JP2006292863A - Liquid crystal display device and display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置及び表示方法であり、特に液晶パネルに映像信号を表示する際に表示の信号値に応じてバックライトを調整して省電力を図る技術及び装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a display method, and more particularly to a technique and device for adjusting power consumption by displaying a backlight according to a display signal value when displaying a video signal on a liquid crystal panel.
液晶パネル自体は発光しないので、液晶パネルの背面にバックライトの光照射部を設ける。この光照射部は通常、蛍光灯が使用される。デジタル化した映像を液晶パネルに表示するとき、画素の値によってバックライトの透過光量を制御して映像の模様を作り出す。 Since the liquid crystal panel itself does not emit light, a backlight light irradiation unit is provided on the back surface of the liquid crystal panel. A fluorescent lamp is usually used for this light irradiation part. When a digitized image is displayed on a liquid crystal panel, the pattern of the image is created by controlling the amount of light transmitted through the backlight according to the pixel value.
液晶パネルに環境光を感知するセンサーを付けることが提案されている。暗い環境では画面が少々暗くても画面のシーンはよく見えるので、バックライトを減光させて、節電を図ることができる。 It has been proposed to attach a sensor for sensing ambient light to the liquid crystal panel. In a dark environment, the screen scene looks good even if the screen is a little dark, so you can save power by dimming the backlight.
最近、蛍光灯の代わりにLEDをバックライトとして使用する商品がある。この場合はRGB(赤、緑、青)の3原色LEDを組み合わせ、白光を作り出す。他の原理は蛍光灯と同様である。 Recently, there are products that use LEDs as a backlight instead of fluorescent lamps. In this case, RGB (red, green, blue) three primary color LEDs are combined to produce white light. Other principles are the same as those of fluorescent lamps.
従来、感光センサーの信号に基づきバックライトを減光させることで、暗い環境での鑑賞効果に影響を及ばさなくて節電ができるが、それ以上の節電効果は望めない。また、明るい環境で鑑賞する場合は、バックライトの減光ができなく、省電力効果は得られない。 Conventionally, by dimming the backlight based on the signal of the photosensitive sensor, power can be saved without affecting the viewing effect in a dark environment, but no further power saving effect can be expected. Further, when viewing in a bright environment, the backlight cannot be dimmed, and a power saving effect cannot be obtained.
本発明は、従来の問題を解決するものであり、暗い環境でも、明るい環境でも、バックライトの減光を行い、省電力を可能とする液晶表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a display method that can reduce power consumption in a dark environment and a bright environment to save power. .
本発明において、液晶パネルの映像表示は、画素の値でバックライトを透過させて実現される。例えば、テレビ映像は動画像で、時間軸で流れるフレームと称する複数枚の静止画(画像)から構成される。時間軸の一瞬だけを考え、その時の画像においてフールスケールの画素値がなければ、全画面においてどの位置でもバックライトを全光量に通過させることがないことを意味する。 In the present invention, video display on the liquid crystal panel is realized by transmitting a backlight with pixel values. For example, a television image is a moving image and is composed of a plurality of still images (images) called frames that flow on the time axis. If only a moment on the time axis is considered and there is no full-scale pixel value in the image at that time, it means that the backlight does not pass through the entire light amount at any position on the entire screen.
全画面において画素の最大値はフールスケール未満の際に、最大値をフールスケールと見なして、画像の画素値をスケーリングする。スケーリング処理した画像の最大画素値はフールスケールになる。画像の表示効果を維持するために、バックライトを減光させる。このとき、減光量は画像の画素値をスケーリングした変更量と同じである。この処理によって、節電ができると同時に映像の写す効果を保つことができる。 When the maximum pixel value is less than the full scale on the entire screen, the pixel value of the image is scaled by regarding the maximum value as the full scale. The maximum pixel value of the scaled image becomes a full scale. To maintain the image display effect, the backlight is dimmed. At this time, the light reduction amount is the same as the change amount obtained by scaling the pixel value of the image. This process can save power and at the same time maintain the effect of image projection.
すなわち、本発明は、画素の値に応じてバックライト光源からの透過光量を制限して液晶パネルの映像表示を行う液晶表示装置において、画面全体における画素毎の透過光量を検出する透過光量検出手段と、検出した透過光量の最大値を算出する透過光量最大値算出手段と、検出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングするスケーリング手段と、透過光量の最大値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる減光手段とを備える液晶表示装置である。 That is, the present invention provides a transmitted light amount detecting means for detecting a transmitted light amount for each pixel in the entire screen in a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting a transmitted light amount from a backlight light source according to a pixel value. A transmitted light amount maximum value calculating means for calculating the maximum value of the detected transmitted light amount, a scaling means for scaling the transmitted light amount for each pixel of all images by regarding the detected maximum value of the transmitted light amount as a full scale, and the transmitted light amount And a dimming means for dimming the backlight light source so that the total amount of light from the backlight light source is allowed to pass through without limitation when displaying the maximum value pixel.
また、本発明は、画素の値に応じてバックライト光源からの透過光量を制限して液晶パネルの映像表示を行う液晶表示装置において、画面全体における画素毎の透過光量を検出する透過光量検出手段と、検出した透過光量の最大値を算出する透過光量最大値算出手段と、算出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングするスケーリング手段と、透過光量の最大値に所定の数を掛けた値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる減光手段とを備える液晶表示装置である。 The present invention also provides a transmitted light amount detecting means for detecting a transmitted light amount for each pixel in the entire screen in a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting a transmitted light amount from a backlight light source according to a pixel value. And a transmitted light maximum value calculating means for calculating the maximum value of the detected transmitted light quantity, a scaling means for scaling the transmitted light quantity for each pixel of all images by regarding the calculated maximum value of the transmitted light quantity as a full scale, and the transmitted light quantity A light-reducing means for dimming the backlight source so that the total amount of light from the backlight source is allowed to pass without limitation when displaying pixels having a value obtained by multiplying the maximum value by a predetermined number It is a display device.
そして、本発明は、前記透過光量検出手段は画素毎の3原色別に透過光量を検出し、前記透過光量最大値算出手段は検出した3原色すべての透過光量のうちから最大値を算出する液晶表示装置である。 According to the present invention, the transmitted light amount detecting means detects the transmitted light amount for each of the three primary colors for each pixel, and the transmitted light amount maximum value calculating means calculates the maximum value from the detected transmitted light amounts of all three primary colors. Device.
更に、本発明は、画素の値に応じてバックライト光源からの透過光量を制限して液晶パネルの映像表示を行う液晶表示装置の表示方法において、画面全体における画素毎の透過光量を検出し、検出した透過光量の最大値を算出し、検出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングし、透過光量の最大値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる表示方法である。 Furthermore, the present invention detects a transmitted light amount for each pixel in the entire screen in a display method of a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting a transmitted light amount from a backlight light source according to a pixel value, The maximum value of the detected transmitted light amount is calculated, the detected maximum value of the transmitted light amount is regarded as a full scale, the transmitted light amount is scaled for each pixel of all images, and the backlight is displayed when displaying the pixel of the maximum transmitted light amount. In this display method, the backlight light source is dimmed so that the total amount of light from the light source is allowed to pass through without restriction.
また、本発明は、画素の値に応じてバックライト光源からの透過光量を制限して液晶パネルの映像表示を行う液晶表示装置の表示方法において、画面全体における画素毎の透過光量を検出し、検出した透過光量の最大値を算出し、算出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングし、透過光量の最大値に所定の数を掛けた値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる表示方法である。 In the display method of the liquid crystal display device that displays the image on the liquid crystal panel by limiting the amount of light transmitted from the backlight light source according to the value of the pixel, the present invention detects the amount of light transmitted for each pixel in the entire screen, The maximum value of the detected transmitted light amount is calculated, the calculated maximum value of the transmitted light amount is regarded as a full scale, the transmitted light amount for each pixel of all images is scaled, and the maximum value of the transmitted light amount is multiplied by a predetermined number. This is a display method in which the backlight light source is dimmed so that the total amount of light from the backlight light source is allowed to pass through without limitation when displaying pixels.
本発明によれば、画面にある最大値に基づき、バックライトを減光させ、減光のバックライトに合わせて画像信号を調整することで、減光前と同じ写り効果があらわれる。本発明の技術は、節電ができると同時に映像の写す効果を保つことができる。 According to the present invention, the same reflection effect as before the dimming can be obtained by dimming the backlight based on the maximum value on the screen and adjusting the image signal in accordance with the dimming backlight. The technology of the present invention can save power and at the same time maintain the effect of capturing images.
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の液晶表示装置及び表示方法の実施例について、図面を用いて説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
Embodiments of a liquid crystal display device and a display method of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1を説明する。まず、本発明の原理について、図1を用いて説明する。ここで、簡略のためモノクロ画像のケースで説明を行う。図1(a)は従来技術におけるバックライトの光量と画像の光量との関係を表す。バックライトの光量は100%に対して、画像の最大画素値にあたる最大光量は70%である。 Example 1 will be described. First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. Here, for the sake of simplicity, the description will be made in the case of a monochrome image. FIG. 1A shows the relationship between the light amount of the backlight and the light amount of the image in the prior art. The light amount of the backlight is 100%, and the maximum light amount corresponding to the maximum pixel value of the image is 70%.
図1(b)は、本発明の原理を示しており、Lは減光前のバックライト光量(100%)で、L1は減光後のバックライト光量(70%)である。Gは減光後のバックライトで、図1(a)の画像を液晶パネルに映す際に得られる画像の光量である。Gから最大値70%の画像光量は49%まで下がったことが分かる。 FIG. 1B shows the principle of the present invention, where L is the amount of backlight before dimming (100%), and L1 is the amount of backlight after dimming (70%). G is a backlight after dimming, and is a light quantity of an image obtained when the image of FIG. 1A is projected on the liquid crystal panel. It can be seen from G that the amount of image light at the maximum value of 70% has dropped to 49%.
バックライトが減光後でも、減光前と同じ効果を液晶パネルに出すには、画像に減光係数で画像調整を行う必要がある。調整前の原画像をg、調整後の画像はg1と記して、式(1)で表すことができる。
g1=g/k (式1)
ここで、kは減光係数で、例の場合は0.7である。
Even when the backlight is dimmed, it is necessary to adjust the image with the dimming coefficient in order to produce the same effect as before the dimming on the liquid crystal panel. The original image before adjustment is denoted by g, and the image after adjustment is denoted by g1, and can be expressed by Expression (1).
g1 = g / k (Formula 1)
Here, k is a light attenuation coefficient, and is 0.7 in the example.
これで、減光後のバックライトL1で調整後の画像g1を表示する時と、減光前のバックライトLで原画像gを表示する時に同様な写り効果が得られる。 Thus, the same reflection effect can be obtained when the adjusted image g1 is displayed with the backlight L1 after dimming and when the original image g is displayed with the backlight L before dimming.
図2は本発明の第1の実施形態として、バックライト光源に蛍光を使う蛍光灯バックライトを示す。映像処理部1は、液晶パネルに表示したい画像3原色信号Rin,Gin,Binを出す。最大値検出部2は、3原色信号を同一視してその最大値を検出する。検出はフレーム単位で行う。検出の最大値結果Maxは1フレームを遅延させて、次のフレームに適用する。ここで、Maxは0−1の間の値で、式(1)のkとして使う。調光部3は、Maxに基づき、光照射部4を制御して減光を行う。画像調整部5は、k=Maxとした式(1)で画像調整処理を施す。画像調整部5は、3原色で同じ係数で処理して、Rout,Gout,Boutを液晶駆動部に出力する。液晶駆動部6は、画像のデジタル値を電圧に変えて液晶パネルの透過光量を制御して、画像の模様を作り出す。液晶パネル6は、減光したバックライトで調整した画像を表示する。
FIG. 2 shows a fluorescent lamp backlight using fluorescence as a backlight light source as a first embodiment of the present invention. The
実施例2を説明する。図3は、バックライト光源に3原色の組み合わせ(例えば、LED)を使用した場合であり、本発明の第2の実施形態を示す。ここで、実施例1と大きな違いはRGBの3原色を別々に対応するところにある。映像処理部1は、液晶パネルに表示したい画像3原色信号Rin,Gin,Binを出す。最大値検出部2は、3原色信号に別々でその最大値Rmax,Gmax,Bmaxを検出する。検出はフレーム単位で行う。検出の最大値結果Rmax,Gmax,Bmaxは1フレームを遅延させて、次のフレームに適用する。ここで、Rmax,Gmax,Bmaxは0−1の間の値で、それぞれは式(1)のkとして使う。R調光部3rは、Rmaxに基づき、R光照射部4rを制御してR成分の減光を行う。G調光部3gは、Gmaxに基づき、G光照射部4gを制御してG成分の減光を行う。B調光部3bは、Bmaxに基づき、B光照射部4bを制御してB成分の減光を行う。R信号調整部5rは、k=Rmaxとした式(1)で画像のR成分に調整処理を施す。G信号調整部5gは、k=Gmaxとした式(1)で画像のG成分に調整処理を施す。B信号調整部5bは、k=Bmaxとした式(1)で画像のB成分に調整処理を施す。調整後の信号Rout,Gout,Boutを液晶駆動部6に出力する。液晶駆動部6は、画像のデジタル値を電圧に変えて液晶パネルの透過光量を制御して、画像の模様を作り出す。液晶パネル7は、減光したバックライトで調整した画像を表示する。
A second embodiment will be described. FIG. 3 shows a case where a combination of three primary colors (for example, LEDs) is used for the backlight light source, and shows a second embodiment of the present invention. Here, the major difference from the first embodiment is that the three primary colors of RGB are handled separately. The
実施例では減光量は画素の最大値を使用しているが、最大値でなくでも実現できる。例えば、視覚効果(画質)を重視する場合に、バックライトの減光は最大値までしなくでも良い。また、節電を重視する場合には最大値以下に下げても良い。最大値に所定の数を掛けた値を最大値の代わりとするものであり、所定の数は、例えば1.4〜0.7の範囲の数とすることができる。 In the embodiment, the maximum amount of pixel is used for the light reduction amount, but it can be realized even if it is not the maximum value. For example, when the visual effect (image quality) is important, the backlight dimming need not be up to the maximum value. Moreover, when importance is attached to power saving, it may be lowered to a maximum value or less. A value obtained by multiplying the maximum value by a predetermined number is used instead of the maximum value, and the predetermined number can be a number in the range of 1.4 to 0.7, for example.
1 映像処理部
2 最大値検出部
3、3r、3g、3b 調光部
4、4r、4g、4b 光照射部
5、5r、5g、5b 画像調整部
6 液晶駆動部
7 液晶パネル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
画面全体における画素毎の透過光量を検出する透過光量検出手段と、検出した透過光量の最大値を算出する透過光量最大値算出手段と、検出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングするスケーリング手段と、透過光量の最大値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる減光手段とを備えることを特徴とする液晶表示装置。 In a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting the amount of light transmitted from a backlight light source according to the value of a pixel,
Transmitted light amount detection means for detecting the transmitted light amount for each pixel in the entire screen, transmitted light amount maximum value calculating means for calculating the maximum value of the detected transmitted light amount, and the detected maximum value of transmitted light amount as a full scale for all images A scaling means that scales the amount of transmitted light for each pixel, and dimming the backlight light source so that the total amount of light from the backlight light source can be passed without restriction when displaying the pixel with the maximum transmitted light amount A liquid crystal display device comprising: a dimming unit.
画面全体における画素毎の透過光量を検出する透過光量検出手段と、検出した透過光量の最大値を算出する透過光量最大値算出手段と、算出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングするスケーリング手段と、透過光量の最大値に所定の数を掛けた値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させる減光手段とを備えることを特徴とする液晶表示装置。 In a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting the amount of light transmitted from a backlight light source according to the value of a pixel,
Transmitted light amount detecting means for detecting the transmitted light amount for each pixel in the entire screen, transmitted light amount maximum value calculating means for calculating the maximum value of the detected transmitted light amount, and the calculated maximum value of the transmitted light amount as a full scale The scaling means for scaling the amount of transmitted light for each pixel and the total amount of light from the backlight light source are allowed to pass without limitation when displaying pixels having a value obtained by multiplying the maximum value of the transmitted light amount by a predetermined number. A liquid crystal display device comprising: a dimming means for dimming the backlight light source.
画面全体における画素毎の透過光量を検出し、検出した透過光量の最大値を算出し、検出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングし、透過光量の最大値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させることを特徴とする表示方法。 In a display method of a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting the amount of light transmitted from a backlight light source according to the value of a pixel,
Detects the transmitted light amount for each pixel in the entire screen, calculates the maximum value of the detected transmitted light amount, regards the detected maximum transmitted light amount as a full scale, scales the transmitted light amount for each pixel of all images, and transmits the transmitted light amount A display method characterized by dimming the backlight light source so that the total amount of light from the backlight light source is allowed to pass through without limitation when displaying the pixel with the maximum value.
画面全体における画素毎の透過光量を検出し、検出した透過光量の最大値を算出し、算出した透過光量の最大値をフールスケールと見なして全画像の画素毎の透過光量をスケーリングし、透過光量の最大値に所定の数を掛けた値の画素を表示する際にバックライト光源からの全光量を制限せずに通過させることとなるようバックライト光源を減光させることを特徴とする表示方法。
In a display method of a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel by limiting the amount of light transmitted from a backlight light source according to the value of a pixel,
Detects the transmitted light amount of each pixel in the entire screen, calculates the maximum value of the detected transmitted light amount, regards the calculated maximum transmitted light amount as a full scale, scales the transmitted light amount of each pixel of all images, and transmits the transmitted light amount A display method characterized by dimming the backlight light source so that the total amount of light from the backlight light source is allowed to pass through without limiting when displaying pixels having a value obtained by multiplying the maximum value of the predetermined number by a predetermined number .
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