JP3758591B2 - ディスプレイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送用・業務用分野において使用される液晶ディスプレイやＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイにおける低消費電力化および長寿命化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年パソコン用ディスプレイとして、ブラウン管を使用するＣＲＴディスプレイから軽量・薄型等の特徴がある液晶ディスプレイへの移行が進行しつつある。今後は、パソコン用ディスプレイのみならずテレビ用や放送用・業務用・医療用等従来ＣＲＴが使用されていた市場においても、ＣＲＴから液晶ディスプレイや今後本格的に登場するＥＬディスプレイへの移行が行われるのは確実である。
【０００３】
液晶ディスプレイは、ＣＲＴディスプレイに比較して低消費電力であることが特徴の一つであるが、その消費電力の大部分はバックライト（通常は蛍光灯と同様の冷陰極管を使用する）により消費されている。また、高輝度化の強い要望によりバックライトの輝度は高まり、消費電力が増加する傾向にある。
【０００４】
ところで、現在のＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイには、消費電力削減のため映像信号が無信号時には、自動的にパワーセーブモードに入るものが多い。パワーセーブモードでは、映像信号が無信号になるとブラウン管部や液晶部（あるいはバックライト）の電源を落とすため、真っ黒の画面になる。この機能により、映像信号がない場合には自動的に消費電力を削減することができる。例えば、パソコン用ディスプレイにおいては、キー操作やマウス操作が一定時間行われないと自動的にパソコンがディスプレイに供給する映像信号を無信号にするため、パワーセーブモードを利用することができる。
【０００５】
この機能は消費電力削減のためには有効な機能であるため、今後登場するＥＬディスプレイ等新しいディスプレイにおいても、同様なパワーセーブ制御が行われると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来の構成では、ディスプレイに対する入力映像信号が無信号にならなければ、パワーセーブ状態に入ることがないため消費電力の削減は全く行われない。放送・業務用ディスプレイとして使用する場合を考えると、放送局内の編集室やモニター室では未使用時（電源はオンだが表示する有効な映像がないとき。以降、未使用時は同様の意味に使用）にも、例えばカラーバー信号を常に表示するのが普通であるため、常時モニターの電源がＯＮ状態であり、パワーセーブモードになることはなかった。そのため、液晶ディスプレイの場合は、バックライトをＯＦＦする事ができないため、消費電力を下げることはできないという問題を有していた。さらに、液晶ディスプレイにおいて一番の消耗部品は高価なバックライトであり、高輝度で点灯させ続けることはバックライトの寿命を早めることにもなるという問題を有していた。また、ＣＲＴディスプレイあるいはバックライトを有さないＥＬ等のディスプレイを使用した場合でも、パワーセーブモードに入らないため消費電力を下げることはできないという問題を有していた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、液晶ディスプレイにおいては、未使用時の消費電力のさらなる削減を行うとともに、高価なバックライトの寿命を延ばすことを目的とする。
【０００８】
また、ＣＲＴあるいはＥＬ等の自己発光素子を使用したディスプレイにおいては、未使用時の消費電力削減を行うとともに、ブラウン管や自己発光素子等の部品寿命を延ばすことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために請求項１の本発明のディスプレイは、液晶表示回路と、液晶バックライトと、液晶バックライトの輝度制御回路と、入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターン、あるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とし、これにより、未使用時に表示する特定静止画を検出して、液晶ディスプレイの消費電力を低減することができる。
【００１０】
請求項２の本発明のディスプレイは、ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、映像信号のゲイン調整回路と、入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターンあるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とし、これにより未使用時に表示する特定静止画を検出して、表示映像の明るさを下げることにより消費電力を低減することができる。
【００１１】
請求項３の本発明のディスプレイは、前記請求項１又は２の発明を実現するためにディスプレイ内部に、入力映像信号を輝度信号と色信号に分離する輝度・色信号分離回路を備えることを特徴する。
【００１２】
請求項４の本発明のディスプレイは、液晶表示回路と、液晶バックライトと、液晶バックライトの輝度制御回路と、入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とし、これにより、未使用時に表示する特定静止画を検出して、液晶ディスプレイの消費電力を低減することができる。
【００１３】
請求項５の本発明のディスプレイは、ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、映像信号のゲイン調整回路と、入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とし、これにより未使用時に表示する特定静止画を検出して、表示映像の明るさを下げることにより消費電力を低減することができる。
【００１４】
請求項６の本発明のディスプレイは、前記請求項４又は５の発明を実現するためにディスプレイ内部に、入力映像信号をＲ成分・Ｇ成分・Ｂ成分の３原色に分離するＲＧＢ信号分離回路を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の本発明のディスプレイは、前記特定静止画判別回路は、複数種類の輝度変化あるいは色変化パターンあるいはレベル変化パターンが判別可能であることを特徴とし、これにより、一般的に多用される特定静止画であればいずれが入力されても正しく判別することができる。
【００１６】
請求項８の本発明のディスプレイは、前記特定静止画判別回路は、複数種類の変化パターンが判別可能であるとともに、判別する変化パターンの種類を切り替える切り替え手段を有することを特徴とし、一般的に多用される特定静止画のうちディスプレイ設置場所で使われる特定静止画のみをあらかじめ設定しておくことにより、より正確に判別することができる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、放送局のようにディスプレイが未使用状態でも映像信号が常時入力されている状況で、その入力信号がカラーバー等の特定静止画像を使用する場合には、自動的にバックライトの輝度を下げたり、表示映像の明るさを下げ消費電力の削減や部品の長寿命化をはかることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す構成図である。図１のディスプレイは、一般的なパソコンディスプレイと同様にＲＧＢアナログ信号のみを入力するものを挙げている。１０はアナログＲＧＢ信号をデジタル化するＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）、１１は信号処理回路、１２は液晶パネルを含む液晶表示回路、１３は外部からのアナログ輝度制御電圧に従って輝度を制御するバックライト、１４はＲＧＢ入力信号を輝度信号と色信号に分離する輝度・色信号分離回路、１５は輝度および色信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ、１６はフレームメモリ１５に記憶された輝度・色信号を元に特定静止画を判別する特定静止画判別回路、１７はバックライト１３の輝度制御回路を含むＣＰＵ、１８はＣＰＵ１７が出力するバックライト制御用デジタルデータをアナログに変換しバックライト輝度を変化させるためのＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）である。特定静止画判別回路１６は、予め複数の特定静止画の輝度および色の変化パターンが登録されており、入力信号を登録パターンと比較することにより、特定静止画か否かを判断する。
【００１９】
ここでは、特定静止画としてカラーバーを例に挙げて以下説明を行う。
【００２０】
図２に、放送局等でよく使用されるカラーバーを２例示す。図２の（ａ）はフルフィールドカラーバーと呼ばれる静止画であり、（ｂ）はＳＭＰＴＥカラーバーと呼ばれる静止画である。これ以外にも様々な種類のカラーバーが存在する。カラーバーの特徴は輝度が階段状に変化するとともに、それぞれの階段部に色が付いていることである。図２（ａ）では、左からホワイト・イエロー・シアン・グリーン・マゼンタ・レッド・ブルーの順に色が付いている。カラーバーの場合は、輝度変化に着目するだけと入力信号がカラーバーか否かを判断することが可能である。
【００２１】
図３に、図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合の輝度変化を示す。図３に示すように輝度が階段状に変化している。従って輝度値の階段状変化を検出・判断することにより、信号がカラーバーかどうかを判断することが可能である。特定静止画判別回路１６は、予め複数のカラーバー等の変化パターンを記憶させておき
図１を用いて、動作を説明する。通常使用時は、アナログＲＧＢで入力された信号はＤ／Ａ１０によりデジタル化され、信号処理１１を通じて、液晶表示回路１２に表示されている。デジタル化されたＲＧＢ信号は、同時に輝度・色信号分離回路１４に入力され輝度信号と色信号に分離される。その信号はフレームメモリ１５に順次記憶される。特定静止画判別回路１６では、フレームメモリ１５に記憶された輝度・色データからその信号がカラーバー信号であるか否かを判断する。輝度で判断する場合には、例えばフレームメモリ１５上の図３の（ア）・（イ）・（ウ）・（エ）ポイントをサンプリングし、そのときの輝度データを登録値と比較することによりカラーバーかどうか判別する。特定静止画判別回路１６に複数の変化パターンを登録することにより、複数静止画を同時に判別することも可能である。また、カラーバーの場合は、輝度信号のみでも判断が可能であるが、色信号をさらに判断材料に用いることができる。
【００２２】
特定静止画判断回路１６が、カラーバーと判断した場合は、ＣＰＵ１７に知らせる。知らせる方法は通信でも良いし、ポートのＨＩ／ＬＯＷでも行うことが可能である。
【００２３】
図４にＣＰＵ１７の処理フローチャートを示す。ＣＰＵ１７は、入力信号がカラーバー信号かどうかを特定静止画判別回路からの出力をモニタリングすることによりチェックしている（Ｓ１）。カラーバー信号でない場合（Ｓ１のＮ）は、タイマークリア（Ｓ２）し、バックライト輝度を定常輝度になるようＤ／Ａ１８を制御する（Ｓ３）。このタイマーは、入力信号が一定時間以上カラーバーであるときのみバックライトの輝度を低下させるために使用するタイマーであり、入力信号が一瞬カラーバーになったとき等の誤動作を防止するためのものである。
【００２４】
カラーバー信号が入った場合（Ｓ１のＹ）は、タイマーカウントアップを開始する（Ｓ４）。カラーバー信号が入力され続けるとタイマーが一定時間（例えば３０秒）でオーバフローするので、その判断を行う（Ｓ５）。タイマーがオーバフローしないうちは（Ｓ５のＮ）なにもしないが、一定時間経過しオーバフローすると（Ｓ５のＹ）バックライト輝度を低下させるようＤ／Ａ１８を制御する。
【００２５】
特定静止画判別回路１６に複数の静止画情報を登録でき、ＣＰＵ１７からそのいずれかを選択する機能を有する場合には、ＣＰＵ１７からよく使用する変化パターンを選択することも可能である（フローチャートに図示せず）。こうすることにより、静止画の種類が決まっている場所等において特定静止画判別時の誤動作を最小限に押さえることができる。
【００２６】
図５は、本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す第２の構成図である。図５のディスプレイは、図１と異なり映像用ディスプレイによく使用されるＹＣ映像信号（輝度信号、色信号に分離した映像信号。一般的にはＳ映像信号と呼ばれる）を入力するものを挙げている。ＹＣ映像信号以外にも、コンポジット信号やコンポーネント映像信号等が使用される。５０はＹＣ映像信号をデジタル化するＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）、５１は輝度信号と色信号をＲＧＢ入力信号に分離するＲＧＢ信号分離回路、５２はＲＧＢ色信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ、５３はフレームメモリ５２に記憶されたＲＧＢ信号を元に特定静止画を判別する特定静止画判別回路である。特定静止画判別回路５３は、予め複数の特定静止画のＲ・Ｇ・Ｂ成分の変化パターンが登録されており、入力信号を登録パターンと比較することにより、特定静止画か否かを判断する。他の部分は、図１と同様である。
【００２７】
図５の液晶ディスプレイでは、カラーバーをＲＧＢ成分から特定する必要があるが、図６に、図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合のＲＧＢのレベル変化を示す。図３に示すように階段状の変化はしていないが、それぞれ特徴的な変化をしていることがわかる。このＲＧＢのレベル変化パターンを検出することにより、信号がカラーバーかどうかを判断することが可能である。
【００２８】
図５を用いて、図１と異なる部分について動作を説明する。通常使用時は、アナログ輝度・色信号で入力された信号はＤ／Ａ１０によりデジタル化され、ＲＧＢ信号分離回路５１でＲＧＢ信号に変換された後、信号処理１１を通じて液晶表示回路１２に表示されている。同時にＲＧＢ信号は、ＲＧＢ色信号分離回路５１から、フレームメモリ５２に順次記憶される。特定静止画判別回路５３では、フレームメモリ５１に記憶されたＲＧＢデータから、その信号がカラーバー信号であるか否かを判断する。判断は、Ｒ成分・Ｇ成分・Ｂ成分すべてを使用することも可能であるが、誤判断しない範囲で１成分のみを使用しても良い。この場合は、フレームメモリ５２の容量を削減することができる。特定静止画判断回路５３が、カラーバーと判断した場合はＣＰＵ１７に知らせる。ＣＰＵ１７の処理フローチャートは、図４と同様でよいので説明を省略する。
【００２９】
図７および図８は、本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図である。図７は、図１の液晶１２およびバックライト１３を映像表示回路７０に置き換え、図１のバックライト輝度制御用Ｄ／Ａ１８をゲイン制御回路７１に置き換えたものである。図８は、図５の液晶１２およびバックライト１３を映像表示回路７０に置き換え、図５のバックライト輝度制御用Ｄ／Ａ１８をゲイン制御回路７１に置き換えたものである。映像表示回路７０は、ＣＲＴあるいはＥＬのような自己発光素子で構成され映像を表示するデバイスである。ゲイン制御回路７１は、デジタル映像信号のゲインをＣＰＵ１７からの指示で下げるものであり、例えば０．５倍の乗算器で構成することができる。ＣＰＵからゲイン低下の指示があった場合、入力信号に０．５を掛けて映像表示回路７０に出力する。これにより映像表示回路７０に表示する映像の明るさを１／２に低下することができる。図１および図５で示した液晶ディスプレイの場合は、このような構成では明るさは下がるが、バックライトで消費される電力を削減することができない。
【００３０】
図９に、図７および図８におけるＣＰＵ１７の処理フローチャートを示す。図４のＳ３をＳ７、Ｓ６をＳ８に置き換えたものである。図４と異なる部分のみを説明する。カラーバー信号でない場合（Ｓ１のＮ）は、タイマークリア（Ｓ２）しゲイン制御回路７１への入力信号をスルーで出力するよう指示する。カラーバー信号が入った場合（Ｓ１のＹ）は、タイマーが一定時間経過しオーバフローすると（Ｓ５のＹ）、ゲイン制御回路７１へのＲＧＢ入力信号のゲインを低下を指示し、映像表示回路７０に出力させる。
【００３１】
以上により、液晶ディスプレイの場合は、ディスプレイを使用している（必要な画像を表示している時）間は通常の輝度でバックライトを発光させ、未使用時カラーバー等を表示している場合には、自動的にバックライトの輝度を低下させることができる。
【００３２】
また、ＣＲＴや自己発光素子を使用したディスプレイの場合は、ディスプレイを使用している（必要な画像を表示している時）間は通常の明るさで映像を表示し、未使用時カラーバー等を表示している場合には、自動的に映像自体の明るさを低下させることができる。
【００３３】
なお、本実施例ではカラーバーの場合を示したが、カラーバーだけでなくフラット画像（画面全体が特定色のフル画面）やより複雑なモノスコ画等もその輝度・色あるいはＲＧＢ成分の特徴部分を判別することにより行うことができる。
【００３４】
また、本実施例では、図１および図５にアナログＲＧＢ信号入力、図７および図８にアナログ輝度・色信号入力のみの構成としたが、入力はデジタル信号でも可能であり、また種々の入力信号の組み合わせを切り替えて受け付ける構成でもよい。
【００３５】
また、バックライト輝度制御やゲイン制御を通常と低下の２段階切り替えとしたが、複数段階に切り替える仕様であってもよい。さらに、映像が見えなくてもよい場合には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり、映像ゲインを０にしてしまうことも可能であるが、放送局等では真っ黒になると故障との区別が付かなくなるのでカラーバーを見られる様にする方が好まれる場合も多い。また、故障との区別をつけるために、ディスプレイ前面等の外部から見える位置に発光ダイオード等でインジケータランプを設け、ディスプレイを未使用時には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり映像ゲインを０にすると共にこのインジケータランプを点灯させるようにしてもよい。また、ディスプレイの通常の表示部の他に小型の表示部を設け、ディスプレイを未使用時には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり映像ゲインを０にすると共に、省電力モードに入っている旨を表示部にメッセージとして表示し、故障との区別がつくようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、特に放送用・業務用ディスプレイにおいて、未使用時において常時カラーバー等特定静止画信号が入力されている場合であっても、静止画の輝度成分・色成分の変化パターンやＲＧＢ成分の変化パターンを検出し、自動的にバックライト制御や信号のゲイン制御を行うことにより、バックライト輝度や映像の明るさを下げることができ、それにより不必要な消費電力を削減することができるという大きな効果が得られる。特に放送局では、多くのモニターが常時稼働しているので、その節電効果は大きい。
【００３７】
また、バックライトや表示素子等の寿命を伸ばすことができ、メンテナンスや部品コストの面からも有利になるという効果を有する。
【００３８】
さらに、特定静止画を検出した際、従来のパワーセーブモードのように電源ＯＦＦにするだけでなく、バックライト輝度や映像の明るさを下げる機能を有することにより、画面が真っ黒になることがなく、映像自体は目視で確認することができるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す構成図
【図２】放送局等でよく使用されるカラーバー２例を示す図
【図３】図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合の輝度変化を示す図
【図４】ＣＰＵ１７の処理フローチャート
【図５】本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す第２の構成図
【図６】図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合のＲＧＢのレベル変化
【図７】本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図
【図８】本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図
【図９】ＣＰＵ１７の処理フローチャート
【符号の説明】
１０ Ｄ／Ａ
１１ 信号処理回路
１２ ルを含む液晶表示回路
１３ バックライト
１４ 輝度・色信号分離回路
１５ フレームメモリ
１６ 特定静止画判別回路
１７ ＣＰＵ
１８ Ｄ／Ａ
５０ Ｄ／Ａ
５１ ＲＧＢ信号分離回路
５２ フレームメモリ
５３ 特定静止画判別回路
７０ 映像表示回路
７１ ゲイン制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送用・業務用分野において使用される液晶ディスプレイやＥＬ（Electro Luminescent）ディスプレイにおける低消費電力化および長寿命化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年パソコン用ディスプレイとして、ブラウン管を使用するＣＲＴディスプレイから軽量・薄型等の特徴がある液晶ディスプレイへの移行が進行しつつある。今後は、パソコン用ディスプレイのみならずテレビ用や放送用・業務用・医療用等従来ＣＲＴが使用されていた市場においても、ＣＲＴから液晶ディスプレイや今後本格的に登場するＥＬディスプレイへの移行が行われるのは確実である。
【０００３】
液晶ディスプレイは、ＣＲＴディスプレイに比較して低消費電力であることが特徴の一つであるが、その消費電力の大部分はバックライト（通常は蛍光灯と同様の冷陰極管を使用する）により消費されている。また、高輝度化の強い要望によりバックライトの輝度は高まり、消費電力が増加する傾向にある。
【０００４】
ところで、現在のＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイには、消費電力削減のため映像信号が無信号時には、自動的にパワーセーブモードに入るものが多い。パワーセーブモードでは、映像信号が無信号になるとブラウン管部や液晶部（あるいはバックライト）の電源を落とすため、真っ黒の画面になる。この機能により、映像信号がない場合には自動的に消費電力を削減することができる。例えば、パソコン用ディスプレイにおいては、キー操作やマウス操作が一定時間行われないと自動的にパソコンがディスプレイに供給する映像信号を無信号にするため、パワーセーブモードを利用することができる。
【０００５】
この機能は消費電力削減のためには有効な機能であるため、今後登場するＥＬディスプレイ等新しいディスプレイにおいても、同様なパワーセーブ制御が行われると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来の構成では、ディスプレイに対する入力映像信号が無信号にならなければ、パワーセーブ状態に入ることがないため消費電力の削減は全く行われない。放送・業務用ディスプレイとして使用する場合を考えると、放送局内の編集室やモニター室では未使用時（電源はオンだが表示する有効な映像がないとき。以降、未使用時は同様の意味に使用）にも、例えばカラーバー信号を常に表示するのが普通であるため、常時モニターの電源がＯＮ状態であり、パワーセーブモードになることはなかった。そのため、液晶ディスプレイの場合は、バックライトをＯＦＦする事ができないため、消費電力を下げることはできないという問題を有していた。さらに、液晶ディスプレイにおいて一番の消耗部品は高価なバックライトであり、高輝度で点灯させ続けることはバックライトの寿命を早めることにもなるという問題を有していた。また、ＣＲＴディスプレイあるいはバックライトを有さないＥＬ等のディスプレイを使用した場合でも、パワーセーブモードに入らないため消費電力を下げることはできないという問題を有していた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、液晶ディスプレイにおいては、未使用時の消費電力のさらなる削減を行うとともに、高価なバックライトの寿命を延ばすことを目的とする。
【０００８】
また、ＣＲＴあるいはＥＬ等の自己発光素子を使用したディスプレイにおいては、未使用時の消費電力削減を行うとともに、ブラウン管や自己発光素子等の部品寿命を延ばすことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために請求項１の本発明のディスプレイは、液晶表示回路と、液晶バックライトと、液晶バックライトの輝度制御回路と、入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターン、あるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とし、これにより、未使用時に表示する特定静止画を検出して、液晶ディスプレイの消費電力を低減することができる。
【００１０】
請求項２の本発明のディスプレイは、ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、映像信号のゲイン調整回路と、入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターンあるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とし、これにより未使用時に表示する特定静止画を検出して、表示映像の明るさを下げることにより消費電力を低減することができる。
【００１１】
請求項３の本発明のディスプレイは、前記請求項１又は２の発明を実現するためにディスプレイ内部に、入力映像信号を輝度信号と色信号に分離する輝度・色信号分離回路を備えることを特徴する。
【００１２】
請求項４の本発明のディスプレイは、液晶表示回路と、液晶バックライトと、液晶バックライトの輝度制御回路と、入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とし、これにより、未使用時に表示する特定静止画を検出して、液晶ディスプレイの消費電力を低減することができる。
【００１３】
請求項５の本発明のディスプレイは、ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、映像信号のゲイン調整回路と、入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とし、これにより未使用時に表示する特定静止画を検出して、表示映像の明るさを下げることにより消費電力を低減することができる。
【００１４】
請求項６の本発明のディスプレイは、前記請求項４又は５の発明を実現するためにディスプレイ内部に、入力映像信号をＲ成分・Ｇ成分・Ｂ成分の３原色に分離するＲＧＢ信号分離回路を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の本発明のディスプレイは、前記特定静止画判別回路は、複数種類の輝度変化あるいは色変化パターンあるいはレベル変化パターンが判別可能であることを特徴とし、これにより、一般的に多用される特定静止画であればいずれが入力されても正しく判別することができる。
【００１６】
請求項８の本発明のディスプレイは、前記特定静止画判別回路は、複数種類の変化パターンが判別可能であるとともに、判別する変化パターンの種類を切り替える切り替え手段を有することを特徴とし、一般的に多用される特定静止画のうちディスプレイ設置場所で使われる特定静止画のみをあらかじめ設定しておくことにより、より正確に判別することができる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、放送局のようにディスプレイが未使用状態でも映像信号が常時入力されている状況で、その入力信号がカラーバー等の特定静止画像を使用する場合には、自動的にバックライトの輝度を下げたり、表示映像の明るさを下げ消費電力の削減や部品の長寿命化をはかることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す構成図である。図１のディスプレイは、一般的なパソコンディスプレイと同様にＲＧＢアナログ信号のみを入力するものを挙げている。１０はアナログＲＧＢ信号をデジタル化するＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）、１１は信号処理回路、１２は液晶パネルを含む液晶表示回路、１３は外部からのアナログ輝度制御電圧に従って輝度を制御するバックライト、１４はＲＧＢ入力信号を輝度信号と色信号に分離する輝度・色信号分離回路、１５は輝度および色信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ、１６はフレームメモリ１５に記憶された輝度・色信号を元に特定静止画を判別する特定静止画判別回路、１７はバックライト１３の輝度制御回路を含むＣＰＵ、１８はＣＰＵ１７が出力するバックライト制御用デジタルデータをアナログに変換しバックライト輝度を変化させるためのＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）である。特定静止画判別回路１６は、予め複数の特定静止画の輝度および色の変化パターンが登録されており、入力信号を登録パターンと比較することにより、特定静止画か否かを判断する。
【００１９】
ここでは、特定静止画としてカラーバーを例に挙げて以下説明を行う。
【００２０】
図２に、放送局等でよく使用されるカラーバーを２例示す。図２の（ａ）はフルフィールドカラーバーと呼ばれる静止画であり、（ｂ）はＳＭＰＴＥカラーバーと呼ばれる静止画である。これ以外にも様々な種類のカラーバーが存在する。カラーバーの特徴は輝度が階段状に変化するとともに、それぞれの階段部に色が付いていることである。図２（ａ）では、左からホワイト・イエロー・シアン・グリーン・マゼンタ・レッド・ブルーの順に色が付いている。カラーバーの場合は、輝度変化に着目するだけと入力信号がカラーバーか否かを判断することが可能である。
【００２１】
図３に、図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合の輝度変化を示す。図３に示すように輝度が階段状に変化している。従って輝度値の階段状変化を検出・判断することにより、信号がカラーバーかどうかを判断することが可能である。特定静止画判別回路１６は、予め複数のカラーバー等の変化パターンを記憶させておき
図１を用いて、動作を説明する。通常使用時は、アナログＲＧＢで入力された信号はＤ／Ａ１０によりデジタル化され、信号処理１１を通じて、液晶表示回路１２に表示されている。デジタル化されたＲＧＢ信号は、同時に輝度・色信号分離回路１４に入力され輝度信号と色信号に分離される。その信号はフレームメモリ１５に順次記憶される。特定静止画判別回路１６では、フレームメモリ１５に記憶された輝度・色データからその信号がカラーバー信号であるか否かを判断する。輝度で判断する場合には、例えばフレームメモリ１５上の図３の（ア）・（イ）・（ウ）・（エ）ポイントをサンプリングし、そのときの輝度データを登録値と比較することによりカラーバーかどうか判別する。特定静止画判別回路１６に複数の変化パターンを登録することにより、複数静止画を同時に判別することも可能である。また、カラーバーの場合は、輝度信号のみでも判断が可能であるが、色信号をさらに判断材料に用いることができる。
【００２２】
特定静止画判断回路１６が、カラーバーと判断した場合は、ＣＰＵ１７に知らせる。知らせる方法は通信でも良いし、ポートのＨＩ／ＬＯＷでも行うことが可能である。
【００２３】
図４にＣＰＵ１７の処理フローチャートを示す。ＣＰＵ１７は、入力信号がカラーバー信号かどうかを特定静止画判別回路からの出力をモニタリングすることによりチェックしている（Ｓ１）。カラーバー信号でない場合（Ｓ１のＮ）は、タイマークリア（Ｓ２）し、バックライト輝度を定常輝度になるようＤ／Ａ１８を制御する（Ｓ３）。このタイマーは、入力信号が一定時間以上カラーバーであるときのみバックライトの輝度を低下させるために使用するタイマーであり、入力信号が一瞬カラーバーになったとき等の誤動作を防止するためのものである。
【００２４】
カラーバー信号が入った場合（Ｓ１のＹ）は、タイマーカウントアップを開始する（Ｓ４）。カラーバー信号が入力され続けるとタイマーが一定時間（例えば３０秒）でオーバフローするので、その判断を行う（Ｓ５）。タイマーがオーバフローしないうちは（Ｓ５のＮ）なにもしないが、一定時間経過しオーバフローすると（Ｓ５のＹ）バックライト輝度を低下させるようＤ／Ａ１８を制御する。
【００２５】
特定静止画判別回路１６に複数の静止画情報を登録でき、ＣＰＵ１７からそのいずれかを選択する機能を有する場合には、ＣＰＵ１７からよく使用する変化パターンを選択することも可能である（フローチャートに図示せず）。こうすることにより、静止画の種類が決まっている場所等において特定静止画判別時の誤動作を最小限に押さえることができる。
【００２６】
図５は、本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す第２の構成図である。図５のディスプレイは、図１と異なり映像用ディスプレイによく使用されるＹＣ映像信号（輝度信号、色信号に分離した映像信号。一般的にはＳ映像信号と呼ばれる）を入力するものを挙げている。ＹＣ映像信号以外にも、コンポジット信号やコンポーネント映像信号等が使用される。５０はＹＣ映像信号をデジタル化するＤ／Ａ（ＤＡコンバータ）、５１は輝度信号と色信号をＲＧＢ入力信号に分離するＲＧＢ信号分離回路、５２はＲＧＢ色信号を１フレーム分記憶するフレームメモリ、５３はフレームメモリ５２に記憶されたＲＧＢ信号を元に特定静止画を判別する特定静止画判別回路である。特定静止画判別回路５３は、予め複数の特定静止画のＲ・Ｇ・Ｂ成分の変化パターンが登録されており、入力信号を登録パターンと比較することにより、特定静止画か否かを判断する。他の部分は、図１と同様である。
【００２７】
図５の液晶ディスプレイでは、カラーバーをＲＧＢ成分から特定する必要があるが、図６に、図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合のＲＧＢのレベル変化を示す。図３に示すように階段状の変化はしていないが、それぞれ特徴的な変化をしていることがわかる。このＲＧＢのレベル変化パターンを検出することにより、信号がカラーバーかどうかを判断することが可能である。
【００２８】
図５を用いて、図１と異なる部分について動作を説明する。通常使用時は、アナログ輝度・色信号で入力された信号はＤ／Ａ１０によりデジタル化され、ＲＧＢ信号分離回路５１でＲＧＢ信号に変換された後、信号処理１１を通じて液晶表示回路１２に表示されている。同時にＲＧＢ信号は、ＲＧＢ色信号分離回路５１から、フレームメモリ５２に順次記憶される。特定静止画判別回路５３では、フレームメモリ５１に記憶されたＲＧＢデータから、その信号がカラーバー信号であるか否かを判断する。判断は、Ｒ成分・Ｇ成分・Ｂ成分すべてを使用することも可能であるが、誤判断しない範囲で１成分のみを使用しても良い。この場合は、フレームメモリ５２の容量を削減することができる。特定静止画判断回路５３が、カラーバーと判断した場合はＣＰＵ１７に知らせる。ＣＰＵ１７の処理フローチャートは、図４と同様でよいので説明を省略する。
【００２９】
図７および図８は、本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図である。図７は、図１の液晶１２およびバックライト１３を映像表示回路７０に置き換え、図１のバックライト輝度制御用Ｄ／Ａ１８をゲイン制御回路７１に置き換えたものである。図８は、図５の液晶１２およびバックライト１３を映像表示回路７０に置き換え、図５のバックライト輝度制御用Ｄ／Ａ１８をゲイン制御回路７１に置き換えたものである。映像表示回路７０は、ＣＲＴあるいはＥＬのような自己発光素子で構成され映像を表示するデバイスである。ゲイン制御回路７１は、デジタル映像信号のゲインをＣＰＵ１７からの指示で下げるものであり、例えば０．５倍の乗算器で構成することができる。ＣＰＵからゲイン低下の指示があった場合、入力信号に０．５を掛けて映像表示回路７０に出力する。これにより映像表示回路７０に表示する映像の明るさを１／２に低下することができる。図１および図５で示した液晶ディスプレイの場合は、このような構成では明るさは下がるが、バックライトで消費される電力を削減することができない。
【００３０】
図９に、図７および図８におけるＣＰＵ１７の処理フローチャートを示す。図４のＳ３をＳ７、Ｓ６をＳ８に置き換えたものである。図４と異なる部分のみを説明する。カラーバー信号でない場合（Ｓ１のＮ）は、タイマークリア（Ｓ２）しゲイン制御回路７１への入力信号をスルーで出力するよう指示する。カラーバー信号が入った場合（Ｓ１のＹ）は、タイマーが一定時間経過しオーバフローすると（Ｓ５のＹ）、ゲイン制御回路７１へのＲＧＢ入力信号のゲインを低下を指示し、映像表示回路７０に出力させる。
【００３１】
以上により、液晶ディスプレイの場合は、ディスプレイを使用している（必要な画像を表示している時）間は通常の輝度でバックライトを発光させ、未使用時カラーバー等を表示している場合には、自動的にバックライトの輝度を低下させることができる。
【００３２】
また、ＣＲＴや自己発光素子を使用したディスプレイの場合は、ディスプレイを使用している（必要な画像を表示している時）間は通常の明るさで映像を表示し、未使用時カラーバー等を表示している場合には、自動的に映像自体の明るさを低下させることができる。
【００３３】
なお、本実施例ではカラーバーの場合を示したが、カラーバーだけでなくフラット画像（画面全体が特定色のフル画面）やより複雑なモノスコ画等もその輝度・色あるいはＲＧＢ成分の特徴部分を判別することにより行うことができる。
【００３４】
また、本実施例では、図１および図５にアナログＲＧＢ信号入力、図７および図８にアナログ輝度・色信号入力のみの構成としたが、入力はデジタル信号でも可能であり、また種々の入力信号の組み合わせを切り替えて受け付ける構成でもよい。
【００３５】
また、バックライト輝度制御やゲイン制御を通常と低下の２段階切り替えとしたが、複数段階に切り替える仕様であってもよい。さらに、映像が見えなくてもよい場合には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり、映像ゲインを０にしてしまうことも可能であるが、放送局等では真っ黒になると故障との区別が付かなくなるのでカラーバーを見られる様にする方が好まれる場合も多い。また、故障との区別をつけるために、ディスプレイ前面等の外部から見える位置に発光ダイオード等でインジケータランプを設け、ディスプレイを未使用時には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり映像ゲインを０にすると共にこのインジケータランプを点灯させるようにしてもよい。また、ディスプレイの通常の表示部の他に小型の表示部を設け、ディスプレイを未使用時には、バックライト輝度をＯＦＦにしたり映像ゲインを０にすると共に、省電力モードに入っている旨を表示部にメッセージとして表示し、故障との区別がつくようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、特に放送用・業務用ディスプレイにおいて、未使用時において常時カラーバー等特定静止画信号が入力されている場合であっても、静止画の輝度成分・色成分の変化パターンやＲＧＢ成分の変化パターンを検出し、自動的にバックライト制御や信号のゲイン制御を行うことにより、バックライト輝度や映像の明るさを下げることができ、それにより不必要な消費電力を削減することができるという大きな効果が得られる。特に放送局では、多くのモニターが常時稼働しているので、その節電効果は大きい。
【００３７】
また、バックライトや表示素子等の寿命を伸ばすことができ、メンテナンスや部品コストの面からも有利になるという効果を有する。
【００３８】
さらに、特定静止画を検出した際、従来のパワーセーブモードのように電源ＯＦＦにするだけでなく、バックライト輝度や映像の明るさを下げる機能を有することにより、画面が真っ黒になることがなく、映像自体は目視で確認することができるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す構成図
【図２】放送局等でよく使用されるカラーバー２例を示す図
【図３】図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合の輝度変化を示す図
【図４】ＣＰＵ１７の処理フローチャート
【図５】本発明の一実施例である液晶ディスプレイを示す第２の構成図
【図６】図２のカラーバー（ａ）をＡのラインでスライスした場合のＲＧＢのレベル変化
【図７】本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図
【図８】本発明の一実施例であるＣＲＴあるいは自己発光素子を使用したディスプレイを示す構成図
【図９】ＣＰＵ１７の処理フローチャート
【符号の説明】
１０ Ｄ／Ａ
１１ 信号処理回路
１２ ルを含む液晶表示回路
１３ バックライト
１４ 輝度・色信号分離回路
１５ フレームメモリ
１６ 特定静止画判別回路
１７ ＣＰＵ
１８ Ｄ／Ａ
５０ Ｄ／Ａ
５１ ＲＧＢ信号分離回路
５２ フレームメモリ
５３ 特定静止画判別回路
７０ 映像表示回路
７１ ゲイン制御回路
Claims (9)
- 液晶表示回路と、
液晶バックライトと、
液晶バックライトの輝度制御回路と、
入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターン、あるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、
特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とするディスプレイ。 - ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、
映像信号のゲイン調整回路と、
入力映像信号の輝度信号成分の輝度変化パターン、あるいは色信号成分の色変化パターンの少なくともいずれか一方を判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、
特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とするディスプレイ。 - 入力映像信号を輝度信号と色信号に分離する輝度・色信号分離回路を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスプレイ。
- 液晶表示回路と、
液晶バックライトと、
液晶バックライトの輝度制御回路と、
入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、
特定静止画判別回路の判別結果により液晶バックライトの輝度を低下させることを特徴とするディスプレイ。 - ＣＲＴあるいは自己発光型素子を使用した映像表示回路と、
映像信号のゲイン調整回路と、
入力映像信号のＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）成分の少なくとも１つ以上の成分のレベル変化パターンを判別することにより特定静止画であるか否かを判別する特定静止画判別回路を備え、
特定静止画判別回路の判別結果により映像信号のゲインを低下させることを特徴とするディスプレイ。 - 入力映像信号をＲ成分・Ｇ成分・Ｂ成分の３原色に分離するＲＧＢ信号分離回路を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のディスプレイ。
- 前記特定静止画判別回路は、複数種類の輝度変化あるいは色変化パターンあるいはレベル変化パターンが判別可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ。
- 前記特定静止画判別回路は、複数種類の変化パターンが判別可能であるとともに、判別する変化パターンの種類を切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ。
- 前記特定静止画判別回路が判別する特定静止画は、カラーバー信号であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスプレイ。
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