JP2011112726A - 画像表示装置およびテレビジョン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画質調整回路12はテレビ放送受信回路から出力される映像信号の画質を調整する。画質の調整には輝度の調整も含んでおり、画質調整回路12が輝度の補正の際に補正量ルックアップテーブル13を参照する。画質調整回路12が適用するコントラスト、(標準コントラスト)×(補正量)であり、例えば、画像の輝度が約10cd/(平米)以下で、バックライトの輝度に応じてコントラストを補正することで、表示される画像の輝度が一定になるようにしている。
【選択図】 図3
Description
従来、このような液晶表示パネルを有する画像表示装置では、パネルの輝度がばらつくと画質もばらついてしまう。そして、輝度の調整を行うものとして以下のものが知られている。
特許文献1には、駆動初期時における輝度の変化を簡易な構成で補正する技術が開示されている。
特許文献3には、表示する映像の平均輝度に応じて光源の輝度を制御する技術が開示されている。
特許文献4には、透過型表示装置の黒浮きを抑える技術が開示されている。
特許文献5には、表示ユニット間の輝度ばらつきや継ぎ目を目立たせないようにする技術が開示されている。
しかし、一般に各個体のバックライト輝度の補正は行っていない。
液晶テレビジョンのバックライトの輝度はセットによってばらつき、最高輝度で100cd/(平米)くらいの差があるものもある。明るいシーンではさほど差は目立たないが、暗いシーンでは人間の眼が敏感になるのでわずかな輝度の差も大きく認識され、画像の印象がセット毎に変わってしまう。
本発明では、液晶テレビジョンなどの画像表示装置において、画質、特に暗いシーンを写したときの見た目がバックライドの輝度のばらつきにかかわらず一定になるようにする。
また、本発明は、上記個体別バックライト輝度が上記標準のバックライトで表示する際の輝度と一致する当該画像表示装置における映像レベルを第二の映像レベルとして取得する第二映像レベル取得手段を有するとともに、上記補正手段は、上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも小さいときに、入力映像レベルに対する倍率として、入力映像の平均レベルをAPL、第一の映像レベルをA、第二の映像レベルをB、個体別バックライト輝度をL、標準バックライト輝度をL0としたとき、上記APLが0〜Aのときに、入力映像レベルを(L0/L)倍し、上記APLがA〜Bのときに、入力映像レベルを{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}倍し、上記APLがB〜 のとき、1倍し、上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも大きいときに、入力映像レベルを(L0/L)倍する構成としても良い。
補正後の輝度変化が一律、かつ、滑らかにするため、第一の映像レベルと第二の映像レベルで映像レベルの区間を区切り、それぞれの区間で滑らか、かつ、段差のない補正を実現することがのぞましい。
さらに、A〜Bの区間における倍率で、入力映像レベルがAであるときの輝度は、
最初の項は、APL=Aを代入して
{(1−L0/L)/(B−A)×(A−A)+L0/L}
=L0/L
となり、バックライトの輝度比(L/L0)を打ち消すから段差なくつながる。また、A〜Bの区間では一律に比例関係が成立しているので滑らかである。
さらに、A〜Bの区間における倍率で、入力映像レベルがBであるときの輝度は、
{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}に、入力映像レベルBとバックライトの輝度比(L/L0)と(パネルの入出力特性)を乗算すると、
{(1−L0/L)/(B−A)×(B−A)+L0/L}
=(1−L0/L)+L0/L
=1
となり、補正前の輝度と一致し、B〜の区間では倍率が1倍であるから、段差なくつながるとともに、滑らかに上昇する。
個体別バックライト輝度は、各機体毎に必要な値である。しかし、生産ラインで個別に計測することが難しい場合がある。一方、ユーザが違和感等を感じるか否かは個人差もあるから、一律に正確な値が分からないと効果が生じないという性質のものもでもない。このため、ユーザが値を入力し、違和感を生じなければ十分に効果を生じる。このため、生産ラインで個体差を計測しなくても同様の効果を奏することができる。
上述した発明は、テレビジョン放送を受信して映像信号と音声信号を出力するテレビジョンにおいても同様に実現できる。従って、本発明をテレビジョンとして適用することも可能である。
本発明は、バックライトを有するいわゆる透過型の映像表示装置において有用であり、透過制御は各種の手法を採用することができる。たとえば、TFT方式、NTSC方式など、その方式に限定されることはない。
図1は、本発明の画像表示装置が適用されるテレビジョンのブロック図である。
テレビ放送受信回路11は、ユーザ(利用者)の操作に応じて、地上波、衛星放送、ケーブル放送など、各種のテレビ放送を受信することが可能であり、選択したチャンネルと音量の映像信号と音声信号を出力する。本実施形態では、テレビ放送を受信できるテレビジョンを対象として説明しているが、受信機能がなく、接続映像機器からの映像を入力するものにおいても適用可能である。受信できる放送波も限定されるものではなく、地上波のみ、衛星放送のみ、ケーブル放送のみというものであってもよい。
補正量ルックアップテーブル13は、画質調整回路12が輝度の補正の際に参照する変換用テーブルであり、補正量については後述する。
液晶表示パネル15は、バックライトを有するとともに透過光を制御して映像を表示する表示器である。バックライトは一般的には蛍光管が主流であるが、LEDも利用され始めている。いずれのものであってもよい。
図2は補正の適用の有無と表示輝度の関係を示すグラフであり、図3は補正前後の暗領域での表示輝度を示すグラフである。
図2には、標準の輝度のバックライトを有する液晶表示パネルでの入力映像レベルと表示される輝度との対応関係を挟んで、下側にこれよりも最大輝度が小さいバックライトを有する液晶表示パネルでの入力映像レベルと表示される輝度との対応関係を示し、上側にこれよりも最大輝度が大きいバックライトを有する液晶表示パネルでの入力映像レベルと表示される輝度との対応関係を示している。本実施形態では、以下に示すように、10cd/(平米)以下で表示される輝度が個体別にばらつかないようにする。
(表示される画像の輝度)=(入力映像レベル)×(コントラスト以外の画質設定)×(コントラスト)×(バックライドの輝度)×(パネルの入出力特性)
なお、入力映像レベルはアナログ値のような連続的な値と、デジタル値のような離散的な階調値とのどちらでも良い。
上述したように、表示される画像の輝度が約10cd/(平米)(所定の第一の輝度に相当する)以下では輝度の差が視聴者に認識されやすいので、バックライトの輝度に応じてコントラストを補正して表示される画像の輝度が一定になるようにする。なお、高輝度の画像では視聴者が輝度差に敏感になる上、補正によって輝度指示がバックライト輝度を超えると白飛びが発生するので、補正しない。また、補正する領域と補正しない領域の差をゆるやかにして画質が不自然になることを防ぐ。
(標準コントラスト)×(補正量)
とし、この補正量を上述した補正量ルックアップテーブル13を参照して適用することにする。なお、このようにして補正量ルックアップテーブル13を参照して補正量を適用する構成が補正手段に相当する。
次に、各個体別の値として必要なバックライトの最大輝度を取得する。
TVセットの製造過程において、使用するバックライトの最大輝度(個体別バックライト輝度:L)を測定する。このようにして個体別バックライト輝度を測定する手段が個体別バックライト輝度取得手段に相当する。
1.L<L0:個体別バックライト輝度が標準バックライト輝度よりも小さい{バックライトの輝度比(L/L0)}とき
入力映像のAPL(平均レベル)が0〜Aのとき、
入力映像のAPL(平均レベル)がA〜Bのとき、
コントラスト補正量を{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}
入力映像のAPL(平均レベル)がB〜 のとき、
コントラスト補正量を1
とする。
2.L>=L0:個体別バックライト輝度が標準バックライト輝度よりも大きい{バックライトの輝度比(L/L0)}とき
入力映像のAPL(平均レベル)の値にかかわらず、一律に、
とする。
このようにして演算されるコントラスト補正量は上述した倍率に相当し、上記補正量ルックアップテーブル13に記録しておく。
このような補正量が記録されているときの輝度について検証する。
まず、L<L0:個体別バックライト輝度が標準バックライト輝度よりも小さい{バックライトの輝度比(L/L0)}ときについて検証する。
入力映像レベルがAのとき、入力映像のAPL(平均レベル)が0〜Aのときのコントラスト補正量(L0/L)を適用すれば、標準の輝度に対して個体別のバックライトの輝度比(L/L0)が相殺され、標準の輝度に一致する。
次に、入力映像のAPL(平均レベル)がA〜Bのコントラスト補正量{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}を適用する。APLがAと一致し、さらに、標準の輝度に対して個体別のバックライトの輝度比(L/L0)が適用されれば、
=(1−L0/L)/(B−A)×(A−A)+L0/L
=L0/L
となるので、入力映像を(L0/L)倍に補正して標準と一致させるのと同様になり、段差は生じない。
さらに、入力映像レベルがBのとき、入力映像のAPL(平均レベル)がA〜Bのコントラスト補正量{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}を適用する。APLがBと一致し、さらに、標準の輝度に対して個体別のバックライトの輝度比(L/L0)が適用されれば、
=(1−L0/L)/(B−A)×(B−A)+L0/L
=(1−L0/L)+L0/L
=1
となるので、入力映像を1倍に補正したのと同様になり、入力映像のAPL(平均レベル)がB〜のコントラスト補正量(1)が適用されることから、A〜Bを経てB〜となる過程で、コントラスト補正量が最終的に1となって継続しているので、段差なく、なめらかに接続していることが分かる。
次に、L>=L0:個体別バックライト輝度が標準バックライト輝度よりも大きい{バックライトの輝度比(L/L0)}ときについて検証する。
この場合は、コントラスト補正量は一律にL0/Lであり、さらにこの場合のバックライトの輝度比(L/L0)が適用されれば、コントラスト補正量と輝度比が相殺され、一律に標準のバックライトの場合と同じ輝度で表示されることになる。
この場合でも、上記コントラスト補正量を適用すると、図3に示す無補正の場合に表示される輝度(X3)は、下に引き下げられた補正後に表示される輝度(X4)となり、10cd/(平米)において、標準の場合とほぼ同様に表示されることが分かる。
図4は、ユーザが液晶表示パネル15に表示される画面を見ながら、図示しないリモコンなどで操作するためのユーザインターフェイス画面を示している。
暗領域(10cd/(平米))として補正したいと感じることになる入力映像レベル(A)と、最大輝度(個体別バックライト輝度としてのL)を、スライダ(S1,S2)を操作して入力することになる。スライダを移動させた後、「完了」を操作すれば、入力値に基づいて新らしい補正量を演算して記録し、「キャンセル」を操作すれば、補正量を演算することなく終了する。
図5は、ユーザからの入力を得て演算する場合のフローチャートである。
Claims (5)
- バックライトを有する液晶表示パネルを有し、輝度を含む画質調整を画質調整回路で行うことが可能な画像表示装置であって、
当該画像表示装置における各個体としての最大の輝度である個体別バックライト輝度を取得する個体別バックライト輝度取得手段と、
当該画像表示装置における各個体としての暗領域における所定の第一の輝度となる第一の映像レベルを取得する第一映像レベル取得手段と、
標準のバックライトにおける最大の輝度である標準バックライト輝度を取得する標準バックライト輝度取得手段とを有し、
上記画質調整回路は、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも小さいときに、上記第一の映像レベルよりも小さい映像レベルにおいて、入力される映像レベルを上記個体別バックライト輝度と上記標準バックライト輝度との比に対応して大きくする補正手段を有することを特徴とする画像表示装置。 - 上記個体別バックライト輝度が上記標準のバックライトで表示する際の輝度と一致する当該画像表示装置における映像レベルを第二の映像レベルとして取得する第二映像レベル取得手段を有するとともに、
上記補正手段は、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも小さいときに、入力映像レベルに対する倍率として、
入力映像の平均レベルをAPL、
第一の映像レベルをA、
第二の映像レベルをB、
個体別バックライト輝度をL、
標準バックライト輝度をL0としたとき、
上記APLが0〜Aのときに、入力映像レベルを(L0/L)倍し、
上記APLがA〜Bのときに、入力映像レベルを
{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}倍し、
上記APLがB〜 のとき、1倍し、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも大きいときに、
入力映像レベルを(L0/L)倍することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 上記補正手段は、
利用者に対して上記第一の映像レベルと、上記個体別バックライト輝度を入力させる画面を表示し、入力値を取得して上記倍率を演算することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 - 上記映像レベルは離散的な階調値であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像表示装置。
- テレビ放送を受信して映像信号と音声信号を出力するテレビ放送受信回路と、
上記映像信号を入力して輝度を含む所定の画質調整を行う画質調整回路と、
バックライトを有するとともに透過光を制御して映像を表示する液晶表示パネルと、
画質調整された上記映像信号に基づいて上記液晶表示パネルを駆動して上記映像を表示させる駆動回路とを具備するテレビジョンであって、
当該画像表示装置における各個体としての最大の輝度である個体別バックライト輝度を取得する個体別バックライト輝度取得手段と、
当該画像表示装置における各個体としての暗領域における所定の第一の輝度となる第一の映像レベルを取得する第一映像レベル取得手段と、
標準のバックライトにおける最大の輝度である標準バックライト輝度を取得する標準バックライト輝度取得手段とを有するとともに、
上記画質調整回路は、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも小さいときに、上記第一の映像レベルよりも小さい映像レベルにおいて、入力される映像レベルを上記個体別バックライト輝度と上記標準バックライト輝度との比に対応して大きくする補正手段を有し、
同補正手段は、
上記個体別バックライト輝度が上記標準のバックライトで表示する際の輝度と一致する当該画像表示装置における映像レベルを第二の映像レベルとして取得する第二映像レベル取得手段を有するとともに、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも小さいときに、
入力映像レベルに対する倍率として、
入力映像の平均レベルをAPL、
第一の映像レベルをA、
第二の映像レベルをB、
個体別バックライト輝度をL、
標準バックライト輝度をL0としたとき、
上記APLが0〜Aのときに、入力映像レベルを(L0/L)倍し、
上記APLがA〜Bのときに、入力映像レベルを{(1−L0/L)/(B−A)×(APL−A)+L0/L}倍し、
上記APLがB〜 のとき、1倍し、
上記個体別バックライト輝度が上記標準バックライト輝度よりも大きいときに、
入力映像レベルを(L0/L)倍するとともに、
利用者に対して上記第一の映像レベルと、上記第二の映像レベルを入力させる画面を表示し、入力値を取得して上記倍率を演算することを特徴とするテレビジョン。
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