount control level dynamically transitions in the variable corresponding area according to the APL change of the
以上のように、図10または図11に示す映像表示装置によれば、調光素子を動的駆動させることにより、映像のシーンに応じて動的に光量を調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善することができ、コントラスト感を高めることができる。また、暗いシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より小さい場合に、光量制御レベルを調光制御領域の最小値とするため、暗いシーンにおける黒浮きの問題をより一層改善することができ、また、明るいシーン、つまり入力映像信号のAPLが所定のしきい値より大きい場合に、光量制御レベルを調光制御領域の最大値とするため、明るいシーンにおける明るさ感の不足の問題をより一層改善することができ、その結果、コントラスト感をより一層高めることができる。 As described above, according to the video display device shown in FIG. 10 or FIG. 11, by dynamically driving the dimming element, it becomes possible to dynamically adjust the light amount according to the video scene, and And the problem of black floating in dark scenes can be improved, and the sense of contrast can be enhanced. Further, in a dark scene, that is, when the APL of the input video signal is smaller than a predetermined threshold value, the light amount control level is set to the minimum value of the dimming control area. In addition, in a bright scene, that is, when the APL of the input video signal is larger than a predetermined threshold value, the light amount control level is set to the maximum value of the dimming control area. Can be further improved, and as a result, the contrast feeling can be further enhanced.
なお、調光素子を制御する場合には、一般に、前述の絞りを制御する場合と同様の効果を得ることができる。また、光源を制御する場合に比べると、調光素子を制御する場合には、調光素子駆動回路も比較的簡単な回路で低電圧で実現できるので、より容易に実現することができる。さらに、絞りを制御する場合に比べると、調光素子を制御する場合には光源から表示素子のあいだでの配置の自由度があり、また調光素子の駆動については可動構造が不要で駆動回路による電気的制御のみのため、比較的簡単な構造で実現できるので、より容易に実現することができる。 In controlling the dimming element, generally, the same effects as in the case of controlling the aperture can be obtained. Further, as compared with the case where the light source is controlled, the case where the dimming device is controlled can be realized more easily because the dimming device driving circuit can be realized with a relatively simple circuit at a low voltage. Furthermore, when controlling the dimming element, there is more freedom in the arrangement between the light source and the display element than when controlling the aperture. , And can be realized with a relatively simple structure, so that it can be realized more easily.
なお、光源の制御と調光素子の制御を両方同時に行うことも可能であるが、その場合には、前述の、光源の制御と絞りの制御を両方同時に行う場合と同様の効果を得ることができる。さらに、光源の制御と絞りの制御と調光素子の制御とを同時に行うことも可能であり、その場合には、コントラストの改善効果が、光源の制御によるコントラストの改善効果と絞りの制御によるコントラストの改善効果と調光素子の制御によるコントラストの改善効果との積で得られるため、コントラストの改善により一層有効となる。 Note that it is possible to perform both the light source control and the dimming element control at the same time.In this case, however, it is possible to obtain the same effect as in the case where both the light source control and the aperture control are performed simultaneously. it can. Further, it is also possible to simultaneously control the light source, the aperture, and the dimming element. In this case, the contrast improvement effect is obtained by controlling the light source and the contrast by controlling the aperture. Is obtained by multiplying the effect of improving the contrast and the effect of improving the contrast by controlling the dimming element, so that the improvement of the contrast is more effective.
(第2の実施形態)
図14に、本発明の第2の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、APL検出部2と、光源制御データ作成部13と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお、本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、光源制御データ作成部13の動作のみである。よって、その他の同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 14 shows a configuration of a video display device according to the second embodiment of the present invention. The image display device includes an
図15を参照して、光源制御データ作成部13の動作について説明する。光源制御データ作成部13は、第1の実施形態における光源制御データ作成部3の処理に加えて、APLの変化に対する光源レベル制御の動的追従特性を緩和するための処理を行う。これにより、ランプの駆動電力条件の状態遷移の頻度を少なくし、ランプの信頼性の低下をさらに改善する。以下、図15を参照して具体的に説明する。
The operation of the light source control
図15は、入力映像信号1のAPLの動的変化と光源制御レベルの動的制御の関係を示している。図15において、上図は、光源制御データ作成部13への入力APLの動的変化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力APLの動的変化に対応した光源制御レベルの動的制御を示す。特に下図において、実線は、光源制御データ作成部13からの出力信号を示しており、点線は、LPF4からの出力信号を示している。Tnは、APLを検出する単位フィールド時間である。図15に示すように、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、前述の図3に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1〜A2)の場合は、光源制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光源制御レベルをそれぞれL1(min)およびL2(max)一定となるよう制御する。
FIG. 15 shows the relationship between the dynamic change of the APL of the
ただし本実施形態では、入力APLの変化が予め設定した判定しきい値APminのレベルよりも小さいか否かを判定し、APLの変化がAPminよりも小さい場合には、上記の通常の制御に優先して、光源制御レベルを変化させない。より具体的に説明すると、図15の上図において、時間t1〜t2におけるAPLの変化レベルは判定しきい値APminより小さい。したがって、図15の下図のように、時間t2においては光源制御レベルの動的変化制御を行わず、時間t1における光源制御レベルを維持する。 However, in the present embodiment, it is determined whether or not the change in the input APL is smaller than a preset threshold value APmin. If the change in the APL is smaller than APmin, priority is given to the above-described normal control. Thus, the light source control level is not changed. More specifically, in the upper diagram of FIG. 15, the change level of the APL at the time t1 to t2 is smaller than the determination threshold value APmin. Therefore, as shown in the lower diagram of FIG. 15, the dynamic change control of the light source control level is not performed at time t2, and the light source control level at time t1 is maintained.
本実施形態では、上記のように、微小なAPLの変化に対しては光源制御レベルを追従させないようにしている。これは、微小なAPLの変動に対していちいち光源制御レベルを追従させることは、コントラストを向上させるメリットよりも光源の信頼性が損なわれるデメリットの方が大きく、好ましくないからである。 In the present embodiment, as described above, the light source control level is not made to follow a minute change in APL. This is because causing the light source control level to follow each minute APL fluctuation has a disadvantage that the reliability of the light source is impaired is greater than an advantage of improving the contrast, which is not preferable.
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、さらに、APLの変化が微小な場合に光源の駆動条件を変化させず直前の駆動条件を保持するので、光源の駆動条件の動的遷移の頻度を減らすことができる。その結果、光源の安定点灯性の劣化やライフ特性の劣化の問題を改善し、光源の信頼性を高めることができる。 As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, when the change in the APL is small, the driving condition immediately before is maintained without changing the driving condition of the light source. In addition, the frequency of the dynamic transition of the driving condition of the light source can be reduced. As a result, it is possible to improve the problem of the deterioration of the stable lighting property of the light source and the deterioration of the life characteristic, and to enhance the reliability of the light source.
なお、第2の実施形態の制御方法は、絞りや調光素子の制御にも適用することができる。以下、第2の実施形態の制御方法を絞りの制御および調光素子の制御に適用した場合についてそれぞれ説明する。 The control method according to the second embodiment can be applied to control of a diaphragm and a light control element. Hereinafter, the case where the control method of the second embodiment is applied to the control of the aperture and the control of the light control element will be described.
図16は、第2の実施形態の制御方法を絞りの制御に適用した場合の、入力映像信号1のAPLの動的変化と絞り制御レベルの動的制御の関係を示している。この場合は、APLの変化が予め設定した判定しきい値APminよりも小さい場合には、光量制御レベルを変化させない。これにより、絞り駆動構造が過度な微小可動動作を繰り返すことによる絞り駆動構造の信頼性の低下を防止することができる。
FIG. 16 shows the relationship between the dynamic change of the APL of the
図17は、第2の実施形態の制御方法を調光素子の制御に適用した場合の、入力映像信号1のAPLの動的変化と調光素子制御レベルの動的制御の関係を示している。この場合も、APLの変化が予め設定した判定しきい値APminよりも小さい場合には、光量制御レベルを変化させない。これにより、調光素子が過度な微小調光動作を繰り返すことによる調光素子の信頼性の低下を防止することができる。
FIG. 17 shows the relationship between the dynamic change of the APL of the
(第3の実施形態)
図18に、本発明の第3の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、APL検出部2と、光源制御データ作成部14と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお、本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、光源制御データ作成部14の動作のみである。よって、その他の同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 18 shows a configuration of a video display device according to the third embodiment of the present invention. The image display device includes an
図19を参照して、光源制御データ作成部14の動作について説明する。光源制御データ作成部14は、第1の実施形態における光源制御データ作成部3の処理に加えて、APLの変化に対する光源レベル制御の動的追従特性を緩和するための処理を行う。これにより、ランプの駆動電力条件の状態遷移の頻度を少なくし、ランプの信頼性の低下をさらに改善する。以下、図19を参照して具体的に説明する。
The operation of the light source control data creation unit 14 will be described with reference to FIG. The light source control data creation unit 14 performs a process for relaxing dynamic follow-up characteristics of the light source level control with respect to a change in APL, in addition to the process of the light source control
図19は、入力映像信号1のAPLの動的変化と光源制御レベルの動的制御の関係を示している。図19において、上図は、光源制御データ作成部14への入力APLの動的変化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力APLの動的変化に対応した光源制御レベルの動的制御を示す。特に下図において、実線は、光源制御データ作成部14からの出力信号を示しており、点線は、LPF4からの出力信号を示している。Tnは、APLを検出する単位フィールド時間である。図19に示すように、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、前述の図3に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1〜A2)の場合は、光源制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光源制御レベルをそれぞれL1(min)およびL2(max)一定となるよう制御する。
FIG. 19 shows the relationship between the dynamic change of the APL of the
ただし本実施形態では、光源駆動レベルがL1(min)またはL2(max)に遷移したか否かを判定し、遷移した場合には、上記の通常の制御に優先して、所定の期間その光源駆動レベルを保持する。 However, in this embodiment, it is determined whether or not the light source drive level has transitioned to L1 (min) or L2 (max). Hold the drive level.
具体的に説明すると、図19の上図において、時間t10におけるAPLは、しきい値A1よりも小さくなり、光源制御レベルは、図19の下図に示すようにL1(min)のレベルに状態遷移する。いったんL1(min)に光源の駆動条件が遷移すると、光源制御データ作成部14は、予め規定した期間T1においてはAPLの変化にかかわらず出力をL1(min)の状態で保持する。時間t12において期間T1が終了すると、第1の実施形態と同様にAPL変化に応じた通常の処理を行う。 More specifically, in the upper diagram of FIG. 19, the APL at time t10 becomes smaller than the threshold value A1, and the light source control level transitions to the level of L1 (min) as shown in the lower diagram of FIG. I do. Once the driving condition of the light source transitions to L1 (min), the light source control data creation unit 14 holds the output in the state of L1 (min) regardless of the change in APL during the predetermined period T1. When the period T1 ends at time t12, a normal process according to the APL change is performed as in the first embodiment.
同様に、時間t20におけるAPLは、しきい値A2よりも大きくなり、光源制御レベルは、L2(max)のレベルに状態遷移する。いったんL2(max)に光源の駆動条件が遷移すると、光源制御データ作成部14は、予め規定した期間T2においてはAPLの変化にかかわらず出力をL2(max)の状態で保持する。時間t22において期間T2が終了すると、第1の実施形態と同様にAPL変化に応じた通常の処理を行う。 Similarly, APL at time t20 becomes larger than threshold value A2, and the light source control level makes a state transition to the level of L2 (max). Once the drive condition of the light source transitions to L2 (max), the light source control data creation unit 14 holds the output in the state of L2 (max) regardless of the change in APL during the predetermined period T2. When the period T2 ends at the time t22, a normal process according to the APL change is performed as in the first embodiment.
本実施形態では、上記のように、光源駆動レベルがいったんL1(min)またはL2(max)に遷移すると、所定の期間はAPLの変化に対して光源制御レベルを追従させないようにしている。これは、光源の駆動条件の動的遷移の頻度を減らす効果があり、光源の安定点灯性の劣化やライフ特性の劣化の問題を改善し、光源の信頼性を高めることができる。さらに、特に、光源制御レベルがL1(min)に遷移したときに出力を保持することには別の利点がある。例えばAPLがA1の前後で頻繁に変化するような場合、本実施形態のように光源制御レベルを保持しなければ、比較的暗いシーンであるので、光源輝度の変化が知覚され易い。なぜなら、人間の視覚は、明るいシーンにおける明るさの変化よりも暗いシーンにおける明るさの変化に敏感であり、明るさの変化に対する感度が高くなる。したがって、このAPLのA1前後における頻繁な明るさの変動を防ぐことは、表示映像の品位を向上させるためにも有効である。 In the present embodiment, as described above, once the light source drive level transitions to L1 (min) or L2 (max), the light source control level is prevented from following the change in APL for a predetermined period. This has the effect of reducing the frequency of the dynamic transition of the driving conditions of the light source, improves the problem of the deterioration of the stable lighting property of the light source and the deterioration of the life characteristic, and can enhance the reliability of the light source. Further, there is another advantage in holding the output, particularly when the light source control level transits to L1 (min). For example, when the APL frequently changes before and after A1, unless the light source control level is held as in the present embodiment, the scene is a relatively dark scene, so that the change in the light source luminance is easily perceived. This is because human vision is more sensitive to a change in brightness in a dark scene than to a change in brightness in a bright scene, and is more sensitive to a change in brightness. Therefore, preventing frequent brightness fluctuations before and after A1 of APL is also effective for improving the quality of displayed images.
以上のように、第3の実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、さらに、光源駆動レベルがいったんL1(min)またはL2(max)に遷移すると光源の駆動条件を変化させず直前の駆動条件を保持するので、光源の駆動条件の動的遷移の頻度を減らすことができる。その結果、光源の安定点灯性の劣化やライフ特性の劣化の問題を改善し、光源の信頼性を高めることができる、また、映像の表示映像の品位を向上させることができる。 As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, once the light source drive level transitions to L1 (min) or L2 (max), the drive condition of the light source is changed. Since the immediately preceding driving condition is retained, the frequency of dynamic transition of the driving condition of the light source can be reduced. As a result, it is possible to improve the problem of the deterioration of the stable lighting property of the light source and the deterioration of the life characteristic, improve the reliability of the light source, and improve the quality of the displayed image.
なお、本実施形態では、入力APLがA1以下またはA2以上に遷移したときから所定の期間、光源制御レベルを維持するとしたが、これに限らず、例えば、実際の光源のパワーが最小または最大となったときから所定の期間、光源制御レベルを維持するようにしても構わないし、その他のタイミングから所定の期間、光源制御レベルを維持するようにしても構わない。以下、図20を参照して、この変形例について説明する。 In the present embodiment, the light source control level is maintained for a predetermined period from the time when the input APL transits to A1 or less or A2 or more. However, the present invention is not limited to this. The light source control level may be maintained for a predetermined period from the time when the light source control has been performed, or the light source control level may be maintained for a predetermined period from another timing. Hereinafter, this modified example will be described with reference to FIG.
この変形例では、光源制御データ作成部は、入力APLの変化に対応して、図20の下図に示すように、光源制御レベルの可変特性に時間的遅延を持たせるような制御をデジタル処理演算により行う。具体的には、図20の上図において、時間t10におけるAPLは、しきい値A1よりも小さくなり、光源制御レベルは、この光源制御データ作成部における時間的遅延作用により、時間t11において図20の下図に示すようにL1(min)のレベルに状態遷移する。いったん光源の駆動条件がL1(min)に遷移すると、予め規定した期間T1’においてはAPLの変化にかかわらず出力をL1(min)の状態で保持する。時間t12において期間T1’が終了すると、第1の実施形態と同様にAPL変化に応じた通常の処理を行う。 In this modification, the light source control data creation unit performs a digital processing operation to control the variable characteristic of the light source control level with a time delay as shown in the lower diagram of FIG. Performed by Specifically, in the upper diagram of FIG. 20, the APL at time t10 becomes smaller than the threshold value A1, and the light source control level is reduced at time t11 by the time delay effect in the light source control data generation unit. As shown in the lower diagram, the state transits to the level of L1 (min). Once the driving condition of the light source transits to L1 (min), the output is held at L1 (min) regardless of the change in APL during a predetermined period T1 '. When the period T1 'ends at time t12, a normal process according to the APL change is performed as in the first embodiment.
同様に、時間t20におけるAPLは、しきい値A2よりも大きくなり、光源制御レベルは、光源制御データ作成部における時間的遅延作用により、時間t21においてL2(max)のレベルに状態遷移する。いったん光源の駆動条件がL2(max)に遷移すると、予め規定した期間T2’においてはAPLの変化にかかわらず出力をL2(max)の状態で保持する。時間t22において期間T2’が終了すると、第1の実施形態と同様にAPL変化に応じた通常の処理を行う。 Similarly, the APL at time t20 becomes larger than the threshold value A2, and the light source control level transits to the level of L2 (max) at time t21 due to the time delay effect of the light source control data creation unit. Once the driving condition of the light source transits to L2 (max), the output is held in the state of L2 (max) regardless of the change in APL during a predetermined period T2 '. When the period T2 'ends at time t22, a normal process according to the APL change is performed as in the first embodiment.
なお、第3の実施形態の制御方法は、絞りや調光素子の制御にも適用することができる。例えば図8に示した絞りの動的制御に対して本実施形態の制御方法を適用する場合には、入力APLがA1a以下またはA2a以上に遷移したときから所定の期間、光量制御レベルをそれぞれL1a(min)またはL2a(max)に維持する。これにより、絞りの駆動条件の動的遷移の頻度を減らすことができ、その結果、絞り駆動構造の信頼性の低下を防止することができる。一方、例えば図12に示した調光素子の動的制御に対して本実施形態の制御方法を適用する場合には、入力APLがA1b以下またはA2b以上に遷移したときから所定の期間、光量制御レベルをそれぞれL1b(min)またはL2b(max)に維持する。これにより、調光素子の駆動条件の動的遷移の頻度を減らすことができ、その結果、調光素子の信頼性の低下を防止することができる。 The control method according to the third embodiment can be applied to control of a diaphragm and a light control element. For example, when the control method of the present embodiment is applied to the diaphragm dynamic control shown in FIG. 8, the light amount control level is set to L1a for a predetermined period from when the input APL transits to A1a or less or A2a or more. (Min) or L2a (max). As a result, the frequency of the dynamic transition of the aperture driving condition can be reduced, and as a result, a reduction in the reliability of the aperture driving structure can be prevented. On the other hand, when the control method of the present embodiment is applied to the dynamic control of the dimming device shown in FIG. 12, for example, the light amount control is performed for a predetermined period from when the input APL transitions to A1b or less or A2b or more. The level is maintained at L1b (min) or L2b (max), respectively. Thereby, the frequency of dynamic transition of the driving condition of the light control device can be reduced, and as a result, the reliability of the light control device can be prevented from lowering.
(第4の実施形態)
図21に、本発明の第4の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、光源制御データ作成部16と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお、本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、ヒストグラム作成部15を新たに備えた点および光源制御データ作成部16の動作のみである。よって、その他の同一の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 21 shows a configuration of a video display device according to the fourth embodiment of the present invention. The image display device includes an
図21において、映像信号1は、映像信号処理回路9、ヒストグラム作成部15、およびAPL検出部2に入力される。ヒストグラム作成部15は、単位フィールド期間毎に、入力映像信号1の輝度信号成分から、入力映像信号レベルを任意の複数の輝度レベル区分に分割した分割区分毎のヒストグラム分布を検出する。この検出結果は、光源制御データ作成部16に入力される。光源制御データ作成部16では、APL検出結果とヒストグラム作成結果に基づいて光源制御データを作成する。
In FIG. 21, the
以下、図22を参照し、ヒストグラム作成部15の具体的な動作について説明する。ヒストグラム作成部15では、0%から100%までの信号レベルが予め複数の輝度レベル(図では区分H1〜H4の4つの区分)に分割されており、入力される映像信号1の上記分割区分毎のヒストグラム分布を各単位フィールド毎に検出する。このヒストグラム作成結果は光源制御データ作成部16に入力される。
Hereinafter, a specific operation of the
光源制御データ作成部16では、分割区分のうち、黒レベルに一番近い区分H1における値を予め規定したしきい値HTLと比較する。比較の結果、区分H1における値がHTLよりも小さい場合には、光源制御データ作成部16は、第1の実施形態と同様に、前述の図3に示す制御方法にしたがって、APLの動的変化に対して、APLが可変対応領域(A1〜A2)の場合は、光源制御も動的に追従するが、APLが固定領域Lowおよび固定領域Highとなった場合は、光源制御レベルをそれぞれL1(min)およびL2(max)一定となるよう制御する。
The light source control
一方、区分H1における値がHTLよりも大きい場合には、APLにかかわらず暗いシーンであると判断し、光源制御データ作成部16は、上記第1の実施形態と同様の通常の制御に優先して、光源駆動制御レベルをL1(min)に設定して表示映像の黒浮きを改善する。暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合には、APLはその特に明るい部分の影響を受けて大きくなってしまうため、APLからは暗いシーンであると判断することができない。一方、本実施形態のようにヒストグラム分布に基づいて暗いシーンを判断することにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であっても暗いシーンであると判断することができる。
On the other hand, when the value in the section H1 is larger than the HTL, it is determined that the scene is a dark scene regardless of the APL, and the light source control
なお、本実施形態では、ヒストグラム分布の分割区分数を4つとしたが、これに限らず、任意の分割区分数であっても構わない。また、各分割輝度レベルの区分範囲(幅)は25%幅であるとしたが、これに限らず、任意の分割範囲であっても構わず、さらに、分割区分毎に範囲の大きさが異なっていても構わない。 In the present embodiment, the number of divided sections in the histogram distribution is four, but the number is not limited to this and may be an arbitrary number of divided sections. Further, although the division range (width) of each division luminance level is 25% width, it is not limited to this, and may be an arbitrary division range, and the size of the range differs for each division division. It does not matter.
また、本実施形態では、光源制御データ作成部16は、区分H1におけるヒストグラム分布の値に基づいて光源制御データを作成するとしたが、これに限らず、目的とするシーン制御に応じて、他の区分の輝度レベルのヒストグラム分布を使用しても構わないし、複数のヒストグラム分布を組み合わせて使用しても構わない。
Further, in the present embodiment, the light source control
また、本実施形態では、光源制御レベルも図3のL1(min)に設定するとしたが、これに限らず、制御目的に応じて光源制御レベルをL2(max)あるいはL1(min)〜L2(max)の範囲に設定しても構わない。例えば、ヒストグラム分布に基づいて明るいシーンまたは明るくも暗くもないシーンであると判断される場合に、それぞれAPLの値に関係なく光源制御レベルをL2(max)またはL1(min)〜L2(max)の範囲に設定するようにしても構わない。 Further, in the present embodiment, the light source control level is also set to L1 (min) in FIG. 3, but is not limited to this, and the light source control level is set to L2 (max) or L1 (min) to L2 ( max). For example, when it is determined based on the histogram distribution that the scene is a bright scene or a scene that is neither bright nor dark, the light source control level is set to L2 (max) or L1 (min) to L2 (max) regardless of the value of APL. May be set in the range.
また、本実施形態では、区分H1の値がしきい値HTLよりも小さいか大きいかを判定し、その判定結果に応じて2通りの異なるモードで光源制御レベルの制御を行うとしたが、これに限らず、例えば、しきい値HTL以外に別のしきい値を追加して、条件判定のモードを増やし、その判定結果にしたがって、光源制御レベルの条件設定を複数モードとしても構わない。 Further, in the present embodiment, it is determined whether the value of the section H1 is smaller or larger than the threshold value HTL, and the light source control level is controlled in two different modes according to the determination result. The present invention is not limited to this. For example, another threshold value other than the threshold value HTL may be added to increase the number of condition determination modes, and the light source control level condition setting may be set to a plurality of modes according to the determination result.
なお、第4の実施形態として光源を動的に制御する場合について説明したが、第4の実施形態で説明した光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用することもできる。以下、本実施形態の光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成について簡単に説明する。 Although the case where the light source is dynamically controlled has been described as the fourth embodiment, the control method of the light source described in the fourth embodiment can be applied to the control of the aperture and the control of the light control element. Hereinafter, the configuration of the video display device when the light source control method according to the present embodiment is applied to the control of the aperture and the control of the light control element will be briefly described.
図23は、第4の実施形態の光源の制御方法を絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図23において、映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、絞り制御データ作成部25と、絞り駆動回路20と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系17と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。光学系17は、絞り18を含む。なお図23において図7または図21と同様の構成には同一の参照符号を付す。絞り制御データ作成部25は、図21に示す光源制御データ作成部16と同様に、APL検出結果とヒストグラム作成結果に基づいて絞り制御データを作成する。これにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することができる。
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a video display device when the light source control method according to the fourth embodiment is applied to aperture control. In FIG. 23, the video display device includes an
図24は、第4の実施形態の光源の制御方法を調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図24において、映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、調光素子制御データ作成部26と、調光素子駆動回路23と、光源駆動回路5と、光源6と、調光素子21と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお図24において図10または図21と同様の構成には同一の参照符号を付す。調光素子制御データ作成部26は、図21に示す光源制御データ作成部16と同様に、APL検出結果とヒストグラム作成結果に基づいて調光素子制御データを作成する。これにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することができる。
FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration of a video display device in a case where the light source control method according to the fourth embodiment is applied to control of a light control element. 24, the video display device includes an
なお上記において、第4の実施形態の光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用した場合のそれぞれの映像表示装置の構成について簡単に説明したが、光源の制御と絞りの制御とを同時に行ってもよいし、光源の制御と調光素子の制御とを同時に行ってもよいし、光源の制御と絞りの制御と調光素子の制御とを同時に行ってもよい。以下、これら各場合の映像表示装置の構成について簡単に説明する。 In the above, the configuration of each video display device when the control method of the light source according to the fourth embodiment is applied to the control of the aperture and the control of the light control element has been briefly described. May be performed simultaneously, the control of the light source and the control of the light control element may be performed simultaneously, or the control of the light source, the control of the aperture, and the control of the light control element may be performed simultaneously. Hereinafter, the configuration of the video display device in each of these cases will be briefly described.
図25は、第4の実施形態の光源の制御方法を光源および絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図25において、映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、絞り制御データ作成部25と、絞り駆動回路20と、光源制御データ作成部16と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、光学系17と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。光学系17は、絞り18を含む。なお図25において図21または図23と同様の構成には同一の参照符号を付す。これにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することができる。
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration of a video display device in a case where the light source control method according to the fourth embodiment is applied to light source and aperture control. In FIG. 25, the video display device includes an
図26は、第4の実施形態の光源の制御方法を光源および調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図26において、映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、調光素子制御データ作成部26と、調光素子駆動回路23と、光源制御データ作成部16と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、調光素子21と、光学系7と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。なお図26において図21または図24と同様の構成には同一の参照符号を付す。これにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することができる。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of a video display device in a case where the light source control method according to the fourth embodiment is applied to control of a light source and a light control element. In FIG. 26, the video display device includes an
図27は、第4の実施形態の光源の制御方法を光源、絞りおよび調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブロック図である。図27において、映像表示装置は、APL検出部2と、ヒストグラム作成部15と、絞り制御データ作成部25と、絞り駆動回路20と、調光素子制御データ作成部26と、調光素子駆動回路23と、光源制御データ作成部16と、LPF4と、光源駆動回路5と、光源6と、調光素子21と、光学系17と、表示素子8と、映像信号処理回路9と、表示素子駆動部10と、マイコン11と、タイマー12とを備える。光学系17は、絞り18を含む。なお図27において図21または図23または図24と同様の構成には同一の参照符号を付す。これにより、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するような場合であって、APL検出結果からは暗いシーンであると判断することができない場合であっても、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することができる。
FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of a video display device when the light source control method according to the fourth embodiment is applied to control of a light source, an aperture, and a light control element. In FIG. 27, the video display device includes an
以上のように、光源の制御と絞りまたは調光素子の制御とを組み合わせることにより、より効果的に映像のシーンに応じて動的に輝度を調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を一層改善することができ、コントラスト感を高めることができる。 As described above, by combining the control of the light source with the control of the aperture or the light control element, it is possible to more effectively dynamically adjust the luminance according to the scene of the image, and to increase the brightness in a bright scene. The problem of lack of feeling and the problem of black floating in a dark scene can be further improved, and the feeling of contrast can be enhanced.
1 映像信号
2 APL検出部
3 光源制御データ作成部
4 LPF
5 光源駆動回路
6 光源
7 光学系
8 表示素子
9 映像信号処理回路
10 表示素子駆動部
11 マイコン
12 タイマー
13 光源制御データ作成部
14 光源制御データ作成部
15 ヒストグラム作成部
16 光源制御データ作成部
17 光学系
18 絞り
19 絞り制御データ作成部
20 絞り駆動回路
21 調光素子
22 調光素子制御データ作成部
23 調光素子駆動回路
24 光学系
25 絞り制御データ作成部
26 調光素子制御データ作成部
1
Reference Signs List 5 light
Claims (8)
入力映像信号の輝度レベルを複数の輝度レベル区分に分割し、当該輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出するヒストグラム作成手段と、
前記ヒストグラム作成手段において検出された前記分割区分毎のヒストグラム分布に基づいて、前記表示素子に照射される光量を制御するための光量制御データを作成する光量制御データ作成手段と、
前記光量制御データに基づいて前記表示素子に照射される光量を制御する光量制御手段とを備え、
前記光量制御データ作成手段は、前記ヒストグラム作成手段において検出された前記分割区分毎のヒストグラム分布が所定の分布状態にあるときに、前記表示素子に照射される光量を前記所定の分布状態に応じた所定のレベルで固定し、
前記分割区分毎のヒストグラム分布が前記所定の分布状態を外れたときに、前記表示素子に照射される光量が輝度レベルの増加に伴って連続的に増大するような光量制御データを作成することを特徴とする、映像表示装置。 An image display device that displays an image by irradiating light from a light source to a single or a plurality of display elements having a transmissive or reflective light modulation action,
Histogram creating means for dividing the luminance level of the input video signal into a plurality of luminance level sections and detecting a histogram distribution for each of the luminance level sections;
Light quantity control data creating means for creating light quantity control data for controlling the light quantity applied to the display element, based on the histogram distribution for each of the divided sections detected by the histogram creating means,
Light amount control means for controlling the amount of light emitted to the display element based on the light amount control data,
The light amount control data creating unit is configured to, when the histogram distribution for each of the divided sections detected by the histogram creating unit is in a predetermined distribution state, adjust a light amount applied to the display element according to the predetermined distribution state. Fixed at a certain level,
When the histogram distribution for each of the divided sections deviates from the predetermined distribution state, creating light amount control data such that the amount of light applied to the display element continuously increases with an increase in luminance level. A video display device characterized by the following.
前記入力映像信号の輝度レベルを複数の輝度レベル区分に分割し、当該輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出するヒストグラム作成ステップと、
前記ヒストグラム作成ステップによって検出された前記分割区分毎のヒストグラム分布に基づいて、前記表示素子に照射される光量を制御するための光量制御データを作成する光量制御データ作成ステップと、
前記光量制御データに基づいて前記表示素子に照射される光量を制御する光量制御ステップとを備え、
前記光量制御データ作成ステップは、前記ヒストグラム作成ステップにおいて検出された前記分割区分毎のヒストグラム分布が所定の分布状態にあるときに、前記表示素子に照射される光量を前記所定の分布状態に応じた所定のレベルで固定し、
前記分割区分毎のヒストグラム分布が前記所定の分布状態を外れたときに、前記表示素子に照射される光量が輝度レベルの増加に伴って連続的に増大するような光量制御データを作成することを特徴とする、映像表示方法。 An image display method for displaying an image by irradiating light from a light source to a single or a plurality of display elements having a transmissive or reflective light modulation action,
Dividing the luminance level of the input video signal into a plurality of luminance level sections and detecting a histogram distribution for each of the luminance level sections;
A light quantity control data creating step for creating light quantity control data for controlling the light quantity applied to the display element based on the histogram distribution for each of the divided sections detected by the histogram creating step;
Light amount control step of controlling the amount of light emitted to the display element based on the light amount control data,
The light quantity control data creating step includes, when the histogram distribution for each of the divided sections detected in the histogram creating step is in a predetermined distribution state, the light quantity applied to the display element according to the predetermined distribution state. Fixed at a certain level,
When the histogram distribution for each of the divided sections deviates from the predetermined distribution state, creating light amount control data such that the amount of light applied to the display element continuously increases with an increase in luminance level. Characteristic video display method.
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