JP2005308792A - Liquid crystal television, backlight control apparatus and backlight control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶テレビジョン、バックライト制御装置およびバックライト制御方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal television, a backlight control device, and a backlight control method.
従来、液晶パネルの明るさを調節する場合には、ユーザが画面の明るさを確認しながら、操作パネル等を介して、バックライトの出力にかかる設定値を変更する等していた。 Conventionally, when adjusting the brightness of a liquid crystal panel, a user changes a setting value for output of a backlight via an operation panel or the like while checking the brightness of the screen.
また、従来技術として、スクリーンに投射される映像の面積と光源ランプから出射されて投射レンズを通る光束から算出した投射映像の照度と、投射映像領域近傍のスクリーン上の照度とに基づいて黒レベル補正値を算出し、光源手段に供給される電力を制御する投射型映像表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
同投射型映像表示装置では、投射映像の照度と投射映像領域近傍のスクリーン上の照度との差によって、光源手段に供給される電力を上げたり下げたりする。
Further, as a conventional technique, the black level is calculated based on the illuminance of the projected image calculated from the area of the image projected on the screen, the light beam emitted from the light source lamp and passing through the projection lens, and the illuminance on the screen near the projected image area. A projection-type image display device that calculates a correction value and controls electric power supplied to a light source means is known (for example, see Patent Document 1).
In the projection type image display device, the power supplied to the light source means is increased or decreased depending on the difference between the illuminance of the projected image and the illuminance on the screen near the projected image area.
他の従来技術として、スタンバイモードから通常モードへの切替時に、所定のブランキング期間中、アナログ部から出力されるアナログ映像信号を黒レベルに設定する液晶駆動回路も知られている(例えば、特許文献2参照。)。
同液晶駆動回路では、アナログ映像信号が安定するのに必要なブランキング期間を設けることにより、スタンバイモードから通常モードへ切替る際に、LCDの画面が乱れることを防止する。
In the liquid crystal drive circuit, by providing a blanking period necessary for the analog video signal to stabilize, the LCD screen is prevented from being disturbed when switching from the standby mode to the normal mode.
上述のように、従来の液晶パネルの調光作業は、ユーザが画面の明るさを確認しながら行っていたため、作業が煩雑であった。また、受信する映像信号の変化に対応する適切な調光も困難であった。
また、上記特許文献1においては、光源手段の出力の調整は、上記投射映像の照度と投射映像領域近傍のスクリーン上の照度とに基づいて行う。従って、映像表示装置が表示しようとする映像信号の持つ特性に基づいて光源の出力を調整できないという課題があった。
上記特許文献2は、スタンバイモードから通常モードへの切替時に画像を黒レベルとするだけなので、上記特許文献1と同様に、映像表示装置が表示しようとする映像信号の持つ特性に基づいては光源の出力を調整できなかった。
As described above, the dimming operation of the conventional liquid crystal panel is performed while the user confirms the brightness of the screen, and thus the operation is complicated. In addition, it is difficult to perform appropriate light control corresponding to a change in the received video signal.
Moreover, in the said patent document 1, adjustment of the output of a light source means is performed based on the illumination intensity of the said projection image | video, and the illumination intensity on the screen of a projection image area vicinity. Therefore, there is a problem that the output of the light source cannot be adjusted based on the characteristics of the video signal to be displayed by the video display device.
Since the above-mentioned patent document 2 only sets the image to the black level when switching from the standby mode to the normal mode, the light source is based on the characteristics of the video signal to be displayed by the video display device, as in the above-mentioned patent document 1. The output of could not be adjusted.
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、液晶パネルの明るさを、表示しようとする映像信号に最適な明るさに容易に制御することが可能な液晶テレビジョン、バックライト制御装置およびバックライト制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a liquid crystal television, a backlight control device, and a liquid crystal television capable of easily controlling the brightness of a liquid crystal panel to an optimum brightness for a video signal to be displayed. An object of the present invention is to provide a backlight control method.
上記目的を達成するため請求項1の発明は、表示面が複数画素にて形成される液晶パネルと、同液晶パネルの背面側に配設されるとともに液晶パネルの表示面を背面から照射するバックライトと、同バックライトに電圧を印加することによって同バックライトを所定の発光輝度にて点灯させるインバータと、アンテナを介してテレビジョン放送信号を受信するとともに同テレビジョン放送信号から中間周波信号を出力するチューナと、同チューナから入力した同中間周波信号から映像信号を抽出するとともに同映像信号に対して所定の信号処理を施す映像信号処理回路と、同映像信号に基づいて上記液晶パネルに画像を表示させる液晶ドライバ回路と、上記各構成機器を制御するマイコンとを備えた液晶テレビジョンにおいて、上記バックライトは蛍光管であり、上記映像信号処理回路は、上記チューナを介して一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出回路を備え、上記マイコンは、上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較し、同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、上記インバータに蛍光管の発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、上記インバータに蛍光管の発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号に基づいて蛍光管に供給する交流電圧の出力を変化させて同蛍光管の発光輝度を変化させる構成としてある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a liquid crystal panel having a display surface formed of a plurality of pixels, and a back disposed on the back side of the liquid crystal panel and irradiating the display surface of the liquid crystal panel from the back side A light, an inverter for lighting the backlight at a predetermined light emission luminance by applying a voltage to the backlight, and receiving a television broadcast signal via an antenna and receiving an intermediate frequency signal from the television broadcast signal An output tuner; a video signal processing circuit that extracts a video signal from the intermediate frequency signal input from the tuner and performs predetermined signal processing on the video signal; and an image on the liquid crystal panel based on the video signal In a liquid crystal television comprising a liquid crystal driver circuit for displaying the image and a microcomputer for controlling each component device, the backlight The video signal processing circuit includes a luminance average value detection circuit that detects an average luminance value of the video signal input during a certain period via the tuner, and the microcomputer detects the detection value. When the average value thus obtained is compared with a predetermined threshold value and it is determined that the average value exceeds the threshold value, the inverter is provided with a predetermined duty ratio for reducing the light emission luminance of the fluorescent tube. A pulse signal having a predetermined duty ratio for causing the inverter to increase the light emission luminance of the fluorescent tube when it is determined that the average value is lower than the threshold value. A signal is generated and transmitted to the inverter, and the inverter changes the output of the AC voltage supplied to the fluorescent tube based on the pulse signal transmitted from the microcomputer to change the luminance of the fluorescent tube. It is constituted to be of.
上記のように構成した請求項1の発明においては、液晶テレビジョンは、表示面が複数画素にて形成される液晶パネルと、同液晶パネルの背面側に配設されるとともに液晶パネルの表示面を背面から照射するバックライトと、同バックライトに電圧を印加することによって同バックライトを所定の発光輝度にて点灯させるインバータと、アンテナを介してテレビジョン放送信号を受信するとともに同テレビジョン放送信号から中間周波信号を出力するチューナと、同チューナから入力した同中間周波信号から映像信号を抽出するとともに同映像信号に対して所定の信号処理を施す映像信号処理回路と、同映像信号に基づいて上記液晶パネルに画像を表示させる液晶ドライバ回路と、上記各構成機器を制御するマイコンとを備える。 In the first aspect of the invention, the liquid crystal television includes a liquid crystal panel having a display surface formed of a plurality of pixels, a liquid crystal panel disposed on the back side of the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel display surface. A backlight that emits light from the back, an inverter that turns on the backlight with a predetermined light emission luminance by applying a voltage to the backlight, and a television broadcast signal received via an antenna and the television broadcast A tuner for outputting an intermediate frequency signal from the signal, a video signal processing circuit for extracting a video signal from the intermediate frequency signal input from the tuner and performing predetermined signal processing on the video signal, and based on the video signal A liquid crystal driver circuit for displaying an image on the liquid crystal panel, and a microcomputer for controlling the components.
ここで、上記映像信号処理回路は、輝度平均値検出回路において、チューナを介して一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する。マイコンは、検出された平均値と所定のしきい値とを比較する。そして、マイコンは、同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、インバータにバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号としてのパルス信号を生成し、同パルス信号をインバータに送信する。一方、同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、インバータにバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号としてのパルス信号を生成し、同インバータに送信する。かかるパルス信号は、夫々所定のデューティ比を有しており、各デューティ比に基づいてインバータの出力を制御する。 Here, the video signal processing circuit detects the average value of the luminance of the video signal input during a certain period via the tuner in the luminance average value detection circuit. The microcomputer compares the detected average value with a predetermined threshold value. When the microcomputer determines that the average value exceeds the threshold value, the microcomputer generates a pulse signal as a control signal for reducing the light emission luminance of the backlight in the inverter, and sends the pulse signal to the inverter. Send. On the other hand, if it is determined that the average value is below the threshold value, a pulse signal as a control signal for increasing the light emission luminance of the backlight is generated in the inverter and transmitted to the inverter. Each of the pulse signals has a predetermined duty ratio, and the output of the inverter is controlled based on each duty ratio.
上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号を受信し、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させる。その結果、上記輝度の平均値が上記しきい値を上回る場合には、バックライトの発光輝度が低減され、同平均値が同しきい値を下回るには、バックライトの発光輝度が増加する。
すなわち、本願構成によれば、バックライトの発光輝度が、一定期間中に入力した映像信号の平均輝度と所定のしきい値との比較で制御される。その結果、液晶テレビジョンの画面の明るさは、視聴している映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光される。なお、請求項1においては、上記バックライトは蛍光管とする。
The inverter receives the pulse signal transmitted from the microcomputer and changes the output of the AC voltage supplied to the backlight based on the pulse signal. As a result, when the average value of the luminance exceeds the threshold value, the light emission luminance of the backlight is reduced, and when the average value is lower than the threshold value, the light emission luminance of the backlight increases.
That is, according to the configuration of the present application, the light emission luminance of the backlight is controlled by comparing the average luminance of the video signal input during a certain period with a predetermined threshold value. As a result, the brightness of the screen of the liquid crystal television is automatically adjusted to an optimum brightness according to the luminance level of the video being viewed. In claim 1, the backlight is a fluorescent tube.
請求項2の発明は、液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出する輝度値検出手段と、上記検出された輝度値と所定のしきい値とを比較する輝度レベル判別手段と、上記輝度レベル判別手段の判別結果に基づいて、上記バックライトの発光輝度を所定の度合いで変化させるバックライト制御手段とを備える構成としてある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a backlight control device that controls a backlight that is disposed at a predetermined position near the liquid crystal panel and that irradiates the liquid crystal panel from the back, and includes a video signal included in the received television broadcast signal. Based on the determination result of the luminance value detecting means for detecting a predetermined luminance value from the above, a luminance level determining means for comparing the detected luminance value with a predetermined threshold value, and the determination result of the luminance level determining means. Backlight control means for changing the light emission luminance at a predetermined degree is provided.
上記のように構成した請求項2の発明においては、バックライト制御装置は、液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御する。
ここで、輝度値検出手段は、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出する。次に、輝度レベル判別手段は、検出された輝度値と所定のしきい値とを比較する。そして、バックライト制御手段は、上記輝度レベル判別手段の判別結果に基づき、バックライトの発光輝度を所定の度合いで変化させる。すなわち、本願構成によれば、バックライトの発光輝度は、入力した映像信号の所定の輝度値と所定のしきい値との比較で制御される。その結果、液晶パネルの明るさは、視聴している映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光される。
In the invention of claim 2 configured as described above, the backlight control device controls the backlight which is disposed at a predetermined position near the liquid crystal panel and irradiates the liquid crystal panel from the back.
Here, the luminance value detecting means detects a predetermined luminance value from the video signal included in the received television broadcast signal. Next, the luminance level determining means compares the detected luminance value with a predetermined threshold value. Then, the backlight control means changes the light emission luminance of the backlight at a predetermined degree based on the determination result of the luminance level determination means. That is, according to the configuration of the present application, the light emission luminance of the backlight is controlled by comparing a predetermined luminance value of the input video signal with a predetermined threshold value. As a result, the brightness of the liquid crystal panel is automatically adjusted to an optimum brightness according to the luminance level of the video being viewed.
請求項3の発明は、請求項2に記載のバックライト制御装置において、上記輝度値検出手段は、一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出するとともに、上記輝度レベル判別手段は、同検出された平均値と上記しきい値とを比較する構成としてある。 According to a third aspect of the present invention, in the backlight control device according to the second aspect, the luminance value detecting means detects an average value of the luminance of the video signal inputted during a predetermined period, and the luminance level determining means. Is configured to compare the detected average value with the threshold value.
上記のように構成した請求項3の発明においては、輝度値検出手段は、一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する。そして、輝度レベル判別手段は、同検出された平均値と上記しきい値とを比較する。液晶パネルの画面の明るさは、視聴する映像に最適な明るさに適宜変化させることが望ましい。一方で、輝度値が刻一刻と変化する映像信号の変化にあわせて、画面の明るさも瞬間的に次々と変化させることは、却ってユーザに不快感を与える。そこで、本願構成においては、一定期間中に入力した映像信号の輝度の平均値と上記しきい値とを比較してバックライトを調光することで、映像に最適な液晶パネルの明るさと、ユーザの視聴の快適性との両立を実現した。 In the invention of claim 3 configured as described above, the luminance value detecting means detects the average value of the luminance of the video signal input during a certain period. Then, the luminance level determining means compares the detected average value with the threshold value. It is desirable to change the brightness of the screen of the liquid crystal panel as appropriate so that the brightness is optimal for the video to be viewed. On the other hand, changing the brightness of the screen instantaneously one after another in accordance with the change of the video signal whose luminance value changes every moment gives the user unpleasant feeling. Therefore, in the configuration of the present application, the brightness of the liquid crystal panel that is optimal for video is adjusted by adjusting the backlight by comparing the average value of the luminance of the video signal input during a certain period and the threshold value, and the user Realized both viewing comfort and comfort.
請求項4の発明は、請求項2または請求項3のいずれかに記載のバックライト制御装置において、上記バックライト制御手段は、マイコンとインバータとからなり、同マイコンは、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、同インバータは、上記制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を変化させる構成としてある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the backlight control device according to the second or third aspect, the backlight control means includes a microcomputer and an inverter, and the microcomputer has the brightness level determination means. When it is determined that the predetermined luminance value exceeds the threshold value, a control signal for reducing the light emission luminance of the backlight is generated and transmitted to the inverter, and the luminance level determination means is configured to output the predetermined luminance. When it is determined that the value is below the threshold value, a control signal for increasing the light emission luminance of the backlight is generated and transmitted to the inverter, and the inverter emits the backlight based on the control signal. The luminance is changed.
上記のように構成した請求項4の発明においては、バックライト制御手段はマイコンとインバータとからなる。マイコンは、上記輝度レベル判別手段が、上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号を生成する。一方、上記輝度レベル判別手段が、上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号を生成する。そして、同生成した制御信号をインバータに送信する。インバータは、同制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を変化させる。すなわち、輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合には、インバータが制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を低減し、輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合には、インバータが制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を増加させる。 In the invention of claim 4 configured as described above, the backlight control means comprises a microcomputer and an inverter. The microcomputer generates a control signal for reducing the light emission luminance of the backlight when the luminance level determining means determines that the predetermined luminance value exceeds the threshold value. On the other hand, when the brightness level determining means determines that the predetermined brightness value is below the threshold value, it generates a control signal for increasing the light emission brightness of the backlight. Then, the generated control signal is transmitted to the inverter. The inverter changes the light emission luminance of the backlight based on the control signal. That is, when the brightness level determining means determines that the predetermined brightness value exceeds the threshold value, the inverter reduces the light emission brightness of the backlight based on the control signal, and the brightness level determining means When it is determined that the luminance value is below the threshold value, the inverter increases the light emission luminance of the backlight based on the control signal.
請求項5の発明は、請求項4に記載のバックライト制御装置において、上記マイコンは、上記輝度レベル判別手段による判別結果によってデューティ比の異なるパルス信号を生成し、上記インバータは、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて同バックライトの発光輝度を変化させる構成としてる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the backlight control device according to the fourth aspect, the microcomputer generates a pulse signal having a different duty ratio according to a determination result by the luminance level determining means, and the inverter converts the pulse signal into the pulse signal. Based on this, the output luminance of the backlight is changed by changing the output of the alternating voltage supplied to the backlight.
上記のように構成した請求項5の発明においては、マイコンは、上記輝度レベル判別手段による判別結果によってデューティ比の異なるパルス信号を生成する。そして、インバータは、輝度レベル判別手段による判別結果が異なる各場合において、夫々所定のデューティ比を有するパルス信号を受信し、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させる。その結果、バックライトの発光輝度が、受信する映像信号に最適な輝度に変化する。 In the invention of claim 5 configured as described above, the microcomputer generates pulse signals having different duty ratios according to the determination result by the luminance level determination means. The inverter receives a pulse signal having a predetermined duty ratio in each case where the determination results by the luminance level determination means are different, and changes the output of the AC voltage supplied to the backlight based on the pulse signal. As a result, the light emission luminance of the backlight changes to a luminance optimum for the received video signal.
請求項6の発明は、請求項5に記載のバックライト制御装置において、上記バックライト制御手段は、上記輝度レベル判別手段による判別結果と同判別結果に基づいて生成するパルス信号のデューティ比との対応関係を、予め所定の記憶領域にデータとして格納している構成としてある。
すなわち、マイコンは、輝度レベル判別手段による判別結果を認識したら、上記対応関係を参照して所定のデューティ比のパルス信号を生成することができる。なお、輝度レベル判別手段による判別結果に基づいて生成する各パルス信号のデューティ比は、ユーザが所望の値に設定できるようにしても良い。
According to a sixth aspect of the present invention, in the backlight control device according to the fifth aspect, the backlight control means includes a determination result obtained by the luminance level determination means and a duty ratio of a pulse signal generated based on the determination result. The correspondence relationship is stored in advance as data in a predetermined storage area.
That is, when the microcomputer recognizes the determination result by the luminance level determination means, the microcomputer can generate a pulse signal having a predetermined duty ratio with reference to the correspondence relationship. Note that the duty ratio of each pulse signal generated based on the determination result by the luminance level determination means may be set to a desired value by the user.
請求項7の発明は、請求項2〜請求項6のいずれかに記載のバックライト制御装置において、上記バックライトは、蛍光管である構成としてある。蛍光管は、インバータが供給する交流電圧によって点灯するため、マイコンが生成したパルス信号によるインバータの出力制御により、容易にその発光輝度を変化させることができる。 A seventh aspect of the present invention is the backlight control device according to any one of the second to sixth aspects, wherein the backlight is a fluorescent tube. Since the fluorescent tube is lit by the AC voltage supplied from the inverter, the emission luminance can be easily changed by the output control of the inverter by the pulse signal generated by the microcomputer.
これまでは、液晶パネルのバックライトの発光輝度を変化させるための技術的思想を、装置の発明として説明した。しかし、同技術的思想はこれを実現する方法の発明としても成立する。従って、請求項8の発明は、液晶パネルの所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出し、上記検出した輝度値と所定のしきい値とを比較し、上記比較の結果に基づいて、上記バックライトの輝度を所定の度合いで変化させる構成としてある。
むろん、請求項1の発明または請求項2に従属する請求項3〜請求項7の発明に対応する方法の発明を把握することも可能であることは言うまでもない。
So far, the technical idea for changing the light emission luminance of the backlight of the liquid crystal panel has been described as the invention of the apparatus. However, this technical idea also holds true as an invention of a method for realizing this. Accordingly, the invention of claim 8 is a backlight control method for controlling a backlight which is disposed at a predetermined position of the liquid crystal panel and irradiates the liquid crystal panel from the back side, and includes an image included in the received television broadcast signal. A predetermined luminance value is detected from the signal, the detected luminance value is compared with a predetermined threshold value, and the luminance of the backlight is changed at a predetermined degree based on the comparison result.
Of course, it goes without saying that it is possible to grasp the invention of the method corresponding to the invention of claim 1 or the invention of claims 3 to 7 subordinate to claim 2.
以上説明したように、請求項1にかかる発明によれば、液晶テレビジョンの画面の明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。
また、請求項2,8にかかる発明によれば、液晶パネルの明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。
さらに、請求項3にかかる発明によれば、映像に最適な液晶パネルの明るさとユーザの視聴の快適性との両立を実現できる。
さらに、請求項4,5にかかる発明によれば、バックライトの発光輝度を適切な値に確実に調整することができる。
さらに、請求項6にかかる発明によれば、マイコンは、輝度レベル判別手段の判別結果にふさわしい所定のデューティ比のパルス信号を容易に生成することができる。
さらに、請求項7にかかる発明によれば、蛍光管の発光輝度を調節することにより、液晶パネルの明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the brightness of the screen of the liquid crystal television can be automatically adjusted to an optimum brightness according to the luminance level of the video to be viewed.
According to the second and eighth aspects of the present invention, the brightness of the liquid crystal panel can be automatically adjusted to an optimum brightness according to the luminance level of the video to be viewed.
Further, according to the invention of claim 3, it is possible to realize both the brightness of the liquid crystal panel optimal for video and the user's viewing comfort.
Further, according to the inventions according to claims 4 and 5, the light emission luminance of the backlight can be adjusted to an appropriate value with certainty.
Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, the microcomputer can easily generate a pulse signal having a predetermined duty ratio suitable for the determination result of the luminance level determination means.
According to the seventh aspect of the invention, the brightness of the liquid crystal panel is automatically adjusted to the optimum brightness according to the brightness level of the video to be viewed by adjusting the light emission brightness of the fluorescent tube. be able to.
下記の順序に従って本願発明の実施形態について説明する。
(1)液晶テレビジョンの概略構成
(2)バックライトの制御処理
(3)まとめ
Embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Schematic configuration of liquid crystal television (2) Backlight control process (3) Summary
(1)液晶テレビジョンの概略構成
図1は、本願発明の一実施形態にかかる液晶テレビジョンの概略構成を示している。
同図に示すように、液晶液晶テレビジョン100は、概略、チューナ10と、RGB信号生成回路20と、液晶ドライバ回路30と、液晶パネル40と、マイコン50と、バックライト部60とからなる。同構成においてマイコン50は、液晶テレビジョン100を構成する各部とIICバス70を介して接続しており、CPU51が、ROM52やRAM53などのメモリに書き込まれた各プログラムに従って、液晶テレビジョン100全体を制御する。また、マイコン50には、操作パネル54と、リモコンI/F55とが接続しており、同操作パネル54を介しての入力信号や、リモコンI/F55を介してなされるリモコンによる入力信号によって、液晶テレビジョン100における種々の処理を制御できる。本実施形態においては、画像表示素子として液晶パネル40を用いて説明を行っているが、これに限られることは無くプラズマパネル等の表示素子を用いてもよい。
(1) Schematic Configuration of Liquid Crystal Television FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid crystal television according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the liquid crystal liquid crystal television 100 generally includes a
チューナ10は、マイコン50の制御により、アンテナ10aを介してテレビジョン放送信号を受信する。そして、同チューナ10は、所定の信号増幅処理等を行いつつ、テレビジョン放送信号から中間周波信号としての合成映像信号を抽出し、RGB信号生成回路20のA/D変換回路21へ出力する。A/D変換回路21は、入力した合成映像信号を、その信号レベルに応じてデジタル信号化する。本実施形態においては、RGB信号生成回路20は輝度平均値検出回路22を備えている。輝度平均値検出回路22は、後述するように、映像信号の輝度の平均値(輝度平均値Ave)を算出する処理を行う。
The
以下、デジタル信号化された合成映像信号に対する一般的な処理を説明する。すなわち、Y/C分離回路23はデジタル化された合成映像信号に基づいて、輝度信号とクロマ信号への分離がを行なう。分離された輝度信号は、画質調整回路24に入力し、コントラスト調整等の所定の画質調整が行なわれた後、マトリクス回路26に出力される。一方、分離されたクロマ信号は、色復調回路25において、R‐Y及びB‐Yの色差信号に復調された後、マトリクス回路26に出力される。マトリクス回路26においては、入力した輝度信号と色差信号とに基づいてマトリクス変換処理を行ない、画像データとしてのRGB信号を生成する。
Hereinafter, general processing for the composite video signal converted into a digital signal will be described. That is, the Y / C separation circuit 23 performs separation into a luminance signal and a chroma signal based on the digitized composite video signal. The separated luminance signal is input to the image
生成されたRGB信号は液晶ドライバ回路30に出力される。液晶ドライバ回路30は、画素数変換回路31と、画質調整回路32と、出力処理回路33と、フレームメモリ34とを有している。画素数変換回路31は、上記RGB信号を入力し、このRGB信号に対して、スケーリング処理を行いつつ、液晶パネル40に表示される1画面分のRGB信号を生成する。そして、1画面分のRGB信号を画素情報としてフレームメモリ34に格納する。
The generated RGB signal is output to the liquid crystal driver circuit 30. The liquid crystal driver circuit 30 includes a pixel
画質調整回路32は、画素数変換回路31によってスケーリング処理が施され、フレームメモリ34に格納されたRGB信号に対して、ブライトネス、コントラスト、黒バランスおよび白バランスの調整を行う。出力処理回路33は、画質調整回路32によって画質調整が施されたRGB信号に対して、ガンマ補正、ディザ処理等を行うとともに、背景信号、OSD信号、ブランキング信号等を付加して液晶パネル40に出力し、画像を表示させる。
The image quality adjustment circuit 32 performs the scaling process by the pixel
バックライト部60は、液晶パネル40を背面から照射する光源の役割を果たすバックライト61と、直流電圧を交流電圧に変換した上で、同交流電圧をバックライト61に供給して点灯させるインバータ62とからなる。本実施形態においては、バックライト61は蛍光管である。また、インバータ62はマイコン50と接続している。インバータ62は、マイコン50から制御信号としてのパルス信号Pを受信し、同パルス信号Pに基づいてバックライト61に印加する交流電圧のデューティ比を変化させる。同パルス信号Pに基づいてデューティ比が変化した交流電圧がバックライト61に印加されると、後述するように、バックライト61の発光輝度が変化する。
The
(2)バックライトの制御処理
図2は、合成映像信号の一例を示している。
同図に示すように、合成映像信号Sは、水平帰線区間と水平同期信号とを有し、それらの間に映像信号が合成されている。上述したように、輝度平均値検出回路22は、合成映像信号Sの一部を構成する映像信号の輝度平均値Aveを算出する。本実施形態においては、合成映像信号Sにおける白レベルを示す上限電圧Vmaxと黒レベルを示す下限電圧Vminとの範囲内にある映像信号の輝度平均値Aveを算出する。
(2) Backlight Control Processing FIG. 2 shows an example of the composite video signal.
As shown in the figure, the synthesized video signal S has a horizontal blanking interval and a horizontal synchronization signal, and the video signal is synthesized between them. As described above, the luminance average
輝度平均値検出回路22は、入力される映像信号を一定の期間監視した上で、上記輝度平均値Aveを算出する。一定の期間としては、例えば1分間という期間が考えられる。すなわち、単に一水平走査期間における平均輝度を算出するのではなく、一定の期間連続して入力した映像信号の輝度値を集計した上で、その集計の平均値を輝度平均値Aveとして算出する。同図では合成映像信号Sはアナログ信号の形態で表現されているが、実際の処理においては、A/D変換回路21が、同合成映像信号Sを各信号レベルに応じた階調のデジタル信号に変換する。そして、同変換されたデジタル信号に基づいて、輝度平均値検出回路22が上記輝度平均値Aveの算出処理を行う。
The luminance average
図3は、マイコンによるパルス信号Pの生成処理を示したフローチャートである。
先ず、マイコン50は、ステップS100において、輝度平均値Aveを入力する。すなわち、輝度平均値検出回路22が算出した上記輝度平均値Aveをマイコン50が取得する。
次に、マイコン50は、ハードディスクなどの図示しない記憶装置に予め格納しておいた所定のしきい値Thを、同記憶装置から取得する(ステップS200)。同しきい値Thは、ユーザが操作パネル54等を介して自由に設定可能としても良い。
FIG. 3 is a flowchart showing the generation process of the pulse signal P by the microcomputer.
First, the
Next, the
輝度平均値Aveとしきい値Thとを取得したら、マイコン50は、両値を比較する(ステップS300,S400)。つまり、輝度平均値Aveがしきい値Thよりも高いか低いかによって、液晶テレビジョン100が受信する映像信号の輝度レベルが高いか低いかを判断する。
図4は、輝度平均値Aveとしきい値Thとの比較結果と、マイコン50が生成するパルス信号Pのデューティ比との対応関係を一例として示している。同図の対応関係テーブル80は、しきい値Thと同様に、上記記憶装置に予め格納しておく。また、同対応関係テーブル80におけるデューティ比の値も、ユーザは操作パネル54等を介して自由に設定することができる。
When the luminance average value Ave and the threshold value Th are acquired, the
FIG. 4 shows, as an example, a correspondence relationship between the comparison result between the luminance average value Ave and the threshold value Th and the duty ratio of the pulse signal P generated by the
デューティ比とは、パルス信号の周期に占めるハイ(H)レベルの割合を言う。マイコン50は、輝度平均値Aveとしきい値Thとを比較したら、同対応関係テーブル80を参照して、比較結果に対応するデューティ比のパルス信号Pを生成する。すなわち、輝度平均値Aveがしきい値Thよりも高いと判断した場合は、マイコン50は、低デューティ比(対応関係テーブル80によればduty70パーセント)のパルス信号P1を生成する(ステップS500)。一方、輝度平均値Aveがしきい値Thよりも低いと判断した場合は、高デューティ比(対応関係テーブル80によればduty90パーセント)のパルス信号P2を生成し(ステップS600)、輝度平均値Aveとしきい値Thとが等しい場合は、標準デューティ比(対応関係テーブル80によればduty80パーセント)のパルス信号P3を生成する(ステップS700)。
The duty ratio is the ratio of the high (H) level to the period of the pulse signal. When the
このように、輝度平均値Aveとしきい値Thとの比較結果によって異なるデューティ比で生成したパルス信号Pを、マイコン50は、制御信号としてインバータ62に送信する(ステップS800)。なお、輝度平均値Aveに対する評価は、必ずしもしきい値Thとの対比で行う必要はない。例えば、映像信号の輝度レベルとして標準的な範囲を指定し、同範囲内に輝度平均値Aveが入れば、標準デューティ比のパルス信号を生成し、同範囲から外れた場合に、その外れた度合いによってパルス信号Pのデューティ比を所定の値に変化させるとしても良い。
As described above, the
図5は、バックライト部60とマイコン50とをブロック図により示している。
同図において、インバータ62は、発振回路62aと、波形合成回路62bと、スイッチング回路62cとを備えている。また、インバータ62は、接続線62dにより直流電圧を取得している。同直流電圧は、図示しない電源用回路から供給されており、同電源用回路は液晶テレビジョン100全体を駆動させるために商用交流電源を直流電圧に変換している。同直流電圧は、発振回路62aで生成された所定の周波数の発振信号と波形合成回路62bにおいて合成された後、スイッチング回路62cに出力される。同スイッチング回路62cは、入力した直流電圧を駆動パルス信号に変換してバックライト61に出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing the
In the figure, an
すなわち、スイッチング回路62cに入力した直流電流に対してスイッチング素子62c1をオン・オフに交互に切換えることで、出力側に駆動パルス信号を取り出す。スイッチング回路62cからの出力された駆動パルス信号は、蛍光管であるバックライト61の電極に印加され、同バックライト61を点灯させる。ここで、駆動パルス信号の供給を受けて点灯するバックライト61の発光輝度は、同駆動パルス信号のデューティ比によって定まる。バックライト61は、駆動パルス信号の信号レベルがHレベルであるときに点灯し、Lレベルであるときは無点灯となる。従って、バックライト61の輝度は、供給される駆動パルス信号のHレベルとLレベルの比によって定まり、駆動パルス信号のデューティ比が高いほど高輝度で発光する。逆に、駆動パルス信号のデューティ比が低いほど低輝度で発光する。
That is, the driving pulse signal is extracted on the output side by alternately switching the switching element 62c1 on and off with respect to the direct current input to the
バックライト61の発光輝度を変化させるには、上記駆動パルス信号のデューティ比を変化させればよい。具体的には、スイッチング回路62cがスイッチング素子62c1を切換えるタイミングを変化させる制御信号をインバータ62に与える。そこで、マイコン50は、インバータ62の制御信号としてのパルス信号P(P1〜P3のいずれか)をインバータ62のスイッチング回路62cに送信する。
In order to change the light emission luminance of the
上記パルス信号P1がスイッチング回路62cに与えられた場合は、同パルス信号P1がスイッチング素子62c1の切替のタイミングを制御する。その結果、上記駆動パルス信号のデューティ比は低下する。つまり、上記輝度平均値Aveがしきい値Thより高い場合、インバータ62は、出力する駆動パルス信号のデューティ比を低下させるように制御され、バックライト61の発光輝度が低減する。一方、上記パルス信号P2がスイッチング回路62cに与えられた場合は、上記駆動パルス信号のデューティ比は高くなる。つまり、上記輝度平均値Aveがしきい値Thより低い場合、インバータ62は、出力する駆動パルス信号のデューティ比を上昇させるように制御され、バックライト61の発光輝度が増加する。
When the pulse signal P1 is supplied to the
上記パルス信号P3がスイッチング回路62cに与えられた場合は、同パルス信号P3がスイッチング素子62c1の切替のタイミングを制御する。そして、それまでインバータ62がパルス信号P1によって制御されていた場合は、駆動パルス信号のデューティ比は上昇し、パルス信号P2によって制御されていた場合は、駆動パルス信号のデューティ比は低下する。つまり、上記輝度平均値Aveがしきい値Thと同値である場合は、インバータ62は、標準デューティ比によって制御され、標準的な明るさとして設定された所定の発光輝度でバックライト61を点灯させる。
When the pulse signal P3 is supplied to the
このように、バックライト61の発光輝度は、上記輝度平均値Aveとしきい値Thとの比較結果に基づいて適宜変化する。その結果、ある映像を液晶テレビジョン100で視聴する際において、液晶パネル40の画面の明るさは、視聴する映像の輝度レベルに最適な明るさに自動的に制御される。
Thus, the light emission luminance of the
本実施形態では、上記バックライト61の制御をテレビジョン放送信号を受信する間に連続的に行う場合であっても、ユーザの視聴の快適性を損なうことはない。すなわち、輝度平均値Aveを、一水平走査期間内や数秒といった、短いサイクルで算出し、同算出した値に基づいてバックライト61の発光輝度を変化させていては、あまりにも画面の明るさが頻繁に変わりすぎる。かかる頻繁な変化は、液晶テレビジョン100を視聴するユーザに却って不快感を与える。しかし、本実施形態では、輝度平均値Aveの算出は上記一定の期間、例えば1分間をかけて行う。よって、バックライト61の発光輝度が変化する間隔も、上記一定の期間毎となる。その結果、視聴される映像の特性を考慮した発光輝度にバックライト61を調光すること、及びユーザの視聴の快適性を保つことの両立を実現できる。
In the present embodiment, even when the
また、本願構成によれば、液晶パネル40の画面の輝度を調節するに際しては、ブライト調節など、映像信号に対する信号処理を行う必要がない。そのため、受信したテレビジョン放送信号から抽出した映像信号に基づく映像をそのまま液晶パネル40において表示することができる。 Further, according to the configuration of the present application, when adjusting the brightness of the screen of the liquid crystal panel 40, it is not necessary to perform signal processing on the video signal such as brightness adjustment. Therefore, the video based on the video signal extracted from the received television broadcast signal can be displayed on the liquid crystal panel 40 as it is.
(3)まとめ
このように、輝度平均値検出回路22が、一定期間中に取得した映像信号から輝度平均値Aveを算出し、マイコン50が、輝度平均値Aveと所定のしきい値Thとを比較し、同比較の結果に基づいて、所定のデューティ比のパルス信号Pを生成する。マイコン50は、パルス信号Pを制御信号としてインバータ62に送信し、インバータ62は、同パルス信号Pに基づいてスイッチング回路62cから出力する駆動パルス信号のデューティ比を変化させる。かかる駆動パルス信号を印加されたバックライト61は、その発光輝度を変化させ、その結果、液晶パネル40は、視聴する映像信号の輝度レベルに最適な輝度で発光する。
(3) Summary As described above, the luminance average
10…チューナ
10a…アンテナ
20…RGB信号生成回路
21…A/D変換回路
22…輝度平均値検出回路
23…Y/C分離回路
24…画質調整回路
25…色復調回路
26…マトリクス回路
30…液晶ドライバ回路
40…液晶パネル
50…マイコン
51…CPU
52…ROM
53…RAM
54…操作パネル
55…リモコンI/F
60…バックライト部
61…バックライト
62…インバータ
62a…発振回路
62b…波形合成回路
62c…スイッチング回路
62c1…スイッチング素子
80…対応関係テーブル
100…液晶テレビジョン
DESCRIPTION OF
52 ... ROM
53 ... RAM
54 ...
60 ...
Claims (8)
上記バックライトは蛍光管であり、
上記映像信号処理回路は、上記チューナを介して一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出回路を備え、
上記マイコンは、
上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較し、
同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、上記インバータに蛍光管の発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、
同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、上記インバータに蛍光管の発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、
上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号に基づいて蛍光管に供給する交流電圧の出力を変化させて同蛍光管の発光輝度を変化させることを特徴とする液晶テレビジョン。 A liquid crystal panel having a display surface formed of a plurality of pixels, a backlight disposed on the back side of the liquid crystal panel and illuminating the display surface of the liquid crystal panel from the back surface, and applying a voltage to the backlight An inverter that turns on the backlight at a predetermined luminance, a tuner that receives a television broadcast signal via an antenna and outputs an intermediate frequency signal from the television broadcast signal, and an intermediate frequency that is input from the tuner A video signal processing circuit for extracting a video signal from the signal and performing predetermined signal processing on the video signal; a liquid crystal driver circuit for displaying an image on the liquid crystal panel based on the video signal; In a liquid crystal television equipped with a microcomputer to control,
The backlight is a fluorescent tube,
The video signal processing circuit includes a luminance average value detection circuit that detects an average luminance value of a video signal input during a certain period via the tuner,
The above microcomputer
Compare the detected average value with a predetermined threshold,
When it is determined that the average value exceeds the threshold value, the inverter generates a pulse signal having a predetermined duty ratio for reducing the light emission luminance of the fluorescent tube, and transmits the pulse signal to the inverter.
If it is determined that the average value is below the threshold value, the inverter generates a pulse signal having a predetermined duty ratio for increasing the light emission luminance of the fluorescent tube, and transmits the pulse signal to the inverter.
2. The liquid crystal television according to claim 1, wherein the inverter changes the light emission luminance of the fluorescent tube by changing the output of the alternating voltage supplied to the fluorescent tube based on the pulse signal transmitted from the microcomputer.
受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出する輝度値検出手段と、
上記検出された輝度値と所定のしきい値とを比較する輝度レベル判別手段と、
上記輝度レベル判別手段の判別結果に基づいて、上記バックライトの発光輝度を所定の度合いで変化させるバックライト制御手段と、
を備えることを特徴とするバックライト制御装置。 A backlight control device that controls a backlight that is disposed at a predetermined position near the liquid crystal panel and that irradiates the liquid crystal panel from the back,
Luminance value detecting means for detecting a predetermined luminance value from the video signal included in the received television broadcast signal;
Brightness level discrimination means for comparing the detected brightness value with a predetermined threshold value;
Backlight control means for changing the light emission brightness of the backlight at a predetermined degree based on the determination result of the brightness level determination means;
A backlight control device comprising:
同マイコンは、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、
同インバータは、上記制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を変化させることを特徴とする請求項2または請求項3のいずれかに記載のバックライト制御装置。 The backlight control means comprises a microcomputer and an inverter,
When the brightness level determination means determines that the predetermined brightness value exceeds the threshold value, the microcomputer generates a control signal for reducing the light emission brightness of the backlight and transmits the control signal to the inverter. When the brightness level determining means determines that the predetermined brightness value is lower than the threshold value, it generates a control signal for increasing the light emission brightness of the backlight and transmits it to the inverter,
4. The backlight control apparatus according to claim 2, wherein the inverter changes the light emission luminance of the backlight based on the control signal.
受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出し、
上記検出した輝度値と所定のしきい値とを比較し、
上記比較の結果に基づいて、上記バックライトの輝度を所定の度合いで変化させることを特徴とするバックライト制御方法。 A backlight control method for controlling a backlight disposed at a predetermined position of a liquid crystal panel and irradiating the liquid crystal panel from the back,
A predetermined luminance value is detected from the video signal included in the received television broadcast signal,
Compare the detected brightness value with a predetermined threshold,
A backlight control method, wherein the brightness of the backlight is changed by a predetermined degree based on the result of the comparison.
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