JP2006119200A - Image display apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display apparatus displaying an image without white saturation and without degrading of contrast in a low luminance portion, even if brightness in surroundings is changed. <P>SOLUTION: When using a plasma display panel (PDP) as a display apparatus 5, the image without white saturation and without degrading of the contrast in the low luminance portion is displayed by raising the contrast of the low luminance portion of the image displayed on a screen when brightness in surroundings is changed. The problem wherein a whole screen image is darkened when the contrast of the low luminance portion is raised, is solved by raising brightness. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、周囲の明るさの変化と映像信号の平均輝度レベルに合わせて自動的に映像調整が行なわれるようにした映像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a video display apparatus in which video adjustment is automatically performed in accordance with a change in ambient brightness and an average luminance level of a video signal.

従来では、周囲の明るさに応じて表示装置のコントラストやブライトネス等の画像調整を行う場合には、マニュアルによって調整していた。また、進んだ技術として、周囲の明るさに応じて自動的にこれらを調整することも行われていた（例えば、特許文献１、２参照）。
特開平６−２８９８１２号公報 特開平６−３０３５５１号公報 Conventionally, when image adjustment such as contrast and brightness of a display device is performed according to ambient brightness, adjustment is performed manually. In addition, as an advanced technique, these have been automatically adjusted according to ambient brightness (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
JP-A-6-289812 JP-A-6-303551

しかしながら、表示装置としてＣＲＴ（ブラウン管）やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を使用する場合は、周囲が明るくなると、画面表面での周囲光の反射によって、画面の本来黒くなければならい低輝度部分が薄く白っぽくなって浮いた感じになりコントラストが低下した画像となってしまう問題があった。   However, when a CRT (CRT) or PDP (Plasma Display Panel) is used as a display device, when the surroundings become bright, the low-luminance portion that should originally be black is thin and whitish due to reflection of ambient light on the screen surface. There is a problem that the image becomes floating and the image is lowered in contrast.

一方、表示装置としてＬＣＤ（液晶表示装置）を使用する場合は、周囲が暗くなると、バックライトの影響が大きくなって光漏れが顕著となり、画面の本来黒くなければならい低輝度部分が薄く白っぽくなって浮いた感じになりやはりコントラストが低下した画像となってしまう問題があった。   On the other hand, when an LCD (Liquid Crystal Display) is used as a display device, if the surroundings become dark, the influence of the backlight increases and light leakage becomes noticeable, and the low-brightness portion of the screen that must be black becomes thin and whitish. There is a problem that the image becomes floating and the contrast is lowered.

これらを解決するために、入力する映像信号の全体に対してコントラストを高くする調整を行うと、低輝度部分および中輝度部分のコントラストは上がるものの、高輝度部分はつぶれて画像が消失してしまい、十分な効果を得ることができなかった。   In order to solve these problems, if the adjustment is made to increase the contrast of the entire input video signal, the contrast of the low-brightness and middle-brightness parts will increase, but the high-brightness part will collapse and the image will disappear. , Could not get enough effect.

本発明の目的は、上記した点に鑑み、周囲の明るさが変化してもコントラストを低下させずに白つぶれが生じないようにした映像表示装置を提供することである。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a video display device in which whiteout is not caused without lowering contrast even when ambient brightness changes.

請求項１にかかる発明は、周囲の明るさを検出する光センサ部と、入力する映像信号の１フレーム又は複数のフレーム毎の平均輝度レベルを算出する平均輝度レベル算出部と、前記映像信号を入力してブライトネスやコントラスト等を調整する映像信号処理部と、前記光センサ部で検出された周囲の明るさに応じて前記映像信号処理部における前記映像信号のコントラストを制御するとともに前記平均輝度レベル算出部で得られた平均輝度レベルに応じて前記映像信号処理部における前記映像信号のブライトネスを制御する制御部と、前記映像信号処理部から出力する映像信号により映像を表示する表示装置と、を有することを特徴とする。   The invention according to claim 1 is an optical sensor unit that detects ambient brightness, an average luminance level calculation unit that calculates an average luminance level for each frame or a plurality of frames of an input video signal, and the video signal. A video signal processing unit that inputs and adjusts brightness, contrast, etc., and controls the contrast of the video signal in the video signal processing unit according to the ambient brightness detected by the optical sensor unit and the average luminance level A control unit that controls the brightness of the video signal in the video signal processing unit according to the average luminance level obtained by the calculation unit, and a display device that displays video by the video signal output from the video signal processing unit; It is characterized by having.

請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の映像表示装置において、前記表示装置がＰＤＰからなり、前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいときに前記映像信号処理部に対して前記映像信号の低輝度部分のコントラストが高くなるよう制御することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the video display device according to the first aspect, the display device is formed of a PDP, and the control unit controls the video signal processing unit with respect to the video signal processing unit when the surrounding brightness is bright. Control is performed such that the contrast of the low-brightness portion of the video signal is increased.

請求項３にかかる発明は、請求項１に記載の映像表示装置において、前記表示装置がＬＣＤからなり、前記制御部は、前記周囲の明るさが暗いときに前記映像信号処理部に対して前記映像信号の低輝度部分のコントラストが高くなるよう制御することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the video display device according to the first aspect, the display device is an LCD, and the control unit is configured to control the video signal processing unit when the ambient brightness is dark. Control is performed such that the contrast of the low-brightness portion of the video signal is increased.

請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の映像表示装置において、前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいとき前記平均輝度レベルが低いほど前記映像信号処理部に対して前記映像信号のブライトネスが高くなるよう制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the video display device according to any one of the first to third aspects, the control unit performs the video signal processing as the average luminance level decreases when the ambient brightness is high. The brightness of the video signal is controlled to be higher with respect to the unit.

請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の映像表示装置において、前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいときに前記表示装置に対して表示輝度レベルが高くなるよう制御することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the video display device according to any one of the first to fourth aspects, the control unit has a display luminance level with respect to the display device when the ambient brightness is bright. It is characterized by controlling to be higher.

本発明の映像表示装置によれば、周囲の明るさに応じて低輝度部分のコントラストを調整し、映像信号の平均輝度レベルに応じてブライトネスを調整するので、白つぶれが生じることなくコントラスト感のある映像を表示させることができる。   According to the video display device of the present invention, the contrast of the low-brightness portion is adjusted according to the ambient brightness, and the brightness is adjusted according to the average luminance level of the video signal. A certain image can be displayed.

図１は本発明の実施例の映像表示装置の全体を示すブロック図である。光センサ部１は周囲の明るさを検出した結果を明るさデータとして制御部２に出力する。平均輝度レベル算出部３は入力する映像信号から１フレーム又は複数のフレーム毎の平均輝度レベルを計算し、各フレーム毎の平均値やヒステリシスを用いた算出結果を制御部２に出力する。制御部２は光センサ部１で検出された周囲の明るさと平均輝度レベル算出部３で算出された平均輝度レベルとを入力して、映像信号処理設定値と表示輝度レベル設定値を生成し、映像信号処理設定値は入力映像信号を補正する度合を設定する値として映像信号処理部４に、表示輝度レベル設定値は表示装置５の最大輝度レベルを設定する値として表示装置５に出力する。映像信号処理部４は、入力する映像信号に対して、制御部２から出力される映像信号処理設定値に基づきブライトネスやコントラストなどの映像信号処理を行って表示装置５に出力する。表示装置５は映像信号処理部４から出力する映像信号を、制御部２から入力される表示輝度レベル設定値に基づいた輝度レベルで表示する。なお、制御部２には、ユーザによる映像信号処理設定値や表示輝度レベル設定値等のユーザ設定値も入力され、これが光センサ部１から入力する明るさや平均輝度レベル算出部３から入力する平均輝度レベルにより補正されることになる。   FIG. 1 is a block diagram showing an entire video display apparatus according to an embodiment of the present invention. The optical sensor unit 1 outputs the result of detecting ambient brightness to the control unit 2 as brightness data. The average luminance level calculation unit 3 calculates an average luminance level for each frame or a plurality of frames from the input video signal, and outputs a calculation result using an average value and hysteresis for each frame to the control unit 2. The control unit 2 inputs the ambient brightness detected by the optical sensor unit 1 and the average luminance level calculated by the average luminance level calculation unit 3, and generates a video signal processing setting value and a display luminance level setting value. The video signal processing setting value is output to the video signal processing unit 4 as a value for setting the degree of correction of the input video signal, and the display luminance level setting value is output to the display device 5 as a value for setting the maximum luminance level of the display device 5. The video signal processing unit 4 performs video signal processing such as brightness and contrast on the input video signal based on the video signal processing setting value output from the control unit 2 and outputs the processed video signal to the display device 5. The display device 5 displays the video signal output from the video signal processing unit 4 at a luminance level based on the display luminance level setting value input from the control unit 2. The control unit 2 also receives user setting values such as video signal processing setting values and display luminance level setting values by the user, and the brightness input from the optical sensor unit 1 and the average input from the average luminance level calculation unit 3. Correction is made according to the luminance level.

図２(a)に制御部２に格納した補正テーブルの一例を示す。これは表示装置５をＰＤＰとした場合の補正テーブルである。光センサ部で検出した明るさは、「３０」を標準とし、「５０」を最大値、「１０」を最低値とする。低輝度コントラスト補正値は光センサ部で検出した明るさが高いほど大きな値になる。ブライトネス補正値は平均輝度レベルが低輝度レベル（１〜１０）のとき、中輝度レベル（１１〜２０）のとき、高輝度レベル（２１〜３０）のときの３領域に分かれるが、低輝度レベルほど大きな値となる。表示輝度レベル補正値は光センサ部で検出した明るさが高いほど大きな値になる。   An example of the correction table stored in the control unit 2 is shown in FIG. This is a correction table when the display device 5 is a PDP. The brightness detected by the optical sensor unit is “30” as a standard, “50” as a maximum value, and “10” as a minimum value. The low brightness contrast correction value increases as the brightness detected by the optical sensor unit increases. The brightness correction value is divided into three areas when the average luminance level is a low luminance level (1 to 10), a middle luminance level (11 to 20), and a high luminance level (21 to 30). The larger the value. The display brightness level correction value increases as the brightness detected by the optical sensor unit increases.

例えば、光センサ部で検出した周囲の明るさが「５０」、平均輝度レベル算出部３で算出した平均輝度レベルが「５」のときの制御部２の動作は、ユーザの設定値に対して、映像信号処理部４に対しては低輝度コントラストを「＋４」だけ補正した設定値に、ブライトネスを「＋４」だけ補正した設定値にそれぞれ徐々に変化させていく。また、表示装置５に対しては表示輝度レベルを「＋１０」だけ補正した設定値に徐々に変化させていく。   For example, when the ambient brightness detected by the optical sensor unit is “50” and the average luminance level calculated by the average luminance level calculation unit 3 is “5”, the operation of the control unit 2 is as follows. For the video signal processing unit 4, the low brightness contrast is gradually changed to the set value corrected by “+4” and the brightness is set to the set value corrected by “+4”. For the display device 5, the display luminance level is gradually changed to a set value corrected by “+10”.

この例では、周囲の明るさが基準値「３０」よりも明るいときは、表示装置５（ＰＤＰ）の表面での反射の影響が大きい低輝度部分におけるコントラストを高める（黒レベルを強める）が、表示装置５の表面での反射の影響が小さい中輝度から高輝度部分においては、無理にコントラストを高めず通常のコントラストとし、白つぶれを起こさないようにしている。このときの映像信号処理部４における入出力特性を図３に示した。コントラストを高めることは、Ａの部分の傾きを大きくしたり、また変化点Ｂを入力輝度レベルの高い側（右側）にシフトすることになる。また、図２(b)に示すように、周囲の明るさがある基準を例えば「３０」として、それを超える明るさの場合に低輝度のコントラストを高めても良い。   In this example, when the ambient brightness is brighter than the reference value “30”, the contrast in the low-luminance portion where the influence of reflection on the surface of the display device 5 (PDP) is large is increased (the black level is increased). In the middle luminance to high luminance portion where the influence of the reflection on the surface of the display device 5 is small, the contrast is not increased excessively, and the normal contrast is set so as not to cause white-out. The input / output characteristics of the video signal processing unit 4 at this time are shown in FIG. Increasing the contrast increases the slope of the portion A or shifts the change point B to the higher input luminance level (right side). Further, as shown in FIG. 2 (b), the reference with a certain surrounding brightness may be set to “30”, for example, and the contrast of low luminance may be increased when the brightness exceeds the reference.

一方、平均輝度レベル算出部３により算出された平均輝度レベルが低いときは、低輝度部分のコントラストを高くすると黒つぶれが目立ち画面全体が暗くなってしまい、周囲が明るい環境においては見づらい画像となってしまう。そこで、輝度レベルが高い領域が少ない映像のとき、つまり平均輝度レベルが低いときは、そのときの平均輝度レベルの値によって、ブライトネスを上げて画面全体を明るくする。このときの映像信号処理部４の入出力特性を図４に示した。標準の特性との差分Ｃが平均輝度レベルが低いことによってブライトネスを上げた補正量である。   On the other hand, when the average luminance level calculated by the average luminance level calculation unit 3 is low, if the contrast of the low luminance part is increased, the blacked-out shadow is conspicuous and the entire screen becomes dark, and the image is difficult to see in an environment where the surroundings are bright. End up. Therefore, when the image has few areas with high luminance levels, that is, when the average luminance level is low, the entire screen is brightened by increasing the brightness according to the value of the average luminance level at that time. The input / output characteristics of the video signal processing unit 4 at this time are shown in FIG. The difference C from the standard characteristic is a correction amount obtained by increasing the brightness due to the low average luminance level.

なお、図２(a)、(b)に示した補正テーブルは周囲の明るさが明るくなったとき、表示装置５（ＰＤＰ）の表面での反射の影響が大きい低輝度部分におけるコントラストを強めるようにしたが、表示装置５にＬＣＤを使用する場合は、逆に周囲が暗くなるとバックライトの影響が大きくなって光漏れが顕著となり、画面の本来黒くなければならい低輝度部分がやはり薄く白っぽくなって浮いた感じになりコントラストが低下した画像となってしまうので、表示装置５にＬＣＤを使用する場合は図５(a)に示す補正テーブルを使用する。この図５(a)の補正テーブルでは、周囲が暗くなると低輝度部分のコントラストを上げる補正を行う。ブライトネス補正はＰＤＰ用の場合と同じである。したがって、入出力特性は図３，図４に示した特性と同じになる。また、図５(b)に示すように、周囲の明るさがある基準を例えば「３０」として、それ以下の明るさの場合に低輝度のコントラストを高めても良い。   The correction tables shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) enhance the contrast in the low-luminance portion where the influence of reflection on the surface of the display device 5 (PDP) is large when the ambient brightness becomes bright. However, when an LCD is used for the display device 5, when the surroundings become darker, the influence of the backlight increases and the light leakage becomes noticeable, and the low-brightness portion of the screen that must originally be black becomes thin and whitish. When the LCD is used for the display device 5, the correction table shown in FIG. 5A is used. In the correction table of FIG. 5A, correction is performed to increase the contrast of the low-luminance portion when the surroundings become dark. Brightness correction is the same as that for PDP. Therefore, the input / output characteristics are the same as those shown in FIGS. Further, as shown in FIG. 5 (b), the reference with a certain surrounding brightness may be set to “30”, for example, and the contrast of low luminance may be increased when the brightness is lower than that.

以上のように、本実施例では、ＰＤＰを表示装置として使用するときは周囲の明るさが明るくなると画面に表示する映像の低輝度部分のコントラストを強くし、ＬＣＤを表示装置として使用するときは周囲の明るさが暗くなると画面に表示する映像の低輝度部分のコントラストを強くするので、低輝度部分のコントラスト感を落とさずに、白つぶれのない映像を表示することができる。また、低輝度部分のコントラストを強くすると、平均輝度レベルが低いときは画面全体が暗くなってしまうが、このときはブライトネスを高くするので、その問題もない。   As described above, in this embodiment, when the PDP is used as a display device, the contrast of the low-brightness portion of the image displayed on the screen is increased when the surrounding brightness becomes bright, and when the LCD is used as the display device. Since the contrast of the low-brightness part of the image displayed on the screen is strengthened when the surrounding brightness becomes dark, it is possible to display an image without whiteout without reducing the contrast of the low-brightness part. Further, when the contrast of the low-luminance portion is increased, the entire screen becomes dark when the average luminance level is low. However, since the brightness is increased at this time, there is no problem.

本発明の実施例の映像表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the video display apparatus of the Example of this invention. 図１の制御部に格納するＰＤＰ用の補正テーブルの説明図である。It is explanatory drawing of the correction table for PDP stored in the control part of FIG. 周囲が明るいときに実現するＰＤＰ用の映像信号処理部の入出力特性の特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of input / output characteristics of a video signal processing unit for PDP realized when the surroundings are bright. 周囲が明るくかつ平均輝度レベルが低いときに実現するＰＤＰ用の映像信号処理部の入出力特性の特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of input / output characteristics of a video signal processing unit for PDP realized when the surroundings are bright and the average luminance level is low. 図１の制御部に格納するＬＣＤ用の補正テーブルの説明図である。It is explanatory drawing of the correction table for LCD stored in the control part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１：光センサ部
２：制御部
３：平均輝度レベル算出部
４：映像信号処理部
５：表示装置 1: Optical sensor unit 2: Control unit 3: Average luminance level calculation unit 4: Video signal processing unit 5: Display device

Claims (5)

周囲の明るさを検出する光センサ部と、入力する映像信号の１フレーム又は複数のフレーム毎の平均輝度レベルを算出する平均輝度レベル算出部と、前記映像信号を入力してブライトネスやコントラスト等を調整する映像信号処理部と、前記光センサ部で検出された周囲の明るさに応じて前記映像信号処理部における前記映像信号のコントラストを制御するとともに前記平均輝度レベル算出部で得られた平均輝度レベルに応じて前記映像信号処理部における前記映像信号のブライトネスを制御する制御部と、前記映像信号処理部から出力する映像信号により映像を表示する表示装置と、を有することを特徴とする映像表示装置。   An optical sensor unit that detects ambient brightness, an average luminance level calculation unit that calculates an average luminance level for each frame or a plurality of frames of an input video signal, and brightness, contrast, and the like that are input by inputting the video signal The video signal processing unit to be adjusted, and the average luminance obtained by the average luminance level calculation unit while controlling the contrast of the video signal in the video signal processing unit according to the ambient brightness detected by the optical sensor unit A video display comprising: a control unit that controls brightness of the video signal in the video signal processing unit according to a level; and a display device that displays a video by a video signal output from the video signal processing unit. apparatus. 請求項１に記載の映像表示装置において、
前記表示装置がＰＤＰからなり、前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいときに前記映像信号処理部に対して前記映像信号の低輝度部分のコントラストが高くなるよう制御することを特徴とする映像表示装置。 The video display device according to claim 1,
The display device includes a PDP, and the control unit controls the video signal processing unit so that a contrast of a low-brightness portion of the video signal is high when the surrounding brightness is high. Video display device. 請求項１に記載の映像表示装置において、
前記表示装置がＬＣＤからなり、前記制御部は、前記周囲の明るさが暗いときに前記映像信号処理部に対して前記映像信号の低輝度部分のコントラストが高くなるよう制御することを特徴とする映像表示装置。 The video display device according to claim 1,
The display device includes an LCD, and the control unit controls the video signal processing unit so that a contrast of a low-brightness portion of the video signal is increased when the ambient brightness is dark. Video display device. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいとき前記平均輝度レベルが低いほど前記映像信号処理部に対して前記映像信号のブライトネスが高くなるよう制御することを特徴とする映像表示装置。 The video display device according to any one of claims 1 to 3,
The video display apparatus, wherein the control unit controls the video signal processing unit to increase the brightness of the video signal as the average luminance level is low when the ambient brightness is high. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記周囲の明るさが明るいときに前記表示装置に対して表示輝度レベルが高くなるよう制御することを特徴とする映像表示装置。 In the video display device according to any one of claims 1 to 4,
The video display device, wherein the control unit controls the display device to have a higher display luminance level when the surrounding brightness is bright.
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