JP2010117579A - Liquid crystal display device and method of improving viewing angle characteristic in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、視野角特性を改善した液晶表示装置及び当該液晶表示装置における視野角特性改善方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics and a method for improving viewing angle characteristics in the liquid crystal display device.
液晶表示装置は、通常、2枚のガラス基板を対向させて固定し、その間に液晶を封入した構造となっており、一方のガラス基板に透明な共通電極が形成され、他方のガラス基板に多数の透明な画素電極が行列状に形成されており、更に、各画素電極に個別に選択的に電圧を印加する回路が形成されている。 In general, a liquid crystal display device has a structure in which two glass substrates are fixed to face each other and liquid crystal is sealed between them, a transparent common electrode is formed on one glass substrate, and a large number are formed on the other glass substrate. Transparent pixel electrodes are formed in a matrix, and a circuit for selectively applying a voltage to each pixel electrode is formed.
液晶表示装置は、上記の構造体を偏光版で挟み込んで構成されており、液晶表示装置を見る方向によってコントラスト等が低下するという所謂視野角特性を有している。この視野角特性を改善するため種々の提案がなされている。 The liquid crystal display device is configured by sandwiching the above structure between polarizing plates, and has a so-called viewing angle characteristic in which contrast and the like decrease depending on the direction in which the liquid crystal display device is viewed. Various proposals have been made to improve the viewing angle characteristics.
図7(a)、(b)、(c)は、現在、液晶テレビの表示装置として多く使用されているVA(Vertical Alignment)モードにおける視野角特性とその改善策を説明するものである。VAモードにおいては、例えば、図7(a)に示すように、オフ(黒表示)のときは液晶分子100の長手方向とパネル面101とが垂直になり、オン(白表示)のときは液晶分子100の長手方向とパネル面101が水平になる。中間調では、液晶分子100は斜めに同じ方向を向くことになるが、この液晶分子の状況は、表示画面を見る角度によって異なってしまうため、液晶画面を見る方向によって表示画像が正常に見えない状態になる。
FIGS. 7A, 7B, and 7C illustrate viewing angle characteristics in a VA (Vertical Alignment) mode that is currently widely used as a display device of a liquid crystal television and measures for improving the viewing angle characteristics. In the VA mode, for example, as shown in FIG. 7A, the longitudinal direction of the
このような、特に、中間調における視野角特性を改善するために、図7(b)、(c)に示すMVA(Multi−domain VA)モードが提案されている。液晶表示装置の構造としては、例えば、図7(b)に示すとおり、ガラス基板101、102面上に断面略三角形状の構造物102を付加し、その上に配向膜を形成する。このような構造を有する液晶表示装置において、ガラス基板101、102間に液晶を封入し、駆動電圧を印加すると、液晶分子100は、図7(c)に示すように、この三角形状構造物102に沿って斜めに倒れていく。この場合、液晶分子は異なる2方向に倒れていくことになり、所謂分割配向と同様の効果が得られ、広視野角特性が得られることになる。
In order to improve the viewing angle characteristics in such a halftone, particularly, an MVA (Multi-domain VA) mode shown in FIGS. 7B and 7C has been proposed. As a structure of the liquid crystal display device, for example, as shown in FIG. 7B, a
また、特許文献1には、液晶表示装置の表示品質、特に、階調特性が見る方向によって異なることを改善する技術が開示されている。図8は、特許文献1に開示された上記の課題を解決するためのアクティブマトリックス型液晶表示装置110の構成例を示すものである。図8において、液晶表示装置110は、駆動信号生成部111、LUT(Look Up Table)112、駆動電圧生成部113、ソース駆動回路114、ゲート駆動回路115、液晶パネル116を有している。
Patent Document 1 discloses a technique for improving that the display quality of a liquid crystal display device, in particular, gradation characteristics vary depending on the viewing direction. FIG. 8 shows a configuration example of an active matrix liquid
駆動信号生成部111は、液晶表示装置110に入力される画像データと、LUT112の参照結果に基づいてソース駆動回路114及びゲート駆動回路115を駆動する信号を生成する部分である。LUT112は、画像データを液晶表示装置に表示する際に、正しい階調カーブが得られるように画像データを変換するための変換テーブルであり、入力される画像データに応じた補正量に関するデータが記憶されている。
The drive
液晶表示装置110に入力された画像データは、駆動信号生成部111と共に、LUT112に送られる。LUT112では、入力された画像データに基づいて変換テーブルを参照し、階調カーブの補正量に関するデータを上記駆動信号生成部111に出力する。上記駆動信号生成部111では、階調カーブの歪を補正する値の画像データである補正画像データを出力し、ソース駆動回路114、ゲート駆動回路115に送る。
この特許文献1に記載の技術によれば、相対的な階調特性の視野角依存性を無くすることはできるが、白輝度及び黒輝度の絶対値の視野角依存性を無くすることはできない。特に、大画面の液晶表示装置では、画面の周縁部や視角が大きくなる部分での黒浮き等、視野角特性に依存する面内輝度変化が目立ってきている。 According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to eliminate the viewing angle dependency of the relative gradation characteristics, but it is not possible to eliminate the viewing angle dependency of the absolute values of white luminance and black luminance. . In particular, in a large-screen liquid crystal display device, in-plane luminance changes depending on viewing angle characteristics, such as black floating in a peripheral portion of the screen and a portion with a large viewing angle, are conspicuous.
図9、図10、図11は上述の状況を説明するための図である。 9, FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams for explaining the above-described situation.
図9は、液晶テレビ等の液晶表示装置120を正面から見た図である。図9に示すとおり、液晶表示装置の表示画面全体を縦方向に分割した50のブロックに分け、便宜上左からブロック1、ブロック2・・・ブロック50と番号を付与している。図10は、液晶表示装置120の表示画面を視聴者A、B、Cが見ている様子を示している。視聴者Aは、液晶表示装置120の表示画面の中心部正面で当該液晶表示装置120の高さHの3倍の距離3Hから視聴しており、視聴者Bは、視聴者Aの視聴位置である表示画面中心部から15度の位置から視聴しており、視聴者Cは、同様、表示画面中心部から30度の位置から視聴している。なお、本願の明細書において、視角とは、「画面の法線方向と視聴者の視線方向が成す角度の水平方向成分」という意味で使っており、従って、図10では、画面中央に位置Aが視角0°の位置であり、Bの位置は視角15°の位置ということになる。
FIG. 9 is a front view of a liquid
図11(a)、(b)、(c)は、視聴者A、B、Cが液晶表示装置120を見たときの表示画面の視聴位置による黒輝度、白輝度の変化の状況を示している。図11(a)、(b)、(c)において、左側の縦軸は白輝度の相対的な変化を示しており、右側の縦軸は黒輝度の相対的変化を示している。横軸は図9で示した液晶テレビの列方向(横方向)に分割したブロック位置を示している。また、図11(a)、(b)、(c)において、上側の線分は白輝度の変化を示し、下側の線分は黒輝度の変化を示している。
FIGS. 11A, 11B, and 11C show changes in black luminance and white luminance depending on the viewing position of the display screen when the viewers A, B, and C look at the liquid
図11(a)を参照して、視聴位置による液晶表示装置の表示画面内の黒輝度、白輝度の変化を説明する。視聴者Aの位置から液晶表示装置を見た場合、正面部分(ブロック25)の白輝度を1とすると、両端部分における白輝度は1より下がった値(灰色に近くなる)となる。即ち、視野角が大きくなるに従って、本来表示すべき白輝度の値からずれてしまうことになる。同様、黒輝度についても、正面部分の黒輝度を0とすると、両端部分では大きくずれて、所謂黒浮き現象が起きてしまう。 With reference to Fig.11 (a), the change of the black luminance in the display screen of a liquid crystal display device by a viewing-and-listening position and white luminance is demonstrated. When the liquid crystal display device is viewed from the position of the viewer A, assuming that the white luminance of the front portion (block 25) is 1, the white luminance at both end portions is a value lower than 1 (close to gray). That is, as the viewing angle increases, the white luminance value that should be originally displayed deviates. Similarly, regarding the black luminance, when the black luminance of the front portion is set to 0, the both end portions are largely shifted and a so-called black floating phenomenon occurs.
図11(b)、(c)は、視聴者B、視聴者Cの位置から液晶表示装置120の表示画面を見たときの白輝度の変化、黒輝度の変化の状況を表わしている。図11(b)、(c)から明らかなように、視野角が大きくなると白輝度の低下、黒輝度の上昇(黒浮き)が大きくなることが分る。以上述べたとおり、白輝度及び黒輝度の絶対値は、視野角に大きく依存していることが分る。
FIGS. 11B and 11C show the changes in white luminance and black luminance when the display screen of the liquid
本発明は、特許文献1に記載された従来技術の課題及び上述の液晶表示装置の大画面化に伴って無視できなくなった、白輝度及び黒輝度の絶対値の視野角依存性という課題に鑑みて成されたものであり、視野角特性に伴う表示画面内での黒浮き、白輝度の変化を低減し、従来気になっていた画面内での不均一な表示を改善することが可能となる液晶表示装置を提供することを目的とし、更に、視聴者の位置と映像内容に応じて最適な表示が可能となる液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention is in view of the problem of the prior art described in Patent Document 1 and the problem of the viewing angle dependence of the absolute values of white luminance and black luminance that cannot be ignored with the increase in the screen size of the liquid crystal display device described above. It is possible to improve the non-uniform display in the screen, which was of interest in the past, by reducing the change of black floating and white brightness in the display screen due to the viewing angle characteristics. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can perform optimal display according to the position of the viewer and the content of the video.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
液晶表示部と、上記液晶表示部の表示画面を区切る複数の単位ブロックで構成され、単位ブロック別に輝度制御が可能なバックライトユニットと、バックライトユニットの輝度を補正制御する輝度補正制御部とを有する液晶表示装置であって、
上記輝度補正制御部は、視聴者の位置を検出する視聴者位置検出部と、検出された視聴者の位置に基づく視野角プロファイルと上記液晶表示部の視野角特性とにより上記視聴者の位置に応じた白輝度プロファイル及び黒輝度プロファイルを演算する演算部と、上記単位ブロックに該当する映像信号の輝度ヒストグラムを計算するブロック別輝度ヒストグラム演算部と、同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムを比較する比較部と、比較部からの比較結果を用いて補正の適否、補正の種類を判定する輝度補正判定部と、輝度補正判定部からの出力を受けて上記バックライトユニットを上記単位ブロック別に制御する出力制御部を有することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
A liquid crystal display unit, a backlight unit composed of a plurality of unit blocks that divide the display screen of the liquid crystal display unit and capable of controlling the luminance for each unit block, and a luminance correction control unit for correcting and controlling the luminance of the backlight unit A liquid crystal display device comprising:
The brightness correction control unit is positioned at the viewer position based on a viewer position detection unit that detects a viewer position, a viewing angle profile based on the detected viewer position, and a viewing angle characteristic of the liquid crystal display unit. A calculation unit for calculating a corresponding white luminance profile and a black luminance profile, a luminance histogram calculation unit for each block for calculating a luminance histogram of a video signal corresponding to the unit block, and a luminance histogram for a plurality of unit blocks belonging to the same row. The comparison unit, the luminance correction determination unit that determines the suitability of the correction using the comparison result from the comparison unit, and the type of correction, and the backlight unit for each unit block that receives the output from the luminance correction determination unit It is characterized by having an output control unit for controlling.
これによれば、視聴者の位置を考慮に入れた液晶表示装置の視野角特性の改善を行うことができる。 According to this, it is possible to improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device in consideration of the position of the viewer.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
上記比較部は、同一行の各単位ブロックの輝度ヒストグラムにおける低階調部の割合と高階調部の割合とを比較して、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きいか、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きいかを求め、
上記輝度補正判定部は、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きい場合には当該行に対して黒輝度補正を行い、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きい場合には当該行に対して白輝度補正を行い、上記以外の場合には当該行に対して補正を行わないように判定することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
The comparison unit compares the ratio of the low gradation part and the ratio of the high gradation part in the luminance histogram of each unit block in the same row, and the ratio of the low gradation degree is higher than Rl in all the unit blocks in the same row. Determine whether the ratio of high gradation is greater than Rh in all unit blocks in the same row,
The luminance correction determination unit performs black luminance correction on the row when the ratio of the low gradation level is larger than Rl in all the unit blocks in the same row, and the high gradation level is applied in all the unit blocks in the same row. When the ratio is larger than Rh, white luminance correction is performed on the row, and in other cases, it is determined that correction is not performed on the row.
これによれば、行単位で、且つ、その行に最適の黒輝度補正或いは白輝度補正が可能となり、効果の大きい視野角特性の改善が可能となる。 This makes it possible to perform black luminance correction or white luminance correction that is optimum for each row and for that row, and it is possible to improve the viewing angle characteristics that are highly effective.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
上記低階調部の割合Rlは、20%であり、上記高階調部の割合Rhは、30%であることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
The low gradation portion ratio Rl is 20%, and the high gradation portion ratio Rh is 30%.
これによれば、最適な条件での黒輝度補正又は白輝度補正を選択することができることとなり、大きい視野角特性の改善効果が期待できる。 According to this, it is possible to select black luminance correction or white luminance correction under optimum conditions, and an improvement effect of a large viewing angle characteristic can be expected.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
上記液晶表示部の視野角特性は、ルックアップテーブルに記入されていることを特徴ととしている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
The viewing angle characteristics of the liquid crystal display unit are described in a look-up table.
これによれば、液晶表示部の視野角特性に関する膨大なデータを扱いやすい形で記憶することが出来、液晶表示装置としての処理効率を高めることができる。 According to this, a huge amount of data relating to the viewing angle characteristics of the liquid crystal display unit can be stored in an easy-to-handle form, and the processing efficiency of the liquid crystal display device can be increased.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
更に、表示画面全体の平均輝度を算出する演算部を備え、平均輝度が予め決められた値APL1より低い場合には画面全体に対して黒輝度補正を行い、平均輝度が予め決められた値APL2より高い場合には画面全体に対して白輝度補正を行うことができることを特徴としている。これによれば、簡単な処理によって液晶表示装置の表示画質を高めることができる。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
Further, an arithmetic unit for calculating the average luminance of the entire display screen is provided, and when the average luminance is lower than a predetermined value APL1, black luminance correction is performed on the entire screen, and the average luminance is a predetermined value APL2. If it is higher, white luminance correction can be performed on the entire screen. According to this, the display image quality of the liquid crystal display device can be improved by simple processing.
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
平均輝度がAPL1とAPL2との間にあるときのみに、比較部からの出力を考慮して同一行に対する補正を行うことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
Only when the average luminance is between APL1 and APL2, correction for the same row is performed in consideration of the output from the comparison unit.
これによれば、処理量の多い「同一行に対する補正」を減らすことができ、液晶表示装置としての動作効率を改善できる。 According to this, it is possible to reduce the “correction for the same row” with a large amount of processing, and to improve the operation efficiency as the liquid crystal display device.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置では、
上記APL1は20%であり、APL2は70%であることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the liquid crystal display device according to the present invention,
The APL1 is 20%, and APL2 is 70%.
上記の値は、多くの実験によって求めたものであり、従って、これによれば、表示画質の改善、処理効率のアップに有効である。 The above values have been obtained by many experiments. Therefore, this value is effective for improving the display image quality and increasing the processing efficiency.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置における視野角特性改善方法では、
視聴者の位置を検出するステップと、視聴者の位置に対応した液晶表示部の黒輝度プロファイル及び白輝度プロファイルを演算するステップと、液晶表示部を複数の単位ブロックに分け、各単位ブロック別に輝度ヒストグラムを演算するステップと同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムにおける低階調部の割合と高階調部の割合を比較して、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きいか、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きいかを求めるステップと、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きい場合には当該行に対して黒輝度補正を行い、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きい場合には当該行に対して白輝度補正を行い、上記以外の場合には当該行に対して補正を行わないように判定するステップを有することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, in the viewing angle characteristic improving method in the liquid crystal display device according to the present invention,
The step of detecting the position of the viewer, the step of calculating the black luminance profile and the white luminance profile of the liquid crystal display unit corresponding to the position of the viewer, the liquid crystal display unit being divided into a plurality of unit blocks, and the luminance for each unit block Comparing the ratio of the low gradation part and the ratio of the high gradation part in the luminance histogram of the plurality of unit blocks belonging to the same row as the step of calculating the histogram, the ratio of the low gradation degree is obtained in all the unit blocks of the same row. A step of determining whether the ratio of the high gradation in all the unit blocks in the same row is greater than Rh, and if the ratio of the low gradation in all the unit blocks in the same row is greater than Rl, the row If the ratio of the high gradation level is higher than Rh in all unit blocks in the same row, the white luminance correction is performed on the row. It is characterized by having a step of determining not to perform correction with respect to the line in other cases.
これによれば、視野角特性に伴う表示画面内での黒浮き、白輝度の変化を低減し、従来気になっていた画面内での不均一な表示を改善することが可能となる液晶表示装置の視野角特性改善方法を提供することができ、更に、視聴者の位置と映像内容に応じて最適な表示が可能となる液晶表示装置を提供することができる。 According to this, the liquid crystal display which can reduce the black floating and white brightness change in the display screen due to the viewing angle characteristics, and improve the non-uniform display in the screen which has been a concern in the past. It is possible to provide a method for improving the viewing angle characteristics of the device, and it is possible to provide a liquid crystal display device capable of optimal display in accordance with the viewer's position and video content.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置における視野角特性改善方法では、上記低階調部の割合Rlは20%であり、上記高階調部の割合Rhは30%であることを特徴としている。 In order to solve the above problem, in the viewing angle characteristic improving method in the liquid crystal display device according to the present invention, the ratio Rl of the low gradation part is 20% and the ratio Rh of the high gradation part is 30%. It is characterized by that.
これによれば、最適な条件での黒輝度補正又は白輝度補正を選択することができることとなり、大きい視野角特性の改善効果が期待できる。 According to this, it is possible to select black luminance correction or white luminance correction under optimum conditions, and an improvement effect of a large viewing angle characteristic can be expected.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置における視野角特性改善方法では、表示画面全体の平均輝度を算出すると共に、平均輝度が予め決められた値APL1より低い場合には画面全体に対して黒輝度補正を行い、平均輝度が予め決められた値APL2より高い場合には画面全体に対して白輝度補正を行うステップを最初に行うことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, in the viewing angle characteristic improving method in the liquid crystal display device according to the present invention, the average luminance of the entire display screen is calculated, and the screen is displayed when the average luminance is lower than a predetermined value APL1. The black luminance correction is performed on the entire screen, and when the average luminance is higher than a predetermined value APL2, the step of performing the white luminance correction on the entire screen is performed first.
これによれば、特に暗い画面、特に明るい画面を選んで予め軽い処理量で補正しておくことになるので、液晶表示装置としての処理効率を高めることができ、また、全体としての画像品質を高めることができる。 According to this, since a particularly dark screen, particularly a bright screen, is selected and corrected in advance with a light processing amount, the processing efficiency as a liquid crystal display device can be improved, and the overall image quality can be improved. Can be increased.
上述の課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置における視野角特性改善方法では、視聴者が2以上であることを検知した場合に、2以上の視聴者にとって共に有効である部分のみの補正を行うステップを有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, in the viewing angle characteristic improving method in the liquid crystal display device according to the present invention, when it is detected that the number of viewers is two or more, only the portion that is effective for two or more viewers is used. It is characterized by having the step which correct | amends.
これによれば、視聴者が2以上の場合にも、もともとの画質を劣化することなく全ての視聴者に対する画質を向上させることができる。 According to this, even when there are two or more viewers, the image quality for all viewers can be improved without degrading the original image quality.
以上に述べたとおり、本願の発明に係る液晶表示装置では、
液晶表示部と、上記液晶表示部の表示画面を区切る複数の単位ブロックで構成され、単位ブロック別に輝度制御が可能なバックライトユニットと、バックライトユニットの輝度を補正制御する輝度補正制御部とを有する液晶表示装置であって、
上記輝度補正制御部は、視聴者の位置を検出する視聴者位置検出部と、検出された視聴者の位置に基づく視野角に応じた白輝度プロファイル及び黒輝度プロファイルを演算する演算部と、上記単位ブロックに該当する映像信号の輝度ヒストグラムを計算するブロック別輝度ヒストグラム演算部と、同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムを比較する比較部と、比較部からの比較結果を用いて補正の適否、補正の種類を判定する輝度補正判定部と、輝度補正判定部からの出力を受けて上記バックライトユニットを上記単位ブロック別に制御する出力制御部を有することを特徴としている。
As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention,
A liquid crystal display unit, a backlight unit composed of a plurality of unit blocks that divide the display screen of the liquid crystal display unit and capable of controlling the luminance for each unit block, and a luminance correction control unit for correcting and controlling the luminance of the backlight unit A liquid crystal display device comprising:
The luminance correction control unit includes a viewer position detection unit that detects a viewer position, a calculation unit that calculates a white luminance profile and a black luminance profile according to a viewing angle based on the detected viewer position, A luminance histogram calculation unit for each block that calculates a luminance histogram of a video signal corresponding to a unit block, a comparison unit that compares luminance histograms of a plurality of unit blocks belonging to the same row, and a correction result using a comparison result from the comparison unit A luminance correction determination unit that determines suitability and type of correction, and an output control unit that receives the output from the luminance correction determination unit and controls the backlight unit for each unit block.
また、本願の別の発明に係る液晶表示装置における視野角特性改善方法では、
視聴者の位置を検出するステップと、視聴者の位置に対応した液晶表示部の黒輝度プロファイル及び白輝度プロファイルを演算するステップと、液晶表示部を複数の単位ブロックに分け、各単位ブロック別に輝度ヒストグラムを演算するステップと、同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムにおける低階調部の割合と高階調部の割合を比較して、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きいか、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きいかを求めるステップと、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きい場合には当該行に対して黒輝度補正を行い、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きい場合には当該行に対して白輝度補正を行い、上記以外の場合には当該行に対して補正を行わないように判定するステップを有することを特徴としている。
Further, in the viewing angle characteristic improving method in the liquid crystal display device according to another invention of the present application,
The step of detecting the viewer position, the step of calculating the black luminance profile and the white luminance profile of the liquid crystal display unit corresponding to the viewer position, the liquid crystal display unit being divided into a plurality of unit blocks, and the luminance for each unit block Comparing the ratio of the low gradation part and the ratio of the high gradation part in the luminance histogram of the plurality of unit blocks belonging to the same row with the step of calculating the histogram, the proportion of the low gradation degree in all the unit blocks of the same row Determining whether the ratio of high gradation is greater than Rh in all unit blocks in the same row, and if the ratio of low gradation is greater than Rl in all unit blocks in the same row, Black luminance correction is performed on the row, and when the ratio of the high gradation level is higher than Rh in all unit blocks in the same row, white luminance correction is performed on the row, In cases other than the serial is characterized by having a step of determining not to perform correction on the line.
これによれば、視野角特性に伴う表示画面内での黒浮き、白輝度の変化を低減し、従来気になっていた画面内での不均一な表示を改善することが可能となる液晶表示装置を提供することができ、更に、視聴者の位置と映像内容に応じて最適な表示が可能となる液晶表示装置を提供することができる。 According to this, the liquid crystal display which can reduce the black floating and white brightness change in the display screen due to the viewing angle characteristics, and improve the non-uniform display in the screen which has been a concern in the past. An apparatus can be provided, and a liquid crystal display device capable of optimal display according to a viewer's position and video content can be provided.
本発明の実施の形態を説明する前に、まず、図6を用いて、本願発明の原理的な考え方を説明する。 Before describing the embodiment of the present invention, first, the basic concept of the present invention will be described with reference to FIG.
図6は、視聴者が図10におけるBの位置から液晶表示装置、例えば液晶テレビを視聴したときの、ある液晶テレビの視野角特性と、本願の発明による輝度補正の効果を示した図である。図6において、横軸は、図9に示した表示画面を縦方向に区切った50個のブロック位置を示しており、左側の縦軸は白輝度を表わしており、右側の縦軸は黒輝度を表わしている。 FIG. 6 is a diagram showing the viewing angle characteristics of a certain liquid crystal television and the effect of luminance correction according to the present invention when a viewer views a liquid crystal display device, for example, a liquid crystal television, from the position B in FIG. . In FIG. 6, the horizontal axis represents 50 block positions obtained by dividing the display screen shown in FIG. 9 in the vertical direction, the left vertical axis represents white luminance, and the right vertical axis represents black luminance. Represents.
線分W0は補正をかけていないときの白輝度(256階調における255階調レベル)を示しており、b0は補正をかけていないときの黒輝度(256階調における0階調レベル)を示している。横軸目盛りの大きい方(図9参照、液晶表示装置の表示画面の向かって右側の端)では、白輝度、黒輝度共にほぼ所望の値に等しい値が出ているが、横軸メモリの小さい方(液晶表示装置の表示画面の向かって左側の端)では、白輝度は低くなり、黒輝度は高くなっている。これは、視聴者Bの位置が、画面の右端の正面に近く、また、左端から離れているため、左端を見る際の視野角が大きくなってしまうためである。 The line segment W0 indicates the white luminance (255 gradation level at 256 gradations) when correction is not performed, and b0 indicates the black luminance (0 gradation level at 256 gradations) when correction is not performed. Show. In the case where the horizontal scale is larger (see FIG. 9, right end of the display screen of the liquid crystal display device), both the white luminance and the black luminance are almost equal to desired values, but the horizontal memory is small. On the other hand (at the left end of the display screen of the liquid crystal display device), the white luminance is low and the black luminance is high. This is because the viewer B's position is close to the front of the right end of the screen and away from the left end, so that the viewing angle when viewing the left end is increased.
人間の視覚特性は、黒輝度の変化に敏感に感知するため、この場合、例えば夜空のような全面黒に近い映像では、画面左側方向での黒浮きが気になる。黒浮きを軽減するには、この箇所のバックライトの明るさを暗くすればよい。 Human visual characteristics are sensitive to changes in black luminance. In this case, for example, in an image that is almost black, such as the night sky, black floating in the left direction of the screen is a concern. In order to reduce the black float, the brightness of the backlight at this point should be reduced.
本願の発明では、上記の考え方に基づき、液晶表示装置のバックライトユニットをLEDバックライト等のブロック毎に制御可能なユニットで構成し、視聴者の位置、映像信号の種類に応じて、ブロック毎にバックライトを制御している。b1、b2は、黒輝度補正を行った場合の黒輝度の表示画面におけるプロファイルを示している。黒輝度を補正するためには、黒浮きを起こしている領域のLED輝度を下げるため、白輝度の低下を伴う。黒輝度の補正をかけて、黒輝度のプロファイルがb1、b2になったときの白輝度のプロファイルはそれぞれW1、W2になる。 In the invention of the present application, based on the above concept, the backlight unit of the liquid crystal display device is configured by a unit that can be controlled for each block such as an LED backlight, and each block is controlled according to the position of the viewer and the type of the video signal. Control the backlight. b1 and b2 show profiles on the display screen of black luminance when black luminance correction is performed. In order to correct the black luminance, the white luminance is lowered in order to reduce the LED luminance in the area where the black float is caused. When the black luminance is corrected and the black luminance profiles are b1 and b2, the white luminance profiles are W1 and W2, respectively.
このように、黒輝度の補正と白輝度の補正はトレードオフの関係になるため、条件に応じた補正が必要となるが、一般的には、白輝度の変化は人間の視覚特性上感知され難いため、主として黒輝度に注目した補正が重要である。 As described above, since the correction of black luminance and the correction of white luminance are in a trade-off relationship, correction according to conditions is necessary, but in general, changes in white luminance are perceived by human visual characteristics. Since it is difficult, correction mainly focusing on black luminance is important.
なお、以上の説明では、液晶表示装置の表示画面における水平方向の輝度差のみを補正することを考えて説明しているが、実施の形態で詳細に説明する補正を、垂直方向の視野角に基づく輝度差の補正に適用しても良く、垂直方向の輝度差をも考慮して行方向ブロックでの補正を併せて行っても良い。 In the above description, only the luminance difference in the horizontal direction on the display screen of the liquid crystal display device is corrected, but the correction described in detail in the embodiment is applied to the vertical viewing angle. The correction may be applied to the luminance difference correction based on the correction, and the correction in the row direction block may be performed in consideration of the luminance difference in the vertical direction.
〔実施の形態〕
以下に、本発明に従った実施の形態を説明する。尚、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態及び図面に限定されるものではない。
Embodiment
Embodiments according to the present invention will be described below. In the following description, various limitations preferable for carrying out the present invention are given, but the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and drawings.
図1は、本発明に従った液晶表示装置における黒輝度、白輝度を補正する装置のブロック図、図2は、実際の表示画像において黒輝度補正を行うか白輝度補正を行うかを説明するための図、図3は視聴者が2人の場合の補正を行う場合を説明するための図、図4は、本発明の液晶表示装置の動作を説明するためのフローチャート、図5は、図1における視角プロファイルを説明するための図である。 FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for correcting black luminance and white luminance in a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2 explains whether black luminance correction or white luminance correction is performed on an actual display image. FIG. 3 is a diagram for explaining the correction when the number of viewers is two, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a viewing angle profile in FIG.
図1において、10は視聴者の視聴位置、映像信号等を加味して黒輝度補正又は白輝度補正を行う輝度補正制御部であり、20は表示画面を複数のブロックに分けたときに単位ブロック毎に輝度(明るさ)を制御できるLED等により構成されたバックライトユニットであり、30は液晶よりなる表示部である。
In FIG. 1,
輝度補正制御部10は、視聴者の位置を検出する視聴者位置検出部11、視聴者が特定の位置にいることを検出した場合にその位置から表示画面を見た際の視角の状態(プロファイル)を演算する視角プロファイル演算部12、視角と白輝度又は黒輝度との関係を表わすデータが記入されたルックアップテーブル(LUT)を有する視野角特性LUT13、表示画面を複数のブロックに分けた際の特定の入力映像信号におけるブロック別の輝度分布(ヒストグラム)を求めるブロック別輝度ヒストグラム演算部14、同一ブロック内での輝度ヒストグラムにおける低階調部分の割合、高階調部分の割合をあらかじめ決められた比率と比較する比較部15、入力映像信号の平均信号レベル(Average Signal Level)を計算するAPL演算部16、実際に白輝度補正を行うか黒輝度補正を行うかの判定を行う輝度補正判定部17、補正を行うに必要なLED等の出力を計算する出力演算部18からなる。
The brightness
LEDバックライトユニット20は、複数の単位ブロック21、22・・・より構成されており、各単位ブロックは個別に輝度調整が可能とされており、この実施例では図9に示した液晶画面を縦方向に分割した50個のブロックに対応して設けられている。
The
液晶表示部30は、MVAモード等の液晶表示デバイスであり、図示されていない駆動回路により駆動され、映像信号等に従った画像の表示を行う。液晶表示装置の代表例は液晶テレビであり、以下の説明では液晶テレビを例に説明するが、本願発明はテレビに限られることなく、一般の液晶表示装置に対して適用可能であることはいうまでもない。
The liquid
図1を用いて本願発明の実施の形態を説明する。液晶テレビ等の液晶表示装置の前に視聴者が座ると、視聴者位置検出部11は視聴者が表示画面の前方のどの位置に座っているかを検出する。検出装置としては公知の種々の装置が使用可能であるが、例えば、CCDカメラ等を用いた画像認識による方法を用いることができる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When a viewer sits in front of a liquid crystal display device such as a liquid crystal television, the viewer
この位置情報を基に、視角プロファイル演算部12において、視角プロファイルが演算される。視角プロファイルとは、ある視聴者からテレビの表示画面を見たときの画面内での視角の「分布」状況を示すものであり、例えば、視聴者が図10のBの位置に居るとすれば、図5(a)に示すような視角プロファイルとなり、視聴者が図10のAの位置に居たとすれば、図5(b)に示すような視角プロファイルとなる。
Based on this position information, the viewing angle
視野角特性LUT13には、前述のとおり、視角と白輝度又は黒輝度との関係を表わすデータが記入されている。より具体的には、例えば、視角が0°、1°、2°・・・に対してcd/m2単位での白輝度と黒輝度の値が入っていても良いし、また、0°の時の白輝度を100としたときの相対値が入っていても良い。この視野角特性LUT13に記憶されているデータは、用いる液晶表示部毎に求められているものであり、使用する液晶表示部の特性を表わしている。
As described above, data representing the relationship between the viewing angle and the white luminance or the black luminance is entered in the viewing angle characteristic LUT13. More specifically, for example, values of white luminance and black luminance in cd / m2 units may be included for viewing angles of 0 °, 1 °, 2 °,. The relative value when the white luminance at the time is 100 may be included. The data stored in the viewing angle
視角プロファイル演算部12からの出力がこの視野角特性LUT13に入力されると、視野角特性LUT13からは、特定の視角プロファイルに対応した白輝度の状況(白輝度プロファイル)、黒輝度の状況(黒輝度プロファイル)が出力される。より具体的には、もし視聴者位置がBである場合には、図6に示される白輝度プロファイルW0、黒輝度プロファイルb0に相当するプロファイルが出力される。なお、白輝度プロファイルW0、黒輝度プロファイルb0はいずれも補正処理の施されていない状態のプロファイルである。
When the output from the viewing angle
一方、入力映像信号がブロック別輝度ヒストグラム演算部14に入力されると、ブロック別輝度ヒストグラム演算部14では、前述のとおり、先ず、表示画面を複数のブロックに分けた際の特定の入力映像信号におけるブロック別の輝度分布(輝度ヒストグラム)を演算する。これは、例えば、図2(b)に示す輝度ヒストグラムを求めることであって、低階調(黒)から高階調(白)に至る表示画面における輝度の分布を表わすものである。図2(b)において、縦軸方向は、特定階調の画素の数を示すことになる。なお、図2では、以後の説明が煩雑にならないように、水平方向のブロックを5個としている。
On the other hand, when the input video signal is input to the block-by-block luminance
更に、ブロック別輝度ヒストグラム演算部14では、算出されたブロック別の輝度ヒストグラムに基づき、同一ブロック内での輝度ヒストグラムにおける低階調部分の割合、高階調部分の割合を求める。低階調部分の割合、高階調部分の割合とは、図2(b)に示す輝度ヒストラムに示されているように、一定範囲の階調部に属する画素の全体画素に占める割合を意味している。より具体的には、256階調の液晶表示装置においては、例えば、低階調部の範囲としては、0〜(30〜80)であり、高階調部の範囲としては(200〜230)〜255であり、この範囲に入る低階調画素の割合、及び高階調画素の割合を求めている。
Further, the luminance
比較部15では、ブロック別輝度ヒストグラム演算部14からの出力である「同一ブロック内での輝度ヒストグラムにおける低階調部分の割合、高階調部分の割合」を受信し、同一行におけるブロック間での輝度ヒストグラムと比較する。
The
図2(a)、(b)、(c)を参照して、ブロック別輝度ヒストグラム演算部14、比較部15の動作の詳細をより具体的に説明する。図2(a)において、液晶テレビの表示画面30は、横方向に5つに区切られていると共に、縦方向に11に区切られており、その結果、5×11個のブロックに区切られている。
Details of the operations of the block-by-block luminance
ブロック別輝度ヒストグラム演算部14では、上記各ブロックにおける入力映像信号を分析して画素毎の輝度を求め、図2(b)に示すブロック別の輝度分布(輝度ヒストグラム)を作成し、更に、輝度ヒストグラムにおける低階調部の割合、高階調部の割合を求める。例えば、図2(c)に示すごとく、行n1における各ブロックの低階調部の割合は左から、10%、30%、5%、5%、10%であり、高階調部の割合は左から、30%、40%、30%、30%、50%である。同様に行n2、行n3、・・・について、低階調部の割合、高階調部の割合を求める。
The luminance
比較部15では、ブロック別輝度ヒストグラム演算部14からの出力を受け、同一行におけるブロック間での輝度ヒストグラムの比較を行う。そして、下記条件a又は条件bのどちらか一方を満たすか、或いはそうではないかを求める。
条件a=同一行の各ブロックの「全て」の領域で低階調部の割合がRlより大きい。
条件b=同一行の各ブロックの「全て」の領域で高階調部の割合がRhより大きい。
The
Condition a = the ratio of the low gradation portion is larger than Rl in the “all” region of each block in the same row.
Condition b = The ratio of the high gradation portion is larger than Rh in the “all” region of each block in the same row.
この実施例では、割合Rlとして、20%を用いており、割合Rhとして、30%を用いている。この数値は、実際に画面を観察しながら最良の数値として決定されるが、上記の数値に限られることなく上記の数値付近で多少の変更は可能である。 In this embodiment, 20% is used as the ratio Rl and 30% is used as the ratio Rh. This numerical value is determined as the best numerical value while actually observing the screen. However, the numerical value is not limited to the above numerical value, and can be slightly changed in the vicinity of the above numerical value.
APL演算部16では、入力映像信号が入力されると、1画面分の映像信号の平均信号レベル(Average Signal Level)、即ち、画面全体の平均の明るさを計算する。そしてその演算結果APLを輝度補正判定部17に送る。
When the input video signal is input, the
輝度補正判定部17では、APL演算部16からの演算結果及び比較部15からの比較結果を用いて、画面全体での補正の要否、特定の行(例えば、図2における行n1、行n2・・・)についての補正の要否、補正が必要である場合の補正の種類(黒輝度補正か白輝度補正等)を判定する。詳細は、以下のとおりである。
The luminance
APL演算部16からの演算結果は、画面全体の平均の明るさを示しており、この値が低ければ画面は平均として暗い画像を表示していることになり、値が高ければ平均として明るい画像を表示していることになる。そこで、この実施例では、先ず、輝度補正判定部17において、APL演算部16からの演算結果の値の高低で、全体的な画像の明暗を判断し、演算結果が低ければ、画面全体を黒輝度補正することと判定し、逆に演算結果が高ければ画面全体を白輝度補正することと判定する。例えば、輝度補正判定部17では、演算結果の値が20%(APL1とする)以下であれば、全体的に暗い画像であると判断して画面全体を黒輝度補正することと判定し、演算結果の値が70%(APL2とする)以上であれば全体的に明るい画像であると判断して画面全体を白輝度補正することと判定する。また、輝度補正判定部17では、どの程度の補正を行うべきかの補正係数を判定する。
The calculation result from the
APL演算部16からの演算結果が20%(APL1)と70%(APL2)の間にあった場合、輝度補正判定部17は、比較部15からの比較結果を用いて、特定の「行ni」に対して実施する補正の種類(黒輝度補正か白輝度補正等)を決定する。即ち、特定の「行ni]が、条件aを満足している場合には、輝度補正判定部17では当該の「行ni」に対して黒輝度補正を行うことと判定し、また、条件bを満足する場合には、輝度補正判定部17では当該の「行ni」に対して白輝度補正を行うことと判定する。また、その他の場合は輝度補正を行わないことと判定する。更に、輝度補正判定部17では、どの程度の補正を行うべきかの補正係数を判定する。
When the calculation result from the
例えば、図2(c)において、行n1の場合には、全てのブロックにおいて高階調部の割合が30%以上であり、条件bを満足していることから、輝度補正判定部17では、白輝度補正を行うことと判定する。行n2の場合は、全てのブロックにおいて低階調部の割合が20%以上であり、輝度補正判定部17では、黒輝度を補正することと判定する。行n3の場合は、条件a及び条件bを同時に満足していることから、輝度補正判定部17では、輝度補正は行わないことと判定する。また、輝度補正判定部17では、黒輝度補正、白輝度補正のいずれの場合もどの程度の補正を行うべきかの補正係数を判定する。
For example, in FIG. 2C, in the case of row n1, since the ratio of the high gradation portion is 30% or more in all the blocks and the condition b is satisfied, the luminance
出力演算部18は、輝度補正判定部17からの判定結果に基づいて、判定した補正が可能となるLED駆動出力を演算する。即ち、例えば、画面全体を黒輝度補正或いは白輝度補正する場合、輝度補正判定部17からのどの程度の補正を行うべきかの補正係数を考慮してLED駆動に必要な出力を演算し、これを光源出力制御部19に送る。光源出力制御部19では、具体的な補正量に従ってLEDバックライトユニットを制御する。
Based on the determination result from the luminance
APL演算部16からの演算結果が20%(APL1)と70%(APL2)の間にあった場合には、出力演算部18は、視野角特性LUT13からの出力及び輝度補正判定部17からの出力を受け、特定の行niに対して補正を行うための具体的な補正量を演算し、光源出力制御部19に送る。光源出力制御部19は、具体的な補正量に従って、LEDバックライトユニット20の単位ブロック21、22・・・の出力を制御する。
When the calculation result from the
例えば、視野角特性LUT13からは、図6にW0、b0で示す「視聴者の位置に応じた特定の行niに対する輝度プロファイル」が出力されており、輝度補正判定部17からは、「黒補正を行うべきであるとの判定結果と補正量を決める補正係数α1」が出力されているとする。出力演算部18では、視野角特性LUT13からの出力、輝度補正判定部17からの出力を考慮して、図6に示す「輝度プロファイルb0(補正無し)を輝度プロファイルb1にするためのLED駆動に必要な出力」を演算し、これを光源出力制御部19に送る。光源出力制御部19は、具体的な補正量に従って、LEDバックライトユニット20の単位ブロック21、22・・・の出力を制御することになる。
For example, the viewing angle
上述のAPL1(20%)、APL2(70%)は、様々な映像を検討して求めた数値であり、多少の変動は許されるが、通常の映像に対しては効果的に補正を行うことができる値である。即ち、条件をゆるく(APL1として30%、APL2として60%)した場合、輝度補正が逆効果を与える(むしろ黒浮きを強調してしまう、又は白輝度の変化が不自然に大きくなる)確立が高くなった。また、条件を厳しくすると、輝度補正が逆効果を与える確率は低くなるが、今度は、必要な補正がかからなくなる場合が生ずる。 The above-mentioned APL1 (20%) and APL2 (70%) are numerical values obtained by examining various videos, and some fluctuations are allowed, but normal video should be corrected effectively. It is a value that can be. That is, when the conditions are relaxed (30% as APL1 and 60% as APL2), the luminance correction has an adverse effect (rather, it emphasizes the black float or unnaturally increases the change in white luminance). It became high. If the conditions are strict, the probability that the luminance correction has an adverse effect is lowered, but this time, the necessary correction may not be applied.
上述のRl、Rhの値は、実施例ではRl=20%、Rh=30%としたが、この値に限られることなく多少の変動が許されることはいうまでも無い。なお、黒の方が人間の目に敏感であることから、条件をゆるくしている。 The values of Rl and Rh described above are Rl = 20% and Rh = 30% in the embodiment, but it is needless to say that some variation is allowed without being limited to these values. Since black is more sensitive to human eyes, the conditions are relaxed.
なお、上述の補正処理は、1画面毎に行うことも可能であるが、画面がめまぐるしく変わる映像の場合、逆に不適切な制御となり、画質が低下することもある。従って、特定の期間の平均値を計算して制御することでも良い。また、画面が大きく変わることは、容易に検出できることであるから、これを検知しておき、映像に応じた処理とすることも可能である。また、テレビでは、電子番組表等を参照することによって映像の種類を判定することも容易であるから、映像の種類(例えば、アニメ、ドラマ、etc.)に応じて最適値を選べるようにしておくことも可能である。 The correction process described above can be performed for each screen. However, in the case of an image with a rapidly changing screen, the image quality may be deteriorated. Therefore, it may be controlled by calculating an average value for a specific period. In addition, since it is easy to detect that the screen changes greatly, it is possible to detect this and perform processing according to the video. In addition, in a television, it is easy to determine the type of video by referring to an electronic program guide or the like, so that an optimum value can be selected according to the type of video (for example, animation, drama, etc.). It is also possible to leave.
図2では、水平方向のブロックの数を5で説明し、また、図6では、水平方向のブロックの数を50としている。一般的に、ブロック数を増やす方がきめの細かい補正ができるが、補正に要するデータ処理量が増える。縦方向の行の数も同様である。処理量との兼ね合いで決定すれば良い。 In FIG. 2, the number of blocks in the horizontal direction is described as 5, and in FIG. 6, the number of blocks in the horizontal direction is 50. In general, finer correction can be performed by increasing the number of blocks, but the amount of data processing required for correction increases. The same applies to the number of rows in the vertical direction. It may be determined in consideration of the amount of processing.
以上の説明は、視聴者が1人である場合を想定して説明している。視聴者が2人以上でもこの発明を適用できる。図3はこの場合の補正方法を説明する図である。図3は、例えば、視聴者が液晶表示画面の正面に位置A(図10参照)と正面から15°ずれた位置B(図10参照)にいる場合を示している。この場合、位置Aにおける輝度プロファイルは図3(a)に示すとおりとなり、位置Bにおける輝度プロファイルは図3(b)に示すとおりとなる。図3(a)、図3(b)から明らかなとおり、位置A、位置Bの視聴者の双方にとって補正の効果のある範囲は、図面の左側の「補正範囲」になる。このように、視聴者が複数の場合には、複数の視聴者にとって補正の効果のある範囲を求めておき、そこの箇所のみの補正を行うこととする。 The above description is made on the assumption that there is only one viewer. The present invention can be applied even when there are two or more viewers. FIG. 3 is a diagram for explaining a correction method in this case. FIG. 3 shows a case where, for example, the viewer is at a position A (see FIG. 10) at a position 15 (see FIG. 10) deviated from the front by a position A (see FIG. 10). In this case, the luminance profile at position A is as shown in FIG. 3A, and the luminance profile at position B is as shown in FIG. As is clear from FIGS. 3A and 3B, the range that has a correction effect for both the viewers at position A and position B is the “correction range” on the left side of the drawing. In this way, when there are a plurality of viewers, a range in which correction is effective for a plurality of viewers is obtained, and correction is performed only on those portions.
図1、図4を参照して、本願発明に係る液晶表示装置の動作を説明する。 The operation of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図4を参照して、ステップ1(以後S1と記す。)において、視聴者位置検出部11からの視聴者の位置情報(表示画面からの距離、角度)を入手すると、S2において、視聴者が1人か否かが判定される。
Referring to FIG. 4, when the viewer position information (distance and angle from the display screen) is obtained from
視聴者が1人の場合には、S3において、視角プロファイル演算部12、視野角特性LUT13等において、視聴者の視聴位置に対応する視角に対する各ブロックでの白輝度プロファイル、黒輝度プロファイルを算出する。次いで、S4において、APL演算部16においてAPLを算出し、APL<APL1の場合には、暗い画像であると判断して画面全体の黒輝度を補正し(S5)、APL>APL2の場合には明るすぎる画像として画面全体を白輝度補正する(S6)。
When there is only one viewer, in S3, the viewing angle
APL1≦APL≦APL2の場合には、S7に進み、同一行ブロック間での輝度ヒストグラム比較を行い、各行についての補正を行う。即ち、「低階調部の割合」>Rlの場合は、黒輝度補正を行い(S5)、「高階調部の割合」>Rhの場合には、白輝度補正を行う(S6)。いずれの場合でもない場合は、輝度補正を行わない(S8)。 In the case of APL1 ≦ APL ≦ APL2, the process proceeds to S7, and luminance histogram comparison between the same row blocks is performed to correct each row. That is, when “ratio of low gradation part”> Rl, black luminance correction is performed (S5), and when “ratio of high gradation part”> Rh, white luminance correction is performed (S6). In any case, luminance correction is not performed (S8).
視聴者が2人以上いる場合は、S9において、各視聴者に対してS3と同様な処理を行う。即ち、各視聴者に対して、視聴者の視聴位置に対応する視角に対する各ブロックでの白輝度プロファイル、黒輝度プロファイルを算出する。次いで、S10において、全ての視聴者に対して輝度補正の効果が得られるブロックを検出しておく。S4以降は視聴者が1人の場合と同様なステップとなる。 When there are two or more viewers, the same processing as S3 is performed on each viewer in S9. That is, for each viewer, a white luminance profile and a black luminance profile in each block with respect to the viewing angle corresponding to the viewing position of the viewer are calculated. Next, in S10, a block that can obtain the effect of brightness correction is detected for all viewers. After S4, the steps are the same as in the case of one viewer.
本発明よれば、視野角特性を改善した大画面の液晶テレビを提供することができるなど、産業上の利用価値は極めて高い。 According to the present invention, the industrial utility value is extremely high, such as providing a large-screen liquid crystal television with improved viewing angle characteristics.
10 輝度補正制御部
11 視聴者位置検出部
12 視角プロファイル演算部
13 視野角特性LUT
14 ブロック別輝度ヒストグラム演算部
15 比較部
16 APL演算部
17 輝度補正判定部
18 出力演算部
19 光源出力制御部
20 LEDバックライトユニット
21、22 単位ブロック
30 液晶表示部
DESCRIPTION OF
14 luminance
Claims (11)
上記輝度補正制御部は、視聴者の位置を検出する視聴者位置検出部と、検出された視聴者の位置に基づく視野角プロファイルと上記液晶表示部の視野角特性とにより、上記視聴者の位置に応じた白輝度プロファイル及び黒輝度プロファイルを演算する演算部と、上記単位ブロックに該当する映像信号の輝度ヒストグラムを計算するブロック別輝度ヒストグラム演算部と、同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムを比較する比較部と、比較部からの比較結果を用いて補正の適否、補正の種類を判定する輝度補正判定部と、輝度補正判定部からの出力を受けて上記バックライトユニットを上記単位ブロック別に制御する出力制御部とを有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display unit, a backlight unit configured with a plurality of unit blocks that divide the display screen of the liquid crystal display unit, and capable of controlling the luminance for each unit block, and a luminance correction control unit for correcting and controlling the luminance of the backlight unit A liquid crystal display device comprising:
The brightness correction control unit includes a viewer position detection unit that detects the position of the viewer, a viewing angle profile based on the detected viewer position, and a viewing angle characteristic of the liquid crystal display unit. A calculation unit that calculates a white luminance profile and a black luminance profile according to the unit, a luminance histogram calculation unit for each block that calculates a luminance histogram of a video signal corresponding to the unit block, and a luminance histogram of a plurality of unit blocks belonging to the same row A comparison unit, a luminance correction determination unit that determines the suitability of the correction using the comparison result from the comparison unit, and a type of correction, and the backlight unit that receives the output from the luminance correction determination unit A liquid crystal display device comprising: an output control unit that is separately controlled.
上記輝度補正判定部は、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きい場合には当該行に対して黒輝度補正を行い、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きい場合には当該行に対して白輝度補正を行い、上記以外の場合には当該行に対して補正を行わないように判定することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 The comparison unit compares the ratio of the low gradation part and the ratio of the high gradation part in the luminance histogram of each unit block in the same row, and the ratio of the low gradation degree is higher than Rl in all the unit blocks in the same row. Determine whether the ratio of high gradation is greater than Rh in all unit blocks in the same row,
The luminance correction determination unit performs black luminance correction on the row when the ratio of the low gradation level is larger than Rl in all the unit blocks in the same row, and the high gradation level is applied in all the unit blocks in the same row. 2. The liquid crystal according to claim 1, wherein when the ratio is larger than Rh, white luminance correction is performed on the row, and in other cases, it is determined not to perform correction on the row. Display device.
視聴者の位置に対応した液晶表示部の黒輝度プロファイル及び白輝度プロファイルを演算するステップと、
液晶表示部を複数の単位ブロックに分け、各単位ブロック別に輝度ヒストグラムを演算するステップと
同一行に属する複数の単位ブロックの輝度ヒストグラムにおける低階調部の割合と高階調部の割合を比較して、同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きいか、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きいかを求めるステップと、
同一行の全ての各単位ブロックで低階調度の割合がRlより大きい場合には当該行に対して黒輝度補正を行い、同一行の全ての単位ブロックで高階調度の割合がRhより大きい場合には当該行に対して白輝度補正を行い、上記以外の場合には当該行に対して補正を行わないように判定するステップを有することを特徴とする液晶表示装置における視野角特性改善方法。 Detecting the position of the viewer;
Calculating a black luminance profile and a white luminance profile of the liquid crystal display unit corresponding to the position of the viewer;
Dividing the liquid crystal display unit into multiple unit blocks and calculating the luminance histogram for each unit block and comparing the ratio of the low gradation part and the high gradation part in the luminance histogram of multiple unit blocks belonging to the same row Determining whether the low gradation ratio is higher than Rl in all unit blocks in the same row or whether the high gradation ratio is higher than Rh in all unit blocks in the same row;
When the ratio of low gradation in all unit blocks in the same row is larger than Rl, black luminance correction is performed on the row, and in the case where the ratio of high gradation in all unit blocks in the same row is larger than Rh. Includes a step of performing white luminance correction on the row and determining not to perform correction on the row in cases other than the above, and a method for improving a viewing angle characteristic in a liquid crystal display device.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011155228A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | 富士通テン株式会社 | Image display device |
WO2012147602A1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display apparatus |
JP2014182297A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Canon Inc | Display device and method for controlling the same |
CN112666731A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 惠州视维新技术有限公司 | Method for evaluating viewing angle of display screen |
-
2008
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011155228A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | 富士通テン株式会社 | Image display device |
JP2011257554A (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Fujitsu Ten Ltd | Image display device |
WO2012147602A1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display apparatus |
JP2014182297A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Canon Inc | Display device and method for controlling the same |
CN112666731A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-16 | 惠州视维新技术有限公司 | Method for evaluating viewing angle of display screen |
CN112666731B (en) * | 2020-12-28 | 2024-02-06 | 惠州视维新技术有限公司 | Visual angle evaluation method of display screen |
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