JP2009282459A - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設定された画質補正量によって画質補正処理を行う場合において、複数のエリア毎に配置された光源の輝度のむらを低減させた映像表示装置及び映像表示方法を提供する。
【解決手段】画質補正処理部１０１において、画質補正処理を行った映像信号に対して、フィルタ処理部１０４では、画質補正処理の特性を設定した画質補正設定部１０２から画質補正処理の特性情報を得て、当該画質補正量に合わせた補正効果を抑えるフィルタ特性のフィルタ処理を施す。点灯値算出部１０５は、フィルタ処理が施された映像信号に基づいて、バックライト１０８の各エリアの光源１１１の点灯値を算出する。これにより、設定された画質補正量によって画質補正処理を行う場合においても、画質補正処理の影響を抑え、複数のエリア毎に配置された光源１１１の輝度のむらを低減させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像表示装置及び映像表示方法に関し、特に、設定された画質補正量によって画質補正処理を行い、複数のエリア毎に配置された光源により映像表示を行う映像表示装置及び映像表示方法に関するものである。

液晶ディスプレイにおいては、設定された画質補正量によって画質補正処理を行うものが提案されている。例えば、特許文献１では、ＡＰＬ測定部で測定した映像信号のＡＰＬ（平均輝度レベル）に応じてバックライトの発光輝度を制御する際に、表示映像が違和感なく視聴できるように、映像信号の特徴量の変化に対するバックライト発光輝度の変化の追従性をジャンルに応じて設定する液晶表示装置が開示されている。特許文献１の液晶表示装置では、ＡＰＬ測定部で測定された映像信号のＡＰＬをフィルタに入力し、時間軸上でのＡＰＬの変化の度合を加重平均制御することでバックライトの発光輝度制御の追従性を制御する。そして特許文献１の液晶表示装置では、表示すべき映像のジャンルを判別し、判別したジャンルに応じて前記フィルタの加重平均に使用する定数を変更することで、ジャンル毎の表示品位を最適化する。
特開２００７−１４３１２２号公報

しかしながら、複数のエリア毎に光源が配置され、当該エリア別に光源の点灯制御を行うことができるバックライトを備えた映像表示装置においては、水平方向及び垂直方向のエッジ強調あるいはオーバードライブ対策等によって画質補正処理を行う場合には、当該エッジ強調を行ったエリアの輝度は、強調がなされなかったエリアの輝度よりも高いために、バックライトの点灯値がエリア毎に大きく変動する。そのため、表示される画面全体として輝度にむらが生じ、動画表示時において、画面にちらつきが発生することがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設定された画質補正量によって画質補正処理を行う場合において、複数のエリア毎に配置された光源の輝度のむらを低減させた映像表示装置及び映像表示方法を提供することにある。

本発明は、映像信号を入力する映像信号入力手段と、設定された画質補正量によって、映像信号入力手段が入力する映像信号に対して画質を補正するための画質補正処理を行う画質補正処理手段と、複数のエリア毎に光源が配置され、映像信号入力手段が入力する映像信号に応じて、光源のそれぞれから光を発する発光手段と、映像信号入力手段が入力する映像信号に応じて、光源のそれぞれが発する光の内で液晶を透過させる光を変調させて映像を表示する液晶表示手段と、を備え、液晶表示手段は、画質補正処理手段が画質補正量によって画質補正処理を行った映像信号に応じて、光源のそれぞれが発する光の内で透過させる光を変調させ、発光手段は、画質補正処理手段が画質補正量によって画質補正処理を行った映像信号に比べて画質補正量を低減された映像信号に応じて、光源のそれぞれから光を発する、映像表示装置である。

また、本発明は、映像信号入力手段が映像信号を入力し、画質補正処理手段が、設定された画質補正量によって、映像信号入力手段が入力する映像信号に対して画質を補正するための画質補正処理を行い、複数のエリア毎に光源が配置された発光手段が、映像信号入力手段が入力する映像信号に応じて、光源のそれぞれから光を発し、液晶表示手段が、映像信号入力手段が入力する映像信号に応じて、光源のそれぞれが発する光の内で液晶を透過させる光を変調させて映像を表示し、液晶表示手段は、画質補正処理手段が画質補正量によって画質補正処理を行った映像信号に応じて、光源のそれぞれが発する光の内で透過させる光を変調させ、発光手段は、画質補正処理手段が画質補正量によって画質補正処理を行った映像信号に比べて画質補正量を低減された映像信号に応じて、光源のそれぞれから光を発する、映像表示方法である。

本発明の映像表示装置及び映像表示方法によれば、設定された画質補正量によって画質補正処理を行う場合において、複数のエリア毎に配置された光源の輝度のむらを低減させることが可能となる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る映像表示装置及び映像表示方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、第１実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の映像表示装置１０ａは、映像信号入力部１００、画質補正処理部１０１、画質補正設定部１０２、映像信号補正部１０３、フィルタ処理部１０４、点灯値算出部１０５、バックライト点灯制御部１０６、補正値計算部１０７、バックライト１０８、及び液晶パネル１１０を備えている。

映像信号入力部１００は、ＴＶチューナ、ネットワーク回線から受信した映像コンテンツや、ＨＤＤやＤＶＤ等の記録メディアに記録された映像コンテンツに係る映像信号を後段のブロックに入力するためのものである。映像信号入力部１００で入力された映像信号は画質補正処理部１０１に入力される。

画質補正処理部１０１は、画質補正設定部１０２で設定された特性状態に従って映像信号入力部１００からの映像信号に対して画質補正処理を実施するためのものである。画質補正設定部１０２で設定することが可能な画質補正処理は、例えば、水平方向及び垂直方向において表示する映像の輪郭を強調するエッジ強調や、液晶パネル１１０の応答性を改善するために映像の変化部分を強調するオーバードライブ処理等である。画質補正処理部１０１により画質補正処理がなされた映像信号は信号補正部１０３とフィルタ処理部１０４に入力される。

フィルタ処理部１０４には、画質補正設定部１０２から画質補正処理部１０１に設定した特性情報が入力され、その情報に従って、画質補正処理部１０１から入力される画質補正処理がなされた映像信号に対するフィルタ特性を切り換える。フィルタ処理部１０４でフィルタ処理された映像信号は点灯値算出部１０５に入力される。

点灯値算出部１０５では、フィルタ処理部１０４から入力されたフィルタ処理後の映像信号から、バックライト１０８においてエリア毎の光源１１１の点灯値を算出するための特徴値を検出し、それを元にエリア毎の光源１１１の点灯値を算出する。点灯値算出部１０５で算出された点灯値はバックライト点灯制御部１０６と補正値計算部１０７に入力される。

バックライト点灯制御部１０６では、点灯値算出部１０５から入力された点灯値に従って、接続しているバックライト１０８の各エリアの光源１１１の点灯を制御する。バックライト１０８は、複数のエリア毎に光源１１１が配置されており、バックライト点灯制御部１０６から入力された制御信号によって、各エリアの光源１１１から点灯値算出部１０５が算出した点灯値の光を発させるように点灯させる。

補正値計算部１０７では、点灯値算出部１０５入力された点灯値を基に、実際のバックライト１０８の各エリアの光源１１１における明るさの変化を計算することで、液晶パネル１１０側で表示させる映像の映像信号に対する補正値を計算する。補正値計算部１０７により計算された補正値１０９は、信号補正部１０３に入力される。

信号補正部１０３では、画質補正処理部１０１からの映像信号に対して、補正値計算部１０７により計算された補正値に基づいて、フィルタ処理部１０４でフィルタ処理が行われたことによるバックライト１０８の点灯状態の変化に対する補正を行う。信号補正部１０３で補正された信号は液晶パネル１１０に入力される。液晶パネル１１０は、液晶パネル１１０において、点灯状態のバックライト１０８の光源１１１のそれぞれが発する光の内で液晶を透過させる光を変調させることにより映像を表示する。

以下、本実施形態の映像表示装置の動作について説明する。図２〜４は、水平位置に対する映像信号のレベルを示すことにより画質補正について説明する図である。図２のような波形を基本とすると、映像上で表示される物体のエッジ部分を強調させるような画質補正を行うと、図３のようにエッジ部分が他の平坦部分よりも大きくなるような波形になる。逆にエッジ部分を鈍らせるような画質補正を行うと、図４のようになだらかな波形になる。このような波形に対して、たとえば、バックライト１０８の光源１１１のそれぞれの点灯値を算出するための特徴値として、各エリアの映像信号のレベルの最大値を求める場合を考えてみる。

図５〜７では、破線部分がエリアに分割された範囲として示され、太線部分がそのエリア毎の映像信号のレベルの最大値を示している。図５に示すように、図２のような基本波形では、各エリアで最大値が一様となっている。一方、図３、４のように画質補正を行った波形では、各エリアでの最大値が変化している。

このように画質補正によって変化した各エリアの映像信号のレベルの最大値を特徴値としてバックライトの点灯値を算出した場合には、入力信号としては同じ値にもかかわらず、別々の点灯値で点灯された各エリアで同じ明るさになるように、液晶パネル１１０で表示される映像の映像信号に対する信号補正を補正値計算部１０７で精度良く行う必要があり、場合によっては輝度のむらとして視認されてしまう。映像信号のレベルの平均値などを特徴値とした場合でも、映像信号のレベルの最大値を特徴値とした場合ほど大きくはないが、同様に各エリアで平均値が変化するため、同じ問題が発生する。

また、図８（ａ）（ｂ）は、映像信号のレベルをサンプリングするサンプリング位置に対する特徴値の影響を示している。図８（ａ）（ｂ）に示すように、エッジが強調された物体が画面上で移動することを想定すると、サンプリング位置によって映像信号のレベルが異なる。このような場合では、物体が画面上で移動するとともに特徴量が変化し、算出された点灯値自体がｂ１からｂ２のように変化することになる。このような特性は画質的には良好であるが、バックライト１０８の点灯値を算出するための特徴値を得るためには不要な処理で、逆にバックライト１０８の点灯値の変動が大きくなってしまうという問題が発生する。このようにバックライト１０８の点灯値の変動が大きくなる場合、画面上でのちらつきが発生する恐れがある。

そこで、本実施形態では、画質補正処理部１０１において、上記のような画質補正処理を行った映像信号に対して、フィルタ処理部１０４では画質補正処理の特性を設定した画質補正設定部１０２からその特性情報を得ることができるので、その画質補正量に合わせた補正効果を抑えるフィルタ特性のフィルタ処理を施す。画質調整の一つに高域成分を持ち上げるシャープネスなどの処置がある。図９は、高域成分のゲインを変動させて画質補正量を低減するフィルタ特性を示している。画質補正処理における画質補正量は、可変でありユーザ設定や、表示モードなどによって大きく変わる。そのため、単純に固定した特性のフィルタ処理を加えると、画質補正量の低減効果が少なかったり、逆に画質補正量を過度に低減することにより元の映像信号の信号成分が欠落してしまう問題がある。しかし、本実施形態では、画質補正処理の特性を設定した画質補正設定部１０２の画質補正量に合わせてフィルタ処理を掛けることができるので、適切に本来の映像を元にした特徴値の検出が可能になり適切なバックライト１０８の点灯値の算出が可能となる。

また、オーバードライブ処理の場合は、液晶パネルの応答性改善のために、映像変化部分を強調する処理が行われるので、映像変化部分を強調するように処理された映像信号をそのまま点灯値の算出に使うと変化成分の大きな点灯値になってしまうが、本実施形態ではオーバードライブ処理を抑えるようにフィルタ特性を設定できるのでバックライト１０８の点灯値が大きく変化することがなく、動画表示でちらつくことのない安定した点灯状態で制御することができる。

以上、説明した様に本実施形態によれば、画質補正処理により映像信号を強調する場合でもその強調の効果を低減させた状態でバックライト１０８の点灯値を算出することが可能になり、平坦部での輝度のむらの発生や動画表示時のちらつきを抑えた安定したバックライト１０８の点灯状態を得ることが可能になる。

以下、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、第２実施形態に係る映像表示装置１０ｂの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、本実施形態においては、映像信号入力部１００からの映像信号は、画質補正処理部１０１を介さずに点灯値算出部１０５に直接入力される。すなわち、点灯値算出部１０５では、画質補正処理部１０１により画質補正処理がなされていない映像信号が入力されて、当該画質補正処理前の映像信号に基づいて、バックライト１０８の点灯値が算出されるため、バックライト１０８の点灯値が大きく変化することがなく、動画表示でちらつくことのない安定した点灯状態で制御することができる。加えて、本実施形態では、上記第１実施形態のようなフィルタ処理部が不要となるため、装置の構成を簡便なものとできる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。

第１実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおける基本波形を示す図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおけるエッジ部分を強調した波形を示す図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおけるエッジ部分を鈍らせた波形を示す図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおける基本波形の特徴値として、エリア毎の最大値を示した図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおけるエッジ部分を強調した波形の特徴値としてエリア毎の最大値を示した図である。 水平位置に対する画質強調のレベルにおけるエッジ部分を鈍らせた波形の特徴値としてエリア毎の最大値を示した図である。 （ａ）（ｂ）は、サンプリング位置による点灯値の変動を示す図である。 フィルタ処理部における周波数に対するゲインを示す図である。 第２実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ…映像表示装置、１００…映像信号入力部、１０１…画質補正処理部、１０２…画質補正設定部、１０３…映像信号補正部、１０４…フィルタ処理部、１０５…点灯値算出部、１０６…バックライト点灯制御部、１０７…補正値計算部、１０８…バックライト、１０９…補正値、１１０…液晶パネル、１１１…光源。

Claims (9)

1. 映像信号を入力する映像信号入力手段と、
   設定された画質補正量によって、前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に対して画質を補正するための画質補正処理を行う画質補正処理手段と、
   複数のエリア毎に光源が配置され、前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する発光手段と、
   前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれが発する光の内で液晶を透過させる光を変調させて映像を表示する液晶表示手段と、
   を備え、
   前記液晶表示手段は、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれが発する光の内で透過させる光を変調させ、
   前記発光手段は、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に比べて前記画質補正量を低減された前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、映像表示装置。
2. 前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に対して、設定された前記画質補正量に応じて前記映像信号の前記画質補正量を低減するフィルタ処理を行うフィルタ処理手段をさらに備え、
   前記発光手段は、前記フィルタ処理手段によって前記画質補正量を低減された前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記発光手段は、前記映像信号入力手段が直接に入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項１に記載の映像表示装置。
4. 前記発光手段は、前記光源が配置された前記エリア毎の前記映像信号の最大値に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
5. 前記発光手段は、前記光源が配置された前記エリア毎の前記映像信号の平均値に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
6. 前記発光手段が前記光源のそれぞれから発する光に応じて補正値を計算する補正値計算手段をさらに備え、
   前記液晶表示手段は、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号と前記補正値計算手段が計算した前記補正値とに応じて、前記光源のそれぞれが発する光の内で透過させる光を変調させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の映像表示装置。
7. 映像信号入力手段が映像信号を入力し、
   画質補正処理手段が、設定された画質補正量によって、前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に対して画質を補正するための画質補正処理を行い、
   複数のエリア毎に光源が配置された発光手段が、前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発し、
   液晶表示手段が、前記映像信号入力手段が入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれが発する光の内で液晶を透過させる光を変調させて映像を表示し、
   前記液晶表示手段は、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれが発する光の内で透過させる光を変調させ、
   前記発光手段は、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に比べて前記画質補正量を低減された前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、映像表示方法。
8. フィルタ処理手段が、前記画質補正処理手段が前記画質補正量によって画質補正処理を行った前記映像信号に対して、設定された前記画質補正量に応じて前記映像信号の前記画質補正量を低減するフィルタ処理を行い、
   前記発光手段は、前記フィルタ処理手段によって前記画質補正量を低減された前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項７に記載の映像表示方法。
9. 前記発光手段は、前記映像信号入力手段が直接に入力する前記映像信号に応じて、前記光源のそれぞれから光を発する、請求項７に記載の映像表示方法。

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