JP2014021451A - 液晶表示装置の輝度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネル温度が変化しても、コントラスト比の低下を防ぐことができる液晶表示装置の輝度制御方法を提供する。
【解決手段】バックライト装置を基準のオフセット値に設定した状態で、液晶パネルのパネル温度と黒映像の輝度との対応関係を求め、この対応関係とパネル温度とを用いてバックライト装置のオフセット値を調整するから、パネル温度が変化したときに、これにオフセット値を追従させことができる。すなわち、パネル温度が上昇したときはオフセット値を減少させ、パネル温度が低下したときはオフセット値を増大させることにより、黒映像の輝度を一定に保ち、コントラスト比を一定に保つ。マルチディスプレイで使用した場合に、各液晶表示装置のコントラスト比の均一化が図られ、高画質の表示が可能となる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、液晶表示装置の表示品質、特にコントラスト比を向上させることが可能な液晶表示装置の輝度制御方法に関する。

図１１は、液晶表示装置の液晶パネルＰおよびバックライト装置Ｌの概略構成を示す図面である。同図に示すように、カラー表示する液晶パネルＰは、透明電極３，３とカラーフィルタ４とを含む２枚の透明基板５，５の間に、配向膜２，２を介して液晶１を封入して成り、透明基板５，５の表面には偏光シート６，６が装着される。この液晶パネルＰの背面側にはバックライト装置Ｌが備えられる。なお図面では、液晶パネルＰとバックライト装置Ｌとを離して示したが、液晶パネルＰの背面にバックライト装置Ｌを密接させる場合もある。また図示は省略するが、液晶表示装置には、映像データを処理して、液晶パネルＰの電圧制御およびバックライト装置Ｌの輝度制御を行なう制御部が設けられる。

液晶表示装置は、透明電極３，３間に電圧を印加して液晶１の分子配列を変位させ、バックライト装置Ｌから照射される光１０の透過率を変化させることにより、目的とする映像を液晶パネルＰに表示させる。バックライト装置Ｌの光源には、陰極管（ＣＦＬ）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が利用される。またバックライト装置Ｌは、液晶パネルＰの背面側に光源を配置する直下型と、液晶パネルの背面に配置した導光体の側部に光源を設けるエッジライト型とがある。

液晶パネルＰの表示品質に影響する特性として、コントラスト比が挙げられる。コントラスト比は、表示画面における白映像と黒映像との輝度比である。白映像は、液晶の光透過率を最大にしたときの映像であり、黒映像は、液晶の光透過率を最小にしたときの映像である。コントラスト比が大きいほど、映像の色彩や輪郭が明瞭になるので、表示品質が高いと判断される。

映像の輝度は、液晶１の光透過率と、バックライト装置Ｌの輝度とで決定される。そこで、直下型バックライト装置を複数の発光手段で構成し、光照射領域を各発光手段に対応する複数の領域に分割し、領域ごとに発光手段の輝度を制御することによりコントラスト比を向上させるローカルディミング処理機能を液晶表示装置に備えることが、従来採用されている。ローカルディミング処理は、映像の明るい部分は発光手段の輝度を高くしてより明るくし、暗い部分は発光手段の輝度を低くしてより暗くすることにより、コントラスト比を拡大する技術である。

ローカルディミング処理は、入力映像データに基づき、分割された光照射領域ごとに、対応する発光手段の点灯輝度が最適となるように調整するものであり、映像の見かけを変えることなく、高コントラスト化と低消費電力化とを図ることができる。

ローカルディミング処理機能を持たない液晶表示装置にあっては、映像の特徴量に基づいて、バックライト装置の輝度を自動的に調節する自動調光機能を備えることが採用されている。これは、入力映像の映像レベルやヒストグラムなどから、黒映像が表示されていることを検出したならば、バックライト装置の輝度を自動的に下げることにより黒映像の輝度を低く保ち、コントラスト比の低下を防いで、表示品質の品位を保つ技術である。非ローカルディミングの場合、入力映像データに対し、バックライト装置の輝度を一律に制御するため、暗い映像ではバックライト装置を減光し、画面全体を暗く表示させる動作を行なう。

ところで、液晶パネルの温度によって表示の明るさが変化し、表示品質の低下を招くという問題が、特許文献１に示されている。この問題を解決するため、特許文献１には、液晶パネルの温度に応じて黒表示挿入率を変更し、バックライトの輝度を、変更後の黒表示挿入率に適合するように調整することで、表示の明るさを保つ技術が提案されている。

特開２００９−３００７２２号公報

従来の液晶表示装置は、液晶パネルのパネル温度が上昇すると、コントラスト比が低下するという問題を有している。その原因は、以下のとおりである。液晶パネル表面の偏光シートは、温度が上昇すると特性が変化し、黒映像の表示時に光を漏洩させるという性質を持っている。その結果、黒映像の輝度が増大して、相対的にコントラスト比が低下し、表示品質を悪化させる。測定試験を行なったところ、パネル温度が３５℃を超えると黒映像の輝度が上昇し、４０℃になると、３５℃のときの黒映像の輝度の約２．５倍まで増大するという結果が得られた。これは、すなわち、パネル温度が４０℃に達すると、コントラスト比が３５℃のときの半分以下に低下することを意味している。

従来、パネル温度に応じて、液晶パネルの階調特性を調整しようとするものがある。これは、液晶パネルの階調特性を設定する複数のＬＵＴ（Look Up Table）を温度別に用意し、液晶パネルに設けたサーミスタで検出したパネル温度に基づき自動的にＬＵＴを切り替えることにより、パネル温度に応じて液晶パネルの階調特性を変更するものである。しかし、この技術は、液晶パネルの階調特性を制御するだけであり、黒映像の輝度を補正することはできない。

従来のローカルディミング処理は、黒映像を表示させる時の発光手段の輝度を減少させることで、表示上のコントラスト比を増大させる機能であるが、黒映像に対する発光手段の輝度、すなわちオフセット値があらかじめ決定されており、液晶パネルは常に同じ挙動を示すという前提で動作するものであり、環境の変化を考慮していない。このため、パネル温度が上昇すると、常温時に比べて黒映像の輝度が増大し、相対的にコントラスト比が低下することが避けられない。また、この問題は、複数の液晶表示装置をマルチディスプレイ態様で使用した場合に、液晶表示装置の位置によってパネル温度が異なると、表示される黒映像の輝度が不一致となり、黒むらが生じるという不都合を招く。

特許文献１に記載の技術は、液晶パネル全体の表示の明るさを調整するものであり、黒映像の輝度を調整するものではない。また、パネル温度としては０℃、２０℃、５０℃が示されるだけであり、パネル温度が大きく変化した場合の対応しか考慮しておらず、パネル温度が実用温度範囲（例えば３０〜４０℃）で変化したときの対応については明示されていない。

本発明は、黒映像表示時のバックライト輝度を、パネル温度に基づいて調整することにより、パネル温度が変化しても、コントラスト比の低下を防ぐことができる液晶表示装置の輝度制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射するバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の輝度を制御する方法であって、
前記温度検出手段によって検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
前記液晶パネルに入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
前記対応関係を用いて、検出したパネル温度に対し、前記バックライト装置の輝度を制御することを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法である。

また本発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射するバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の輝度を制御する方法であって、
前記液晶パネルに黒映像を表示させるときのバックライト装置の輝度をオフセット値とし、
前記バックライト装置の輝度を、あらかじめ定めた基準のオフセット値に設定した状態で、前記温度検出手段により検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
該対応関係に基づいて、前記パネル温度に対し、黒映像の輝度を一定に保つのに必要な、前記バックライト装置のオフセット値の補正量を決定するための補正テーブルを作成し、
前記液晶パネルに入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
前記補正テーブルを用いて、検出したパネル温度に対し、前記バックライト装置のオフセット値を補正することを特徴とする。

また本発明は、液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射する複数の発光手段を含むバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の複数の発光手段の輝度を制御する方法であって、
前記温度検出手段によって検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて、前記パネル温度に対する、前記バックライト装置の輝度の補正量を決定するための補正テーブルを作成し、
前記液晶パネルに明るさの異なる映像部分を含む入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
前記補正テーブルと、前記検出したパネル温度と、前記複数の発光手段それぞれが光照射する明るさの異なる映像部分の明るさとに基づいて、前記複数の発光手段の輝度を個別に制御することを特徴とする。

本発明によれば、液晶パネルのパネル温度と黒映像の輝度との対応関係を求め、映像を表示させるときのパネル温度と、この対応関係とを用いて、バックライト装置の輝度を制御するから、パネル温度が変化したときに、これに追従させてバックライトの輝度を変化させ、表示される映像のコントラスト比が低下するのを阻止できる。

また本発明によれば、前記対応関係とパネル温度とを用いて、バックライト装置のオフセット値を調整するから、パネル温度が変化したときに、これに追従させて、バックライト装置のオフセット値を変化させることにより、黒映像の輝度が適切となるように制御して、コントラスト比の低下を防止することが可能である。これにより、マルチディスプレイで使用した場合に、各液晶表示装置のコントラスト比の均一化が図られ、高画質の表示が可能となる。

また本発明によれば、バックライト装置が複数の発光手段を含むものとし、パネル温度と黒映像の輝度との対応関係をあらかじめ求め、この対応関係を用いて、パネル温度に対する、バックライト装置の輝度の補正量を決定するための補正テーブルをあらかじめ作成し、液晶パネルに明るさの異なる映像部分を含む入力映像を表示させる際に、前記補正テーブルと、検出したパネル温度と、複数の発光手段それぞれが光照射する明るさの異なる映像部分の明るさとに基づいて、複数の発光手段の輝度を個別に制御するから、パネル温度の変化に追従させて、発光手段の輝度を、対応する映像の明るさに応じた最適な値に制御して、コントラスト比が低下するのを防止できる。

パネル温度と黒映像の輝度との関係を示すグラフである。 黒映像の輝度を一定にするために必要な、パネル温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正量を示すグラフである。 図２のグラフに基づいて作成した、パネル温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正用ＬＵＴに相当するグラフである。 液晶パネルの表面温度と、液晶パネルの近傍に配設した温度検出手段としてのサーミスタの検出温度との相関を示すグラフである。 図２のグラフにおいて、図４の相関に基づき、パネル温度をサーミスタ温度に変換したグラフである。 図５のグラフに基づいて作成した、サーミスタ温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正用ＬＵＴに相当するグラフである。 ローカルディミング処理機能を説明するための図面であって、図（Ａ）は、液晶パネルＰに表示させる映像の一例を示す図面、図（Ｂ）は、ローカルディミング処理により制御された発光手段の輝度を示すグラフ、図（Ｃ）は、ローカルディミング処理に加えてブラー処理を施したときの発光手段の輝度を示すグラフである。 実施例１に係る輝度制御方法の実施手順を説明するフローチャートである。 実施例１に係る輝度制御方法による輝度制御結果を示す図面であって、図（Ａ）は、液晶パネルＰに表示させる映像の一例を示す図面、図（Ｂ）は、パネル温度が３７℃のときの発光手段の輝度の制御結果を示すグラフ、図（Ｃ）は、パネル温度が４０℃のときの発光手段の輝度の制御結果を示すグラフである。 実施例２に係る輝度制御方法の実施手順を説明するフローチャートである。 液晶表示装置の液晶パネルＰおよびバックライト装置Ｌの概略構成を示す図面である。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の輝度制御方法を、図面を参照して説明する。図１は、パネル温度と黒映像の輝度との関係を示すグラフ、図２は、黒映像の輝度を一定にするために必要な、パネル温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正量を示すグラフ、図３は、図２のグラフに基づいて作成した、パネル温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正用ＬＵＴに相当するグラフ、図４は、液晶パネルの表面温度と液晶パネルの近傍に配設した温度検出手段としてのサーミスタの検出温度との相関を示すグラフ、図５は、図２のグラフにおいて、図４の相関に基づき、パネル温度をサーミスタ温度に変換したグラフ、図６は、図５のグラフに基づいて作成した、サーミスタ温度に対するバックライト装置のオフセット値の補正用ＬＵＴに相当するグラフである。

本実施形態では、図１１に例示するような液晶パネルＰ、バックライト装置Ｌ、および、表示させる映像データに基づいて、液晶パネルＰおよびバックライト装置Ｌの動作を制御する制御部を備える公知の液晶表示装置を使用することができる。

液晶パネルＰのパネル温度が上昇すると、液晶パネルＰの特性が変わり、黒映像の輝度が増大し、その結果、コントラスト比が相対的に低下して、映像の表示品質を悪くするという問題がある。そこで本実施形態では、この問題を解決するため、黒映像に対応するバックライト装置Ｌの輝度、すなわちオフセット値を、パネル温度に連動させる制御を行なって、パネル温度にかかわらず、黒映像の輝度を一定に保つ手段を提供する。

液晶パネルＰのパネル温度に応じて、バックライト装置Ｌのオフセット値を調整するため、本実施形態では、液晶パネルＰのパネル温度を検出する温度検出手段を設ける。具体的には、液晶パネルＰの近傍もしくは内部であって、液晶パネルＰの温度と相関性の高い領域に、温度検出手段を設ける。温度検出手段としては、例えばサーミスタが用いられる。

本実施形態は、パネル温度の変化に対し、黒映像の輝度を一定に保つ輝度制御方法の実現のため、以下の準備を行なう。

はじめに、パネル温度と黒映像の輝度との関係を求める。バックライト装置Ｌの輝度を通常のオフセット値に設定し、この状態でパネル温度を変化させたときの、液晶パネルＰに表示させた黒映像の輝度を測定する。なお、この測定試験では、液晶パネルの表面温度を実測した。測定結果を、図１に示す。図１のグラフにおいて、縦軸は黒映像の輝度（単位ｃｄ／ｍ^２）、横軸はパネル温度（単位℃）である。

図１のグラフに示すとおり、パネル温度と黒映像の輝度との間には、パネル温度が３５℃付近までは輝度はあまり変化せず、パネル温度が３５℃を超えると輝度が増大するという対応関係のあることが分かった。

次に、図１に示す対応関係を用いて、パネル温度ごとに、バックライト装置のオフセット値に対する補正量を算出する。これは、図１における最も低い黒映像の輝度を基準とし、各パネル温度での黒映像の輝度と、前記の基準とする黒映像の輝度との比率（輝度比）で表される。計算結果を、図２のグラフに示す。なお図２において、縦軸に輝度比（単位％）、横軸にパネル温度（単位℃）を示す。

続いて、図２のグラフから、パネル温度に対するオフセット値の補正量を求めるための補正テーブルに相当するグラフを作成する。図３に示すグラフが、オフセット値補正用ＬＵＴであり、縦軸は輝度比（単位％）、横軸はパネル温度（単位℃）を示す。このグラフを用いることにより、例えばパネル温度が３０℃のときのオフセット値を基準とし、パネル温度が変化したときに、オフセット値をどれだけ補正すればよいのかを即座に求めることが可能となる。

ところで実際の製品において、液晶パネルの外部に配置したサーミスタを利用する場合は、基板上のサーミスタの検出温度と、液晶パネルＰ表面の実測温度との相関を測定し、この相関に基づいて、液晶パネルのパネル温度を、サーミスタ温度で代用する。測定により得られた相関図を図４に示す。このグラフの縦軸はパネル温度（単位℃）、横軸はサーミスタ温度（単位℃）である。

図４に示す相関を用いて、図２に示すパネル温度に対するオフセット値の補正量を、サーミスタ温度に対するオフセット値の補正量に換算する。これを図５に示す。このグラフの縦軸は輝度比（単位％）、横軸はサーミスタ温度（単位℃）である。さらに、図５のグラフから、サーミスタ温度に対するオフセット値の補正量を求めるためのオフセット値補正用ＬＵＴに対応するグラフを作成する。このグラフの縦軸は輝度比（単位％）、横軸はサーミスタ温度（単位℃）である。このグラフを用いることにより、サーミスタ温度により、オフセット値の補正量を即座に求めることが可能となる。

このようにして準備したＬＵＴを用いることにより、サーミスタ温度に対応させて、バックライト装置Ｌのオフセット値を補正することにより、パネル温度にかかわらず、黒輝度を一定に保つことが可能となる。その結果、コントラスト比が低下するのを防止して、表示品質を良好に保つことができる。

（実施例１）
本発明を、ローカルディミング処理機能を備える液晶表示装置の輝度制御方法に適用した場合の一実施例を、図面を参照して説明する。

図７は、ローカルディミング処理機能を説明するための図面であって、図７（Ａ）は、液晶パネルＰに表示させる映像の一例を示す図面、図７（Ｂ）は、ローカルディミング処理により制御された発光手段の輝度を示すグラフ、図７（Ｃ）は、ローカルディミング処理に加えてブラー処理を施したときの発光手段の輝度を示すグラフである。図８は、本実施例に係る輝度制御方法の実施手順を説明するフローチャート、図９は、本実施例に係る輝度制御方法による輝度制御結果を示す図面であって、図９（Ａ）は、液晶パネルＰに表示させる映像の一例を示す図面、図９（Ｂ）は、パネル温度が３７℃のときの発光手段の輝度の制御結果を示すグラフ、図９（Ｃ）は、パネル温度が４０℃のときの発光手段の輝度の制御結果を示すグラフである。

ローカルディミング処理は、画面に表示される映像中、明るい表示領域については、対応する発光手段の輝度を高めてより明るくし、反対に、暗い表示領域については、発光手段の輝度を低くしてより暗くし、相対的にコントラスト比を拡大することにより、映像の表示品質を高める技術である。

ローカルディミング処理を実行させるため、バックライト装置Ｌは、複数の発光手段を含む。例えば、発光手段をＬＥＤ光源とし、液晶パネルＰの背面側に、複数のＬＥＤ光源をマトリクス状に配列して、直下型バックライト装置Ｌを構成する。

次に、図面を用いて、ローカルディミング処理を実行する要領を説明する。図７の図（Ａ）に示すように、液晶パネルＰの表示画面を複数の表示領域Ｒに分割し、この分割された表示領域Ｒごとに発光手段を割り当てる。そして、この発光手段の輝度を、対応する表示領域Ｒに表示させる映像の明るさに応じて制御する。具体的には、液晶パネルＰへの入力映像が、図７（Ａ）に例示するように、黒映像Ｒｘの周囲に白映像Ｒｗを配置した構成である場合、同図（Ｂ）に示すように、例えば、下から２段目の行方向に配列された発光手段ａ１〜ａ５は、白映像Ｒｗに対応する発光手段ａ１，ａ５の輝度を最大値（点灯率１００％）にし、黒映像Ｒｘに対応する発光手段ａ２〜ａ４の輝度を、あらかじめ定められた最低値Ｘ％に設定する。この、黒映像Ｒｘに対応する発光手段ａ２〜ａ４の輝度が、バックライト装置Ｌのオフセット値である。これにより、高いコントラスト比が実現される。なお、白映像Ｒｗとは、液晶の光透過率を最大にして表示させる映像であり、黒映像Ｒｘとは、液晶の光透過率を最低にして表示させる映像である。

なお本実施例では、発光手段の輝度を、最大輝度を１００％とし、これに対する点灯率で表したが、発光手段に入力される電圧値や電流値で表すことも可能である。さらには、発光手段の輝度をパルス幅変調方式で制御するときは、印加されるパルス波のデューティー比で、輝度を電流値制御方式で制御するときは、印加される電流の振幅で、輝度の大きさを表現することも可能である。

ローカルディミング処理を実行したときに、白映像Ｒｗと黒映像Ｒｘとの境界部分では、照明の明るさが不足して、白映像Ｒｗの一部が暗くなるという現象が生じる場合がある。この現象により、白映像と黒映像との境界部のコントラスト比が低下して、輪郭が曖昧になるため、映像の表示品質に悪影響を及ぼすおそれがある。

この現象を回避するため、従来、分割された表示領域Ｒごとに発光手段の輝度を制御して、黒映像Ｒｘの中心部から周辺にかけて、輝度を段階的に変化させるブラー処理が行なわれる。すなわち、図７の（Ｃ）に示すごとく、白映像Ｒｗに隣接している黒映像Ｒｘの周縁部分に対応する発光手段ａ２，ａ３，ａ４の輝度を、中央部から段階的に増大させる処理を行なう。なお、ブラー処理による発光手段の輝度の変化度合いは、あらかじめ定められるバックライト装置のオフセット値、表示領域Ｒに表示させる映像の画素分布や階調特性などの特徴量、隣接する表示領域Ｒの映像の特徴量、表示させる映像の時間的推移などをパラメータとして決定される。また、これらのパラメータに基づき、ブラー処理の内容を決定するためのブラー設定テーブルをあらかじめ準備することが望ましい。

ところで、液晶パネルＰのパネル温度が上昇すると、液晶パネルＰの特性が変わり、黒映像の輝度が増大し、その結果、コントラスト比が相対的に低下して、映像の表示品質を悪くするという問題がある。また、パネル温度の変化による黒映像の輝度変化は、ブラー処理の結果にも影響を及ぼす。

そこで本実施例では、この問題を解決するため、黒映像Ｒｘに対応する発光手段の輝度を、パネル温度に連動させて制御し、パネル温度が変化しても、黒映像の輝度が一定に保たれるように、発光手段の輝度を補正する制御を行なうとともに、この制御を、ブラー処理にも反映させて、ブラー処理の結果を適切化する。

この処理を開始するに先立ち、液晶表示装置には、液晶パネルＰのパネル温度を検出する温度検出装置として、サーミスタを配設する。また、図１〜図６に示す要領で、サーミスタの検出温度に対するオフセット値の補正量を決定するための補正テーブルとして、オフセット値補正用ＬＵＴ(Look Up Table)をあらかじめ準備する。また、ブラー処理を行なう場合は、ブラー処理の内容を決定するためのブラー設定テーブルをあらかじめ準備する。

次に、処理手順を、図８のフローチャートを参照して説明する。本実施例の液晶表示装置は、輝度制御処理を開始(S01)すると、はじめに、サーミスタから検出温度を取得するとともに、基準のオフセット値を取得する(S02)。基準のオフセット値は、例えば、３０℃におけるオフセット値である。

続いて、オフセット値補正用ＬＵＴを参照して、取得したサーミスタ温度に対応するオフセット値の補正量を取得する。また、ブラー処理を行なう部分については、ブラー設定テーブルを参照して、ブラー設定値を取得する(S03)。

引き続き、オフセット値の目標値を算出する。オフセット値の目標値は、基準のオフセット値に、サーミスタの検出温度に対応するオフセット値補正量を掛け合わせることで得られる。ブラー処理を行なう場合は、ブラー処理の結果得られる発光手段の輝度に対し、オフセット値補正量を適用して、発光手段の輝度の補正値を算出する(S04)。

これを、図９を参照して説明する。図９（Ａ）のように、入力される映像が、黒映像Ｒｘの周囲に白映像Ｒｗが配置されるものである場合に、パネル温度が３０℃から３７℃に上昇した場合を想定する。パネル温度の上昇に対し、黒映像の輝度を一定に保つため、オフセット値補正用ＬＵＴを参照して、バックライト装置Ｌのオフセット値をＹ（％）に補正する。本実施例では、基準とする３０℃のオフセット値をＸとすると、Ｙは、Ｘの７５％程度である。

オフセット値を補正することにより、３７℃の黒映像の輝度を、３０℃のときの輝度とほぼ等しくすることができる。

図９（Ｂ）に示すように、入力映像に対しブラー処理を施しているときは、ブラー処理による発光手段ａ１〜ａ５の輝度の設定値を、オフセット値補正用ＬＵＴを適用して補正する。黒映像Ｒｘに対応する発光手段ａ２〜ａ４の輝度は、ブラー処理によって、オフセット値Ｙよりも段階的に増大するように制御される。しかるに、パネル温度が上昇すると、黒映像の輝度が増加するので、オフセット値補正用ＬＵＴを参照して、３７℃に対応する輝度比を適用し、発光手段ａ２〜ａ４の輝度を低下させる制御を行う。これにより、コントラスト比の低下を防止する。

同様に、パネル温度が４０℃になったときは、オフセット値補正用ＬＵＴを参照して、オフセット値をＺ（％）に設定するとともに、パネル温度４０℃に対応する輝度比を適用し、発光手段ａ２〜ａ４の輝度をさらに低下させる制御を行う。

なお、オフセット値の補正およびブラー設定値の補正は、パネル温度の検出時に、即座に行なうのではなく、スムーズ調光(S05)を行なうことが望ましい。スムーズ調光は、補正の目標値を算出したのち、現在の発光手段の輝度から目標となっている発光手段の輝度まで、表示映像に違和感が発生しないよう、少しずつ輝度を変化させる制御である。スムーズ調光には、輝度を目標値まで線形に変化させる線形フィルタ処理と、目標値へ非線形に収束させるＩＩＲ型フィルタ処理とがある。

こうして、パネル温度の変化に基づき、オフセット値補正用ＬＵＴを参照して、オフセット値の補正値およびブラー設定値の補正値の算出と、現在の状態から補正後の状態まで変更させるスムーズ調光の方式を決定したならば、ローカルディミング処理(S06)が実行され、この処理を完了する(S07)。

なお、液晶パネルＰのパネル温度は、頻繁に変動することはないので、パネル温度の検出は、常時行なう必要はなく、例えば、６０秒間隔で行なえばよい。

（実施例２）
次に、ローカルディミング処理機能を持たない液晶表示装置における輝度制御方法の一例について説明する。図１０に、本実施例に係る輝度制御方法の実施手順を説明するフローチャートを示す。

液晶表示装置のバックライト装置が、液晶パネルの背面側に配置した導光板の側端部に光源を設ける構造の、エッジライト式の場合、液晶パネルの全体を一律に照明するものであり、部分的にバックライトの輝度を変更することはできない。

そのため、映像の特徴量に合わせて、バックライトの輝度の目標値を決め、目標値までスムーズに変化させる処理を、一定周期で行なう。なお、この処理は、映像変化への追従性が悪くならないように、１６〜３２ｍｓ周期で実施することが望ましい。

本実施例における処理手順を、図１０を参照して説明する。処理を実行するにあたり、液晶表示装置には、液晶パネルのパネル温度を検出するサーミスタなどの温度検出手段を設ける。また、パネル温度（またはサーミスタ温度）に対する、黒映像の輝度の補正量を決定するためのバックライト補正用ＬＵＴをあらかじめ準備する。これは、前記図１〜図６で説明したオフセット値補正用ＬＵＴを利用することができる。

処理を開始すると(S11)、はじめに、液晶パネルＰに入力される映像の特徴量を取得し(S12)、表示映像に黒映像が含まれているかどうかを判定する(S13)。黒映像であることの判定基準は、映像の階調ごとの画素分布(ヒストグラム)において、黒の階調にすべての画素が集まっていること、平均画像レベルＡＰＬ(Average Picture Level)＝０(/255)、かつ、映像の中にある最も高い階調(Max)＝０であることが条件である。

ただし、アナログ信号などの映像ソースによっては、黒映像を表示していても、ノイズで画素分布やＡＰＬの値がばらつくことがあるので、実際的には、誤差を考慮して、４階調以下に全画素が含まれており、かつ、最高階調Ｍａｘ≦４を判定条件とすることも可能である。

前記の判定方法により、黒映像を含むと判定したときは、サーミスタ温度を取得するとともに、該映像に対するバックライト装置の輝度設定値を取得する(S14)。

続いて、バックライト補正用ＬＵＴを参照して(S15)、サーミスタ温度に対応するバックライト輝度の補正値を取得し、この取得した補正値を用いて、バックライト装置の目標輝度設定値を算出する(S16)。

こうして、バックライト装置の目標輝度設定値が決定したならば、現在のバックライト装置の輝度設定値を、目標輝度設定値まで、スムーズ調光を行なって反映させ(S17)、当該処理を終了する。

なお、Ｓ１３において、表示映像中に黒映像を検出しなかったときは、黒輝度の補正を行なう必要がないので、従来と同様に、入力映像に対する調光設定値が、そのまま目標設定値となり(S18)、この目標設定値まで、スムーズ調光を行なって反映させる(S19)。

（その他の実施例）
以上述べた実施例では、１つの温度検出装置で検出した液晶パネルのパネル温度を用いて、バックライト装置の黒映像に対する輝度を補正することを想定しているが、複数の発光手段を含む直下型バックライト装置の場合、液晶パネルを複数の表示領域に分割し、表示領域ごとに温度検出手段を配設して、表示領域ごとに、バックライト装置の発光手段の輝度を制御することが考えられる。

Ｐ 液晶パネル
Ｌ バックライト装置
ａ１〜ａ５ 発光手段
Ｒ 表示領域
Ｒｗ 白映像
Ｒｘ 黒映像

Claims (3)

1. 液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射するバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の輝度を制御する方法であって、
   前記温度検出手段によって検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
   前記液晶パネルに入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
   前記対応関係を用いて、検出したパネル温度に対し、前記バックライト装置の輝度を制御することを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。
2. 液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射するバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の輝度を制御する方法であって、
   前記液晶パネルに黒映像を表示させるときのバックライト装置の輝度をオフセット値とし、
   前記バックライト装置の輝度を、あらかじめ定めた基準のオフセット値に設定した状態で、前記温度検出手段により検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
   該対応関係に基づいて、前記パネル温度に対し、黒映像の輝度を一定に保つのに必要な、前記バックライト装置のオフセット値の補正量を決定するための補正テーブルを作成し、
   前記液晶パネルに入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
   前記補正テーブルを用いて、検出したパネル温度に対し、前記バックライト装置のオフセット値を補正することを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。
3. 液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から光照射する複数の発光手段を含むバックライト装置と、前記液晶パネルのパネル温度を検出する温度検出手段とを備える液晶表示装置における前記バックライト装置の複数の発光手段の輝度を制御する方法であって、
   前記温度検出手段によって検出される前記液晶パネルのパネル温度と、前記液晶パネルに表示される黒映像の輝度との対応関係を求め、
   前記対応関係を用いて、前記パネル温度に対する、前記バックライト装置の輝度の補正量を決定するための補正テーブルを作成し、
   前記液晶パネルに明るさの異なる映像部分を含む入力映像を表示させる際に、前記温度検出手段によってパネル温度を検出し、
   前記補正テーブルと、前記検出したパネル温度と、前記複数の発光手段それぞれが光照射する明るさの異なる映像部分の明るさとに基づいて、前記複数の発光手段の輝度を個別に制御することを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。