JP2010072281A - 液晶表示装置及びこれに用いる映像表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最大階調検出部(11)は領域毎の映像信号の最大階調を検出する。ヒストグラム検出部(16)は領域毎の映像信号における階調のヒストグラムを検出する。映像ゲイン演算部(12)はヒストグラム検出部の検出結果に基づいて、映像信号に対するゲインを算出する。乗算器(14)は領域毎の映像信号に映像ゲイン演算部で求めたゲインを乗じる。発光輝度演算部(22)はバックライト装置における発光輝度を光源の最大輝度とゲインの逆数によって制御する。
【選択図】図51
Description
ここで、上記の構成において、領域毎の映像信号に映像ゲイン演算部で求めたゲインを乗じて、液晶パネルに表示する映像信号として出力する乗算器(14)を備えることが望ましい。
また、ヒストグラム検出部は、領域毎の映像信号における階調のヒストグラムから予め定めた第1の階調以下の画素比率と予め定めた第2の階調以上の画素比率のうち、少なくとも一方の画素比率を検出することが望ましい。
また、バックライト装置の複数の領域に対応した液晶パネルの複数の領域それぞれに表示する領域毎の映像信号の第1の最大階調を予め定めた単位時間毎に検出する最大階調検出部(11)を備え、映像ゲイン演算部は、第1の階調以上の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否かを判別し、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値以上である場合、予め定めた値または第1の階調以下の画素比率に基づいて算出される値を前記ゲインとし、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値より少ない場合、映像信号のビット数で決まる映像信号が取り得る第2の最大階調を第1の最大階調で除した値をゲインとすることが好ましい。
上記の構成において、映像ゲイン演算部は、第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否か、及び第2の階調以上の画素比率が予め定めた第1の閾値以下であるか否かを判別し、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値以上で且つ第2の階調以上の画素比率が第2の閾値以下である場合、予め定めた値または画素比率に基づいて算出される値をゲインとし、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値より少ない場合または第2の階調以上の画素比率が前記第2の閾値より多い場合、映像信号のビット数で決まる映像信号が取り得る第2の最大階調を第1の最大階調で除した値をゲインとすることがより好ましい。
また、上記の構成において、バックライト装置は、複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出ることを許容する構造を有し、発光輝度演算部は、バックライト装置における複数の領域それぞれから発せられる光の輝度を光源の最大輝度に映像ゲイン演算部で求めた前記ゲインの逆数を乗じた第1の発光輝度とし、この第1の発光輝度を得るためにバックライト装置における複数の領域の光源がそれぞれ単独で発光すべき光の輝度を第2の発光輝度としたとき、この第2の発光輝度を、第1の発光輝度に複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出る光量に基づいた係数を乗じる演算式を用いて求めるのが好ましい。
ここで、液晶パネルの領域毎の映像信号にゲインを乗じて領域毎の映像信号を表示することが望ましい。
また、階調のヒストグラムから予め定めた第1の階調以下の画素比率と予め定めた第2の階調以上の画素比率のうち、少なくとも一方の画素比率を検出することが望ましい。
また、予め定めた単位時間毎に複数の領域それぞれに表示する領域毎の映像信号の第1の最大階調を検出し、第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否かを判別し、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値以上である場合、予め定めた値または第1の階調以下の画素比率に基づいて算出される値をゲインとし、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値より少ない場合、映像信号のビット数で決まる映像信号が取り得る第2の最大階調を第1の最大階調で除した値をゲインとするのが好ましい。
上記の構成において、第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否か、及び第2の階調以上の画素比率が予め定めた第2の閾値以下であるか否かを判別し、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値以上で且つ第2の階調以上の画素比率が第2の閾値以下である場合、予め定めた値または画素比率に基づいて算出される値をゲインとし、第1の階調以下の画素比率が第1の閾値より少ない場合または第2の階調以上の画素比率が第2の閾値より多い場合、映像信号のビット数で決まる映像信号が取り得る第2の最大階調を第1の最大階調で除した値をゲインとするのがより好ましい。
また、上記の構成において、バックライト装置は複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出ることを許容する構造を有しており、バックライト装置における複数の領域それぞれから発せられる光の輝度を光源の最大輝度に映像ゲイン演算部で求めたゲインの逆数を乗じた第1の発光輝度とし、この第1の発光輝度を得るためにバックライト装置における複数の領域の光源がそれぞれ単独で発光すべき光の輝度を第2の発光輝度としたとき、この第2の発光輝度を、第1の発光輝度に複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出る光量に基づいた係数を乗じる演算式を用いて求め、バックライト装置の複数の領域それぞれの光源を第2の発光輝度で発光させるのが好ましい。
以下、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置及びこれに用いる映像表示方法について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図1において、後述する液晶モジュール部30内の液晶パネル34に表示する映像信号は、映像信号処理部10内の最大階調検出部11及びフレームメモリ13に供給される。後に詳述するように、バックライト装置35は複数の領域に区画されており、液晶パネル34はバックライト装置35のそれぞれの領域に対応するように複数の領域に区分けされて、液晶パネル34のそれぞれの領域毎にバックライトの明るさ(光量)が制御される。
ることになる。
駆動部36はステップS37にて、ステップS33と同期させた状態で、バックライト装置35の複数の領域の光源352を発光輝度Boで発光させる。
図21は本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図21において図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。なお、図21においては、簡略化のため、図1における非均一化処理部21を省略した構成としているが、第1実施形態と同様、非均一化処理部21を備えた構成としてもよい。
図26は本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図26において図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。なお、図26においては、簡略化のため、図1における非均一化処理部21を省略した構成としているが、第1実施形態と同様、非均一化処理部21を備えた構成としてもよい。また、図26においては第2実施形態と同様の発光量演算部25を備えた構成としているが、発光量演算部25を削除した構成であってもよい。
本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の全体構成は、上述した第1〜第3実施形態のいずれかである。第4実施形態は、バックライト装置35の光源352から発せられる光の輝度分布特性をどのようにするのが好ましいかを検討し、その好ましい輝度分布特性を有する光源352を採用した構成である。
下であることが好ましい。
図34は本発明の第5実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図34において図1,図21,図26と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。なお、図34においては、簡略化のため、図1における非均一化処理部21を省略した構成としているが、第1実施形態と同様、非均一化処理部21を備えた構成としてもよい。また、図34においては第2,第3実施形態と同様の発光量演算部25を備えた構成としているが、発光量演算部25を削除した構成であってもよい。
値)は線形のデータとなっている。
本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置の全体構成は、上述した第1〜第3及び第5実施形態のいずれかである。第6実施形態は、バックライト装置35の光源352から発せられる光の輝度分布特性に、バックライト装置35の端部での反射を考慮した構成である。
図51は本発明の第7実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図51において図1,図21,図26,図34と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第7実施形態においては、映像信号処理部10の代わりに、ヒストグラム検出部16を有する映像信号処理部300を備えている。
11 最大階調検出部
12 映像ゲイン演算部
13 フレームメモリ
14 乗算器
15 輝度ビットマップ保持部
16 ヒストグラム検出部
20,200 バックライト輝度制御部
21 非均一処理部
22 発光輝度演算部
23 ホワイトバランス調整部
24 PWMタイミング発生部
25 発光量演算部
30 液晶モジュール部
31 タイミング制御部
32 データ信号線駆動部
33 ゲート信号線駆動部
34 液晶パネル
35 バックライト装置
36 バックライト駆動部
37 温度センサ
38 カラーセンサ
40 電源部
50 制御部
Claims (12)
- 映像信号を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面側に配置され、複数の領域に区画されて前記複数の領域それぞれに前記液晶パネルに照射する光を発光する光源を有するバックライト装置と、
前記領域毎の映像信号における階調のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、
前記ヒストグラム検出部の検出結果に基づいて、前記バックライト装置における領域毎の発光輝度を制御するためのゲインを算出する映像ゲイン演算部と、
前記バックライト装置における前記複数の領域それぞれから発せられる光の輝度を前記光源の最大輝度と前記映像ゲイン演算部で求めた前記ゲインの逆数によって制御する発光輝度演算部と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記領域毎の映像信号に前記映像ゲイン演算部で求めた前記ゲインを乗じて、前記液晶パネルに表示する映像信号として出力する乗算器を備えることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記ヒストグラム検出部は、前記領域毎の映像信号における階調のヒストグラムから予め定めた第1の階調以下の画素比率と予め定めた第2の階調以上の画素比率のうち、少なくとも一方の画素比率を検出することを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置。
- 前記バックライト装置の複数の領域に対応した前記液晶パネルの複数の領域それぞれに表示する領域毎の映像信号の第1の最大階調を予め定めた単位時間毎に検出する最大階調検出部を備え、
前記映像ゲイン演算部は、前記第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否かを判別し、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値以上である場合、予め定めた値または前記第1の階調以下の画素比率に基づいて算出される値を前記ゲインとし、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値より少ない場合、前記映像信号のビット数で決まる前記映像信号が取り得る第2の最大階調を前記第1の最大階調で除した値を前記ゲインとすることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 前記映像ゲイン演算部は、前記第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否か、及び前記第2の階調以上の画素比率が予め定めた第2の閾値以下であるか否かを判別し、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値以上で且つ前記第2の階調以上の画素比率が前記第2の閾値以下である場合、予め定めた値または画素比率に基づいて算出される値を前記ゲインとし、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値より少ない場合または前記第2の階調以上の画素比率が前記第2の閾値より多い場合、前記映像信号のビット数で決まる前記映像信号が取り得る第2の最大階調を前記第1の最大階調で除した値を前記ゲインとすることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記バックライト装置は、前記複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出ることを許容する構造を有し、
前記発光輝度演算部は、前記バックライト装置における前記複数の領域それぞれから発せられる光の輝度を前記光源の最大輝度に前記映像ゲイン演算部で求めた前記ゲインの逆数を乗じた第1の発光輝度とし、この第1の発光輝度を得るために前記バックライト装置における前記複数の領域の光源がそれぞれ単独で発光すべき光の輝度を第2の発光輝度としたとき、この第2の発光輝度を、前記第1の発光輝度に前記複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出る光量に基づいた係数を乗じる演算式を用いて求めることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルに表示する映像信号を前記液晶パネル上に設定した複数の領域に対応した領域毎の映像信号とし、
前記領域毎の映像信号における階調のヒストグラムを検出し、
前記ヒストグラムの検出結果に基づいて、前記バックライト装置における領域毎の発光輝度を制御するためのゲインを算出し、
前記液晶パネルのバックライト装置が前記液晶パネルの複数の領域に対応して複数の領域に区画されており、前記バックライト装置における前記複数の領域それぞれの光源から発せられる光の輝度を前記光源の最大輝度と前記ゲインの逆数によって制御して発光させながら前記領域毎の映像信号を表示する
ことを特徴とする映像表示方法。 - 前記液晶パネルの領域毎の映像信号に前記ゲインを乗じて前記領域毎の映像信号を表示することを特徴とする請求項7記載の映像表示方法。
- 前記階調のヒストグラムから予め定めた第1の階調以下の画素比率と予め定めた第2の階調以上の画素比率のうち、少なくとも一方の画素比率を検出することを特徴とする請求項7または8記載の映像表示方法。
- 予め定めた単位時間毎に前記複数の領域それぞれに表示する領域毎の映像信号の第1の最大階調を検出し、
前記第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否かを判別し、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値以上である場合、予め定めた値または前記第1の階調以下の画素比率に基づいて算出される値を前記ゲインとし、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値より少ない場合、前記映像信号のビット数で決まる前記映像信号が取り得る第2の最大階調を前記第1の最大階調で除した値を前記ゲインとすることを特徴とする請求項7ないし9いずれか1項に記載の映像表示方法。 - 前記第1の階調以下の画素比率が予め定めた第1の閾値以上であるか否か、及び前記第2の階調以上の画素比率が予め定めた第2の閾値以下であるか否かを判別し、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値以上で且つ前記第2の階調以上の画素比率が前記第2の閾値以下である場合、予め定めた値または画素比率に基づいて算出される値を前記ゲインとし、前記第1の階調以下の画素比率が前記第1の閾値より少ない場合または前記第2の階調以上の画素比率が前記第2の閾値より多い場合、前記映像信号のビット数で決まる前記映像信号が取り得る第2の最大階調を前記第1の最大階調で除した値を前記ゲインとすることを特徴とする請求項7ないし9いずれか1項に映像表示方法。
- 前記バックライト装置は、前記複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出ることを許容する構造を有しており、
前記バックライト装置における前記複数の領域それぞれから発せられる光の輝度を前記光源の最大輝度に前記映像ゲイン演算部で求めた前記ゲインの逆数を乗じた第1の発光輝度とし、この第1の発光輝度を得るために前記バックライト装置における前記複数の領域の光源がそれぞれ単独で発光すべき光の輝度を第2の発光輝度としたとき、この第2の発光輝度を、前記第1の発光輝度に前記複数の領域それぞれの光源から発せられた光が自己の領域以外の他の領域に漏れ出る光量に基づいた係数を乗じる演算式を用いて求め、
前記バックライト装置の複数の領域それぞれの光源を前記第2の発光輝度で発光させることを特徴とする請求項7ないし11いずれか1項に記載の映像表示方法。
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