JP2008304578A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力映像信号に忠実な特徴量検出を行うことで、特徴量の検出範囲をユーザに意識させることなく、不所望な付加情報による影響を自動的に除去し、常に最適な画面輝度を得る。
【解決手段】制御マイコン１８は、現在設定されているワイドモード（画面サイズ設定モード）の状態と、映像信号に付加される各種アスペクト情報とに基づいて、ゲート部１１で抽出・出力する映像信号の範囲を自動的に可変制御する。ゲート部１１は、制御マイコン１８からの領域制御信号に基づいて映像信号を抽出して、平均値検出部１２に出力する。平均値検出部１２では、ゲート部１１から出力される映像信号の特徴量を求め、制御マイコン１８は、その特徴量に基づいてバックライト光源６の発光輝度を可変制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックライト光源により受光型光変調手段を照明して画像を表示する画像表示装置に関し、より詳細には、入力する映像信号に応じてバックライト光源の輝度を動的に変調する画像表示装置に関するものである。

受光型光変調手段として液晶パネルを用いて画像を表示する画像表示装置が、テレビジョン受像機やコンピュータ装置等の画像表示に広く使用されている。周知のように液晶パネルを用いた画像表示装置は、電極の設けられた２枚の透明基板の間に液晶を封入し、マトリックス状に配置された駆動電極単位に電圧を制御することによって、液晶分子の集団や配向を制御し、透明基板の背面に設けられたバックライト光源からの照射光の透過率を変化させることによって、液晶パネルに画像を表示している。

このような画像表示装置において、バックライト光源の輝度レベルは、ユーザにより手動操作調整（調光）された値に設定することができ、この場合には、入力映像信号とは無関係にバックライト光源の輝度レベルは一定である。これに対して、より表示画像を見やすくするため、あるいは消費電力を低減するために、随時（１フィールド単位で）変化する入力映像信号に応じて、バックライト光源の明るさを動的に調整する方式の画像表示装置が提供されている。

このような入力映像信号に応じて光源輝度レベルを変化させる方式においては、画面内における所定領域の入力映像信号の特徴量として例えば平均輝度レベル（ＡＰＬ）を検出し、検出した平均輝度レベルに応じてバックライト光源の輝度レベルを変化させる。これにより画面（フィールド）ごとに、その画面の平均輝度レベルに応じて画面輝度が変化する。

この場合、平均輝度レベルを検出する画面内の所定領域は、文字情報等の情報領域を含まないような領域とすることで、不所望な情報の影響を排除し、常に最適な画面輝度を得ることができる。

上記のような画面の特徴量に応じてバックライト光源の輝度レベルを制御する技術として、例えば特許文献１には、不所望な付加情報による影響をできるだけ除去して、常に最適な画面輝度を得ることを可能とする画像表示装置が開示されている。この画像表示装置は、バックライト光源を用いて入力映像信号を表示する液晶パネルと、入力映像信号の特徴量を検出する特徴量検出手段と、その特徴量検出手段で検出された特徴量に基づいて、バックライト光源の発光輝度を動的に可変制御する光源制御手段とを備えている。そして特徴量検出手段は、画面内における所定領域の映像信号を抽出し、抽出した映像信号の特徴量を検出している。

ここでは、特徴量を検出する画面内における所定領域として、画面中央部の領域が予め設定されていて、これにより本来の映像内容とは関係のない字幕等の付加情報による影響をできるだけ除去できるようにしている。またこの所定領域は、ユーザによる操作によって、可変設定できるようになっている。
また特許文献１の他の構成例では、映像信号に付加されている文字を検出する文字検出部を設け、検出された文字情報を含まない領域に、上記特徴量を検出する所定領域を設定できるようにしている。

また特許文献２には、表示画面と異なるアスペクト比の映像信号が入力された場合でも、画面上下または左右の黒帯部分を除く映像部分で最適な画像情報の検出を行うことを意図した映像信号の画像情報検出装置が開示されている。この画像情報検出装置は、映像信号を入力とし、この映像信号から黒帯部分以外の映像範囲を検出して出力する画像範囲出力回路と、得られた画像範囲内で入力映像信号から画像情報を検出する画像情報検出回路と、この検出データを基に入力映像信号を補正して出力する画質補正回路とを備えている。
ここでは、表示画面と異なるアスペクト比の入力映像信号を検出した場合、画面上下または左右の黒帯部分を除く映像部分で最適な画質補正を行うための画像情報の検出を行うようにしている。
特開２００５−３４６０３２号公報 特開平７−２８８８７５１号公報

図７は、特許文献１に記載された映像信号の抽出範囲を示す図である。特許文献１では、平均輝度レベルなどの特徴量を検出する範囲として画面周辺を除く検出領域１０１のみを使用している。検出領域１０１を除く画面領域は、特徴量を検出しない非検出領域１０２として設定される。そしてその検出領域１０１は予め設定された領域であり、またユーザによる可変設定が可能となっている。

一方、従来の一般的な画像表示装置では、ユーザ設定により、各種の画面サイズ（所謂ワイドモード）の設定が可能である。ワイドモード設定には、例えばノーマル４：３、フル、パノラマ、シネマ１６：９、シネマ１４：９、アンダースキャンなどのモードがある。

このため、例えばアスペクト比が１６：９の映像信号を、ワイドモードがフルの設定で表示している場合、図７のような検出領域１０１から特徴量の検出を行うと、字幕部分の影響は排除することができるものの、本来は有効な映像である画面の左右端部及び上側端部の領域が非検出領域１０２に含まれてしまい、これらの領域は特徴量の検出に使用されることがない。
すなわち上記の特許文献１の技術においては、特徴量を検出するための本来必要とする映像領域を自動的に指定できるものではなく、またユーザが設定する画面サイズ（ワイドモード）に対しても自動的に対応することができなかった。

また特許文献２では、４：３と１６：９のアスペクト情報のみにより、特徴量である画像情報を検出する範囲を選択するため、種々のワイドモードをユーザ設定可能な画像表示装置に対して、設定されているワイドモードに対応した検出範囲の制御を行うことができず、またアスペクト情報の無い信号に対する検出範囲の制御を行うことができない、という問題が生じる。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、入力映像信号から検出した特徴量に応じてバックライト光源の発光輝度を動的に可変制御する画像表示装置において、入力映像信号に忠実な特徴量検出を行うことで、特徴量の検出範囲をユーザに意識させることなく、不所望な付加情報による影響を自動的に除去し、常に最適な画面輝度を得ることができるようにした画像表示装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、バックライト光源を用いて入力映像信号を表示する受光型光変調手段と、入力映像信号の特徴量を検出する特徴量検出手段と、特徴量検出手段で検出された特徴量に基づいて、バックライト光源の発光輝度を動的に可変制御する光源制御手段とを備えた画像表示装置であって、特徴量検出手段は、映像信号に付加された映像信号のアスペクト情報と、ユーザにより設定されている表示画面の画面サイズ設定モード情報とに従って、画面内における所定領域の映像信号を抽出し、抽出された映像信号の特徴量を検出することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、画像表示装置が、映像信号を抽出する画面内の領域パターンを予め複数記憶する領域パターン記憶手段を有し、特徴量検出手段は、入力映像信号のアスペクト情報と、ユーザによって設定されている画面サイズ設定モード情報とに従って、複数の領域パターンから特徴量の検出に使用するパターンを選択し、選択した領域パターンに従って画面内の映像信号の特徴量を検出することを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、入力映像信号の特徴量に対するバックライト光源の発光輝度を規定する輝度変換特性を、領域パターンに応じて変化させることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１の技術手段において、入力映像信号の特徴量が、抽出された映像信号の平均輝度レベル、最大輝度レベル、最小輝度レベル、輝度分布状態のいずれか一つまたは二つ以上の組合せにより求められるものであることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１ないし４のいずれかの技術手段において、映像信号に付加されるアスペクト情報として、デジタル放送に付加されるアスペクト情報、ＷＳＳ（Wide Screen Signalling）によるアスペクト情報、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）規格の伝送信号に含まれるアスペクト情報、ＳＣＡＲＴ（Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorepteurs et Televiseurs）端子の中の制御信号の一つであるＳｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈのアスペクト情報、及びＳ２信号に付加されたアスペクト情報、のいずれかまたは複数を用いることを特徴としたものである。

本発明によれば、入力映像信号から検出した特徴量に応じてバックライト光源の発光輝度を動的に可変制御する画像表示装置において、入力映像信号に忠実な特徴量検出を行うことで、特徴量の検出範囲をユーザに意識させることなく、不所望な付加情報による影響を自動的に除去し、常に最適な画面輝度を得ることができるようにした画像表示装置を提供することができる。

特に本発明によれば、入力映像信号のアスペクト比情報と、画像表示装置でユーザ設定されている画面サイズ設定モードの状態とに従って、特徴量の検出領域を自動的に決定することにより、従来は特徴量の検出領域として使用していなかった画面周辺部の領域も含めて、本来特徴量検出に使用すべき映像領域の全体を適切に使用することができ、画面輝度の制御品質をより向上させることができる。またユーザに意識させることなく、特徴量の検出領域を自動的に変化させるため、ユーザビリティを損なうことなく適切な制御を行うことができるようになる。

図１は、本発明の画像表示装置の一実施形態の構成を説明するためのブロック図である。画像表示装置は、入力映像信号に基づいて、液晶パネル１のゲートドライバ２及びソースドライバ３に液晶駆動信号を出力する液晶コントローラ４と、入力映像信号から表示画面内における所定領域の映像信号のみを抽出するゲート部５と、ゲート部５で抽出された映像信号の特徴量として平均輝度レベルを検出する平均値検出部６と、平均値検出部６で検出された平均輝度レベルに基づき、光源駆動部８を駆動制御して、バックライト光源９の発光輝度を変調する制御マイコン７とを備えている。

また画像表示装置は、図示しないリモコン（リモートコントローラ）を用いてユーザが入力した指示信号を受信するリモコン受光部１０を備えている。ユーザはリモコンを用いて、液晶パネル１に表示させる画面のワイドモードを設定することができる。ここでは制御マイコン７は、リモコン受光部１０で受信した指示信号を検出・解析し、指示信号に従うワイドモードで画面表示設定を行う。

制御マイコン７は、入力映像信号のアスペクト比の情報が映像信号に付加されていれば、その入力映像信号のアスペクト比の情報を用いて、現在設定されているワイドモード（画面サイズ設定モード）の状態に従って最適な特徴量の検出領域を自動設定する。つまり映像信号に付加される各種アスペクト情報が制御マイコン７に入力されると、制御マイコン７は、ユーザにより選択されたワイドモードの状態と、映像信号に付加される各種アスペクト情報とから、特徴量を抽出する画面領域を設定する領域制御信号ゲート部５に対して出力する。
ここでは制御マイコン７は、ワイドモードの状態と映像信号に付加される各種アスペクト情報とに基づいて、ゲート部５で抽出・出力する映像信号の範囲（期間）をユーザに意識させることなく自動的に可変制御することができる。
そしてゲート部５は、制御マイコン７からの領域制御信号に基づいて、垂直走査期間及び／または水平走査期間の所定領域に該当する映像信号を抽出して、平均値検出部６に出力する。

平均値検出部６では、ゲート部５から出力される映像信号の特徴量として、映像信号の平均輝度レベルが求められる。ここで制御マイコン７は、図示しないルックアップテーブル（輝度変換テーブル）を参照したり、あるいは近似関数を用いた演算によって、平均値検出部６で求められた平均輝度レベルに対するバックライト光源９の駆動電圧値（もしくは電流値）を適応的に可変する。このときに制御マイコン７は、例えば平均値検出部６で求められた平均輝度レベルが大きいときにはバックライト光源９の発光輝度を上げ、平均輝度レベルが小さいときにはバックライト光源９の発光輝度を下げるように駆動制御する。

上記の構成において、本発明の受光型変調手段は液晶パネル１であり、また特徴量検出手段は平均値検出部６により実現され、光源制御手段は制御マイコン７と光源駆動部８とにより実現されている。また領域パターンを記憶する領域パターン記憶手段は、制御マイコン７が備えるメモリ、もしくは図示しない他の記憶手段により実現される。

なお本発明に係わる画像表示装置の実施形態は、直下型バックライト方式、サイドエッジ型バックライト方式のいずれのバックライト方式であってもよく、また、バックライト光源９としては、現在一般的に用いられている冷陰極管（ＣＣＦＬ）の他、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることができ、またこれらＣＣＦＬとＬＥＤを併用したものであってもよい。またバックライト光源９の輝度制御方式は、電圧（もしくは電流）制御に限らず、デューティ制御であってもよいことは言うまでもない。

図２は、本発明の画像表示装置において、映像信号に付加されたアスペクト情報とユーザ設定されているワイドモードの状態とから決定する特徴量の検出領域の設定例を示す図である。図中、１００は入力映像信号の全画面領域、１０１は特徴量の検出領域、１０２は、特徴量の非検出領域である。ここでは図２に示す検出領域の設定は、例えば画像表示装置の制御マイコン７のメモリに予め記憶保持させておく。
そして制御マイコンで７では、映像信号に付加されたアスペクト情報とユーザ設定されているワイドモードの状態とから、特徴量の検出に使用する検出領域を選択し、その選択した検出領域に基づいてゲート部５を制御し、入力映像信号からその検出領域に該当する映像信号を抽出させて、平均値検出部６に出力させる。

図２（Ａ）は、画像表示装置に設定される第１の検出領域（領域１とする）を示す図である。領域１では、全画面領域１００の下部に非検出領域１０２が設定され、それ以外の画面領域が特徴量の検出領域１０１として設定されている。非検出領域１０２は、一定の高さで横方向に画面全幅に亘って設定されている。
領域１の設定は、画面全体をフルに使用して画面表示するときのワイドモードに対応し、このとき画面下部に字幕表示が行われた場合にも、その字幕表示部分に非検出領域１０２を設定できるようにしている。

図２（Ｂ）は、画像表示装置に設定される第２の検出領域（領域２とする）を示す図である。領域２では、全画面領域１００の上下左右の周辺部に非検出領域１０２が設定され、それ以外の画面の中央部の領域が特徴量の検出領域１０１として設定されている。非検出領域１０２は、画面の左右両端部で一定の幅で縦方向に設定され、また画面の上下でそれぞれ一定の高さで横方向に設定されている。
領域２の設定は、例えば１６：９の表示画面に対して４：３の画面サイズで画面表示するときのワイドモードに対応している。この場合、画面の両側に縦方向に黒帯が生成されるため、その黒帯領域を非検出領域１０２に設定するとともに、映像部の上下のいずれかまたは両方に字幕が表示されるか、もしくはレターボックスなどにより上下に横方向の黒帯が生成されたときに、その領域を非検出領域１０２に設定できるようにしている。

図２（Ｃ）は、画像表示装置に設定される第３の検出領域（領域３とする）を示す図である。領域３では、全画面領域１００の下部と画面左右端部とに特徴量の非検出領域１０２が設定され、それ以外の画面領域が検出領域１０１として設定されている。非検出領域１０２は、画面の左右両端部で一定の幅で縦方向に設定され、また画面の下部で一定の高さで横方向に設定されている。
領域３の設定は、例えば１６：９のスクイーズの映像信号を４：３で画面表示する場合などのワイドモードに対応している。この場合、画面の両側に縦方向に黒帯が生成されるため、その黒帯領域を非検出領域１０２に設定するとともに、画像部分の下部に字幕表示が行われた場合にも、その字幕表示部分に非検出領域を設定できるようにしている。

図２（Ｄ）は、画像表示装置に設定される第４の検出領域（領域４とする）を示す図である。領域４では、全画面領域１００の上下に非検出領域１０２が設定され、それ以外の画面領域が特徴量の検出領域１０１として設定されている。非検出領域１０２は、画面の上下でそれぞれ一定の高さで横方向に画面全幅に亘って設定されている。
領域４の設定では、例えば４：３やスクイーズなどの映像信号を、画面をフルに使用して表示するワイドモードなどに対応している。この場合、画面の上下またはいずれかに字幕表示が行われた場合にも、その字幕表示部分に非検出領域を設定できるようにしている。

上述のように、本発明に係わる実施形態では、上記のような特徴量の検出領域を予め定めておき、映像信号に付加される各種アスペクト情報と、ユーザ設定されたワイドモードとから、特徴量を抽出する画面領域を決定できるようにしている。
図３は、映像信号に付加されるアスペクト情報とユーザにより選択されたワイドモードとから特徴量を抽出する領域を選択するための領域判定テーブルの一例を示す図である。制御マイコン７では、自身が持つメモリに図３に示すような領域判定テーブルを保持しておく。そして映像信号に付加されたアスペクト情報とユーザにより選択されたワイドモードに従って該当する検出領域を選択し、選択した検出領域に基づいてゲート部５を制御する。これにより、入力映像信号から選択した検出領域に該当する映像信号を抽出させて、平均値検出部６に出力させることができる。

図３の例では、現在のシステムで取得できる映像信号のアスペクト情報と、ユーザ設定によるワイドモードとが関連付けられて特徴量の抽出領域が設定されている。例えば映像信号に付加されるアスペクト情報としては、デジタル放送に付加されるスペクト情報、主に欧州の放送で使用されるＷＳＳ（Wide Screen Signalling）によるアスペクト比の識別情報、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）規格の伝送信号に含まれるアスペクト情報、及びＳＣＡＲＴ（Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorepteurs et Televiseurs）端子の中の制御信号の一つで入力切替や画面サイズの制御ができるＳｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈのアスペクト情報、及びＳ２信号に付加されたアスペクト情報、などを適用することができる。

デジタル放送に付加されるアスペクト情報としては、例えばＳＤ（Standard Definition）放送の４：３、スクイーズ、１６：９レターボックス、１４：９レターボックスなどの情報があり、またＨＤ（High Definition Television）放送であることを示す情報がある。
またＷＳＳにより得られるアスペクト情報としては、４：３、スクイーズ、スクイーズ（１４：９）、１６：９レターボックス、１６：９レターボックス（ＴＯＰ）、１４：９レターボックス、１４：９レターボックス（ＴＯＰ）などの情報がある。ＴＯＰは、上側の黒帯がなく映像部分が上側にずれた状態のレターボックス画面である。

さらにＨＤＭＩ規格の伝送信号から得られるアスペクト情報としては、４：３、スクイーズ、１６：９レターボックス、１４：９レターボックスなどの情報がある。さらにＳｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈにより得られる情報としては、４：３、１６：９のアスペクト情報がある。さらにＳ２信号に付加されたアスペクト情報としては、４：３，スクイーズ、１６：９レターボックスなどがある。

一方、図３の領域判定テーブルには、ユーザ設定によるワイドモードとして、ノーマル４：３、フル、パノラマ、シネマ１６：９、シネマ１４：９、及びアンダースキャンが設定されている。
ノーマル４：３モードは、アスペクト比４：３の映像をそのアスペクト比を維持して画面に表示させる。この場合、４：３の入力映像信号を１６：９の表示画面に表示させると、両側に縦方向の無画部領域、いわゆる縦黒帯が生じる。

またフルモードは、入力映像のアスペクト比に関係なく、表示画面全域を使って表示する。例えばアスペクト比が４：３の映像信号を１６：９の表示画面に表示させる場合には、４：３の映像信号が１６：９に変換されて画面一杯に表示される。
またパノラマモードは、４：３の映像信号の水平方向周辺部を伸張して画面全体を使用して表示する。パノラマモードでは中央部と周辺部で映像信号の拡大率が異なっている。

またシネマ１６：９モードでは、アスペクト比が１６：９でレターボックス記録された映像信号の映像部を表示画面全体を使って表示する。この場合、１４：９でレターボックス記録された映像信号では、映像部を左右で若干クリップアウトして１６：９で切り出して表示画面上に表示させる。
またシネマ１４：９モードでは、アスペクト比１４：９でレターボックス記録された映像部を、表示画面全体を使用して表示する。この場合、１６：９の表示画面では左右に若干の縦黒帯が残る。またアンダースキャンモードは入力映像信号の解像度通りのパネル画素数で画面表示する。

なお検出領域判定に用いるアスペクト情報とワイドモード設定は上記の例に限ることなく、入力映像信号から検出できるアスペクト情報と、画像表示装置に設定可能なワイドモードに応じて適宜領域を設定できることは言うまでもない。

図４は、本発明の画像表示装置による特徴量の検出領域の設定例を説明するための図である。図４は、図２（Ａ）の領域１による検出領域の設定例を示す図で、制御マイコン７の制御によって、領域１に設定した特徴量の検出領域１０１がゲート部５に与えられる。そして平均値検出部６では、検出領域１０１の映像信号のみを抽出して映像信号の特徴量を検出する。これにより、図４に示すような画面周辺部分に付加（重畳）された字幕などの各種付加情報を除去するとともに、前述した図６との比較から分かるとおり、バックライト光源の輝度制御に反映させるべき映像信号の特徴量をできる限り広い範囲で検出することができるようになる。そしてこれにより、映像信号がもつ特徴量に合ったバックライト輝度制御を行うことが可能となる。

なお上記の実施形態において、制御マイコン７に予め設定しておく特徴量の検出領域は４種類（領域１〜領域４）であるが、さらに多くの領域を設定することも可能である。例えば、ワイドモード毎に入力映像信号の拡大率が異なることから、字幕領域サイズが異なることが予想されるため、ワイドモード毎にその検出領域１０１のサイズを変化させることも可能である。

例としては、図２に示す領域１〜４をそれぞれ二つに分け、領域１〜８として細分化する。この場合に、同じ領域から分けられた二つの領域は、検出領域１０１のパターン（画面に対する検出領域の設定位置）は同じであるが、その検出領域１０１のサイズが異なるように設定する。そして、入力映像信号の拡大率に応じて、適宜最適な検出領域１０１が設定されるように、図３の検出判定テーブルを定めておけばよい。このような検出領域の設定により、入力映像信号のアスペクト情報とワイドモードとに応じたより細やかな制御を行うことができるようになる。

なお上述のように、画像表示装置の制御マイコン７は、輝度変換テーブルを参照したり、あるいは近似関数を用いた演算によって、平均値検出部６で求められた平均輝度レベルに対するバックライト光源９の駆動電圧値（もしくは電流値）を変化させる。このときに制御マイコン７は、平均値検出部６で求められた平均輝度レベルが大きいときにはバックライト光源９の発光輝度を上げ、小さい時にはバックライト光源９の発光輝度を上げるように駆動制御する。輝度変換テーブルは、ＲＯＭ等のテーブル格納メモリに記憶させておくことができる。

図５は、輝度変換テーブルに設定される輝度変換特性の一例を示す図である。輝度変換テーブルは、入力映像信号の特徴量（例えば平均輝度）とバックライト光源の発光輝度との関係（輝度変換特性）を定めるものである。図５において、横軸は本発明に関わる特徴量の一例である平均輝度レベルを示し、縦軸はバックライト光源の光源駆動補正比率を示している。平均輝度レベルは、２５６階調の信号の場合を表し、平均輝度レベルの検出領域全体が黒である場合には０となり、検出領域全体が最高値の白である場合には２５５となる。またバックライト光源の駆動補正比率は、バックライト光源の発光輝度を最も明るくしたときを１００％とし、最も暗くしたときを０とする。

輝度変換特性は、例えば、平均値検出部６で求められた平均輝度レベルが大きいとき（図５の例では平均輝度レベルが１４０以上のとき）、バックライト光源９の発光輝度を１００％とし、それよりも低い平均輝度レベルでは、平均輝度レベルが小さくなるほどバックライト光源９の発光輝度が小さくなるように設定され、さらに平均輝度レベルが１５以下では、バックライト光源９の発光輝度が最小となるように設定される。

また本発明に関わる実施形態では、従来例に比して特徴量の検出領域が画面端部にまで広がるため、例えば画面の両端部を検出領域１０１として使用する領域１などにおいて、画面端部の特徴量が小さくなる傾向を示す場合、つまり上記の例では画面端部が暗くて平均輝度レベルが低い場合に、従来例よりも平均輝度レベルが低下する。このような場合には、図６に示すように、低平均輝度レベル側にシフトした輝度変換特性を用いるようにしてもよい。

また輝度変換特性は、上記の例とは逆に特徴量が大きくなるほどバックライト光源の発光輝度を低下させるような特性であってもよい。
またこのときに、画像表示装置に複数の輝度変換テーブルを用意しておき、例えばワイドモードに応じて設定される検出領域の種類に応じて、制御に使用する輝度変換テーブルを選択してもよい。また輝度変換テーブルを選択して変更したときに、演算によって変更後の輝度変換テーブルを得るようにしてもよい。またこの場合、検出領域の種類に加えて、映像信号のジャンル情報や、画像表示装置周囲の明るさ情報などを用いてもよい。

勿論、これらの輝度変換テーブルの輝度変換特性と、その選択条件は、適宜最適化して設定することができる。本発明においては、輝度変換特性の制御カーブ自体については特に限定されるものではなく、適宜画像表示装置の仕様と入力映像信号に応じた最適な輝度変換特性を設定することができる。

以上のとおり、本発明に係わる画像表示装置は、１画面内の特定領域における画素（ピクセル）を対象とした映像の特徴量を検出し、これに基づいてバックライト光源９の発光輝度を可変制御しているので、入力映像信号に含まれる字幕等の不所望な付加情報による影響をできるだけ除去して、本来の映像内容に追従したバックライト光源９の輝度変調を行うことができる。
そして本発明に係わる画像表示装置では、入力映像信号のアスペクト情報と、ユーザ設定されているワードモードとに従って、特徴量の検出領域を自動的に決定することにより、本来特徴量検出に使用すべき映像領域の全体を適切に使用して特徴量を検出することができ、画面輝度の制御品質をより向上させることができるようになる。

なお上記実施形態においては、入力映像信号の特徴量として、表示画面内における検出領域の平均輝度値を用いているが、本発明ではこれに限らず、表示画面内における特定領域の映像信号に対するピーク輝度の状態（有無または多少）を求めて、バックライト光源の輝度変調に利用する構成としてもよい。この場合は、所定レベル以上のピーク輝度を検出する対象から、字幕などの各種付加情報を除外することができるので、本来の映像内容に対応した適切な画面輝度（明るさ）の制御を行うことが可能となる。

同様に入力映像信号の特徴量として、１フレーム内の所定領域（期間）における最大輝度レベルや最小輝度レベル、輝度分布状態（ヒストグラム）を用いたり、またはこれらを二つ以上組み合わせて求めた特徴量に基づき、バックライト光源の発光輝度を可変制御してもよい。
さらに、入力映像信号の特徴量に応じて、バックライト光源の発光輝度を可変制御するとともに、これと連動して、入力映像信号の階調補正制御を行う構成としてもよい。

本発明の画像表示装置の一実施形態の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の画像表示装置において、映像信号に付加されたアスペクト情報とユーザ設定されているワイドモードの状態とから決定する特徴量の検出領域の設定例を示す図である。 本発明の実施形態において、映像信号に付加されるアスペクト情報とユーザにより選択されたワイドモードとから特徴量を抽出する領域を選択するための領域判定テーブルの一例を示す図である。 本発明の画像表示装置による特徴量の検出領域の設定例を説明するための図である。 本発明の実施形態において、輝度変換テーブルに設定される輝度変換特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態において、輝度変換テーブルに設定される輝度変換特性の他の例を示す図である。 特許文献１に記載された映像信号の抽出範囲を示す図である。

符号の説明

１…液晶パネル、２…ゲートドライバ、３…ソースドライバ、４…液晶コントローラ、９…バックライト光源、８…光源駆動部、５…ゲート部、６…平均値検出部、１０…リモコン受光部、７…制御マイコン、１００…全画面領域、１０１…検出領域、１０２…非検出領域。

Claims (5)

1. バックライト光源を用いて入力映像信号を表示する受光型光変調手段と、
   前記入力映像信号の特徴量を検出する特徴量検出手段と、
   前記特徴量検出手段で検出された特徴量に基づいて、前記バックライト光源の発光輝度
   を動的に可変制御する光源制御手段とを備えた画像表示装置であって、
   前記特徴量検出手段は、映像信号に付加された映像信号のアスペクト情報と、ユーザにより設定されている表示画面の画面サイズ設定モード情報とに従って、画面内における所定領域の映像信号を抽出し、該抽出された映像信号の特徴量を検出することを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、該画像表示装置は、前記映像信号を抽出する画面内の領域パターンを予め複数記憶する領域パターン記憶手段を有し、
   前記特徴量検出手段は、前記入力映像信号のアスペクト情報と、ユーザによって設定されている前記画面サイズ設定モード情報とに従って、前記複数の領域パターンから前記特徴量の検出に使用するパターンを選択し、選択した領域パターンに従って画面内の前記映像信号の前記特徴量を検出することを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項２に記載の画像表示装置において、前記入力映像信号の前記特徴量に対する前記バックライト光源の発光輝度を規定する輝度変換特性を、前記領域パターンに応じて変化させることを特徴とする画像表示装置。
4. 前記請求項１に記載の画像表示装置において、前記入力映像信号の前記特徴量は、前記抽出された前記映像信号の平均輝度レベル、最大輝度レベル、最小輝度レベル、輝度分布状態のいずれか一つまたは二つ以上の組合せにより求められるものであることを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像表示装置において、前記映像信号に付加されるアスペクト情報として、デジタル放送に付加されるアスペクト情報、ＷＳＳ（Wide Screen Signalling）によるアスペクト情報、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）規格の伝送信号に含まれるアスペクト情報、ＳＣＡＲＴ（Syndicat des Constructeurs d'Appareils Radiorepteurs et Televiseurs）端子の中の制御信号の一つであるＳｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈのアスペクト情報、及びＳ２信号に付加されたアスペクト情報、のいずれかまたは複数を用いることを特徴とする画像表示装置。

Images