JP6257225B2 - 表示制御装置、表示制御装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。先ず、第1の実施形態の説明において使用する発光の強さを表す用語を、以下のように定義する。
画質調整回路11は、表示装置10に入力された映像信号(YPbPr信号)に対して液晶パネル17の特性や視聴者の好みをパラメータとして画質調整を行い、最適な画像データにしてRGB信号にて出力する。画質調整回路11から出力されたRGB信号は、動き量計算回路12に入力される。動き量計算回路12は、フレームメモリ13に記憶しておいた前フレームと、現在のフレームとを比較して、画像データの動き量を検出する。
発光強度時間計算回路21は、後述する計算式により、動き量計算回路12で検出した動き量を用いてLEDの発光強度及び発光時間を決定し、LEDコントローラ22のレジスタに書き込む。LEDコントローラ22は、レジスタに書き込まれた値を駆動電圧及び出力時間に変換し、ドライバ25を駆動する。ドライバ25は、入力された電圧に比例した電流をもって、左側LED26及び右側LED27を駆動する。例えば、左側LED26(第1の発光手段)及び右側LED27(第2の発行手段)の発光時の電流値として20mAを流すのであれば、電流設定値に相当する電圧値を2Vとする。また、発光時の電流値として4mAを流すのであれば、電流設定値に相当する電圧値を0.4Vとする。
図3(a)及び図3(b)は、時間経過に応じた発光状態の遷移を示す図である。各図の外形は、発光装置20の発光可能領域を示しており、液晶パネル17の表示領域と一致している。図3(c)及び図3(d)は、中央付近のラインにおける時間と発光輝度との関係を示しており、それぞれが1フィールド分の時間経過を示している。
一方、図3(b)では、発光状態33の少し前から発光状態34の少し後まで、即ち、最上端のLEDが発光を始めてから、暗くて太い発光36が上から下までスキャンし、最下端のLEDが発光を終えるまでの間である。
図4は、横軸にLEDのナンバを上から下まで(1から11まで)付している。ここでは、説明を簡略にするために、LEDの数を左右それぞれ11個としたが、大画面の液晶パネル17に用いられる発光装置20では、LEDの数は更に多くなる。また、縦軸は電流値である。
(1)フリッカの主観評価値
5:全くフリッカを感じない。
4:わずかにフリッカがあるのがわかる。
3:我慢できる程度のフリッカを感じる。
2:我慢できない程度のフリッカを感じる。
1:フリッカが強すぎて見ていられない。
(2)動きボケの主観評価値
5:全く動きボケが見えない。
4:わずかに動きボケがあるのがわかる。
3:我慢できる程度の動きボケがある。
2:我慢できない程度の動きボケがある。
1:動きボケがありすぎて見ていられない。
以下の説明では、評価値5を検知限、評価値4を許容限、評価値3を我慢限、とする。
先ず、計算式で使用する値を下記のように定義する。以下の説明において、MQは画面平均動き量であり、LMAXはLED発光強度の最大値であり、LLMはデューティ比20%におけるLMAX発光時の積分輝度である。
・条件処理例1:MQ>5(動き重視の場合)
短く明るい発光:デューティ比=20% LED発光強度=0.8LMAX 積分輝度=0.8LLM
長く暗い発光:デューティ比=40% LED発光強度=0.1LMAX 積分輝度=0.2LLM
・条件処理例2: 1<MQ<5(動きと静止とを両立させる場合)
短く明るい発光:デューティ比=20% LED発光強度=(MQ*0.05+0.55)LMAX 積分輝度=(MQ*0.05+0.55)LLM
長く暗い発光:デューティ比=40% LED発光強度=(0.35−MQ*0.05)LMAX/2 積分輝度=(0.35−MQ*0.05)LLM
・条件処理例3:MQ<1(静止重視の場合)
短く明るい発光:デューティ比=20% LED発光強度=0.6LMAX 積分輝度=0.6LLM
長く暗い発光:デューティ比=40% LED発光強度=0.2LMAX 積分輝度=0.4LLM
図9は、第1の実施形態において、動き量に応じて短く明るい発光と長く暗い発光との発光強度を可変とした場合における特性図であり、動き量と積分輝度との関係を示す図である。即ち、図9において、横軸は画面平均動き量を示し、縦軸は各発光の積分輝度を比率で示している。
短く明るい発光:デューティ比=0.2 LED発光強度=0.8LMAX 積分輝度=0.8LLM
長く暗い発光:デューティ比=0.2 LED発光強度=0.2LMAX 積分輝度=0.2LLM
・条件処理例5:1<MQ<5(動きと静止とを両立させる場合)
短く明るい発光:デューティ比=((MQ−1)*0.025+0.1) LED発光強度=0.8LMAX 積分輝度=4((MQ−1)*0.025+0.1)LLM
長く暗い発光:デューティ比=(0.6−(MQ−1)*0.1) LED発光強度=0.2 LMAX 積分輝度=(0.6−(MQ−1)*0.1)LLM
・条件処理例6:MQ<1(静止重視の場合)
短く明るい発光:デューティ比=0.1 LED発光強度=0.8LMAX 積分輝度=0.4LLM
長く暗い発光:デューティ比=0.6 LED発光強度=0.2LMAX 積分輝度=0.6LLM
図10は、本発明の第1の実施形態において、動き量に応じて短く明るい発光と長く暗い発光との各デューティを可変とした場合における特性を示す図であり、画面平均動き量と積分輝度との関係を示している。即ち、図10において、横軸は画面平均動き量を示し、縦軸は各発光の積分輝度(比率)で示している。
MQA<1→P1
1<MQA≦1.5→P2
1.5<MQA≦2→P3
2<MQA≦2.5→P4
2.5<MQA≦3→P5
3<MQA≦3.5→P6
3.5<MQA≦4→P7
4<MQA≦4.5→P8
4.5<MQA≦5→P9
5<MQA→P10
短く明るい発光のデューティ比:0.2固定
長く暗い発光のデューティ比:0.4固定
P1:短く明るい発光の発光強度=0.6、長く暗い発光の発光強度=0.2
P2:短く明るい発光の発光強度=0.625、長く暗い発光の発光強度=0.1875
P3:短く明るい発光の発光強度=0.65、長く暗い発光の発光強度=0.175
P4:短く明るい発光の発光強度=0.675、長く暗い発光の発光強度=0.1625
P5:短く明るい発光の発光強度=0.7、長く暗い発光の発光強度=0.15
P6:短く明るい発光の発光強度=0.725、長く暗い発光の発光強度=0.1375
P7:短く明るい発光の発光強度=0.75、長く暗い発光の発光強度=0.125
P8:短く明るい発光の発光強度=0.775、長く暗い発光の発光強度=0.1125
P9:短く明るい発光の発光強度=0.8、長く暗い発光の発光強度=0.1
P10:短く明るい発光の発光強度=0.8、長く暗い発光の発光強度=0.1
図11は、本発明の第2の実施形態に係る、直下型バックライトを用いた表示装置の構成例を示すブロック図である。
図11において、30は表示装置であり、発光装置(直下型バックライト装置)40を備えている。発光装置40は、複数のLEDブロックを液晶パネルの直下に配置し、それぞれのLEDブロックが独立に発光するローカルデミング方式である。
図12において、121は、暫定的に決定したLEDブロック毎のパターン値の例を示している。122は、ローパスフィルタを用いて平均化処理を行った後のLEDブロック毎のパターン値を示している。123は、中央部のブロック用ローパスフィルタの係数である。124は、辺端部のブロック用ローパスフィルタの係数である。125は、角部のブロック用ローパスフィルタの係数である。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、ランプを用いた液晶プロジェクタにおいて、発光輝度及び発光時間を制御する場合について説明する。発光輝度を制御するために、ランプの発光強度をLEDのように小刻みに電流値で制御することは応答性の観点で難しい。従って、第3の実施形態では、絞りを用いて発光輝度及び発光時間を制御するものとする。
図13において、131は光源となるランプである。132は集光調整光学系である。133は透過型の液晶パネルである。134はレンズである。135は絞りである。136は投射レンズである。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、LEDを用いた液晶プロジェクタにおいて、発光輝度及び発光時間を制御する場合について説明する。液晶プロジェクタでは、光源をLED素子とすることで、第1の実施形態とほぼ同じ構成とすることができる。第1の実施形態との相違は、図1における上下に一列で並ぶLEDが、白色の1個のLED又はRGBのLEDに置換される点にある。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態では、複数のLEDブロックからなる発光装置を有する表示装置において、元画像データの間に挿入する中間画像データを生成し、フレーム周波数を定数倍化する例について説明する。
11:画質調整回路
12:動き量計算回路
14:タイミングコントローラ
15:ソースドライバ
16:ゲートドライバ
17:液晶パネル
20:発光装置
21:発光強度と時間計算回路
22:LEDコントローラ
25:ドライバ
26、27:LED
28:導光板
Claims (14)
- 入力画像の動き量を特定する特定手段と、
前記入力画像に基づく表示画像の表示のために、バックライトとして用いられる発光部に第1の発光をさせると共に、前記第1の発光とは異なるタイミングで、前記発光部に前記第1の発光よりも発光強度が低く、且つ、発光期間が長い第2の発光をさせる発光制御手段とを有し、
前記発光制御手段は、前記特定手段により第1動き量が特定された第1入力画像に基づく第1表示画像を表示する場合、前記特定手段により前記第1動き量より小さい第2動き量が特定された第2入力画像に基づく第2表示画像を表示する場合よりも、前記第1及び第2の発光における発光強度の差を大きくする制御と、前記第1及び第2の発光における発光期間の差を小さくする制御とのうち、少なくとも何れか一方をすると共に、前記第1表示画像を表示するための前記第1及び第2の発光のそれぞれにおける発光強度と発光期間とに基づいて特定される第1の積分輝度と、前記第2表示画像を表示するための前記第1及び第2の発光のそれぞれにおける発光強度と発光期間とに基づいて特定される第2の積分輝度とが等しくなるように前記第1及び第2の発光をさせることを特徴とする表示制御装置。 - 前記発光制御手段は、前記第1表示画像の表示のための第1の発光における発光強度を、前記第2表示画像の表示のための第1の発光における発光強度よりも高くする制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。
- 前記発光制御手段は、前記第1表示画像の表示のための第2の発光における発光強度を、前記第2表示画像の表示のための第2の発光における発光強度よりも低くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。
- 前記発光制御手段は、前記第1表示画像の表示のための第1の発光における発光期間を、前記第2表示画像の表示のための第1の発光における発光期間よりも長くする制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の表示制御装置。
- 前記発光制御手段は、前記第1表示画像の表示のための第2の発光における発光期間を、前記第2表示画像の表示のための第2の発光における発光期間よりも短くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項4に記載の表示制御装置。
- 前記発光制御手段は、前記第1表示画像の表示のための前記第1及び第2の発光における発光強度と発光期間との積分結果と、前記第2表示画像の表示のための前記第1及び第2の発光における発光強度と発光期間との積分結果とが等しくなるように発光強度と発光期間とを制御することを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の表示制御装置。
- 前記特定手段は、前記入力画像の複数の分割領域の動き量を特定し、
前記発光制御手段は、前記複数の分割領域のうち隣接する分割領域における前記第1及び第2の発光における発光強度及び発光期間のうち少なくとも何れかの差が小さくなるように、前記動き量に基づいて決定された前記第1及び第2の発光における発光強度及び発光期間のうち少なくとも1つを補正することを特徴とする請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の表示制御装置。 - 複数の入力画像から中間画像を生成する生成手段を有し、
前記発光制御手段は、前記入力画像の表示のために前記発光部に第1の発光をさせると共に、前記中間画像の表示のために前記発光部に第2の発光をさせることを特徴とする請求項1乃至7のうち何れか1項に記載の表示制御装置。 - 前記特定手段は、時間的に隣接する複数の入力画像を用いて、前記入力画像の動き量を特定することを特徴とする請求項1乃至8のうち何れか1項に記載の表示制御装置。
- 前記第1動き量は、予め定められた所定の動き量以上の動き量であり、前記第2動き量は、前記予め定められた所定の動き量未満の動き量であることを特徴とする請求項1乃至9のうち何れか1項に記載の表示制御装置。
- 表示制御装置の制御方法であって、
入力画像の動き量を特定する特定工程と、
前記入力画像に基づく表示画像の表示のために、バックライトとして用いられる発光部に第1の発光をさせると共に、前記第1の発光とは異なるタイミングで、前記発光部に前記第1の発光よりも発光強度が低く、且つ、発光期間が長い第2の発光をさせる発光制御工程であって、前記特定工程において第1動き量が特定された第1入力画像に基づく第1表示画像を表示する場合は、前記特定工程において前記第1動き量より小さい第2動き量が特定された第2入力画像に基づく第2表示画像を表示する場合よりも、前記第1及び第2の発光における発光強度の差を大きくする制御と、前記第1及び第2の発光における発光期間の差を小さくする制御とのうち、少なくとも何れか一方をすると共に、前記第1表示画像を表示するための前記第1及び第2の発光のそれぞれにおける発光強度と発光期間とに基づいて特定される第1の積分輝度と、前記第2表示画像を表示するための前記第1及び第2の発光のそれぞれにおける発光強度と発光期間とに基づいて特定される第2の積分輝度とが等しくなるように前記発光部に前記第1及び第2の発光をさせる発光制御工程とを有することを特徴とする表示制御装置の制御方法。 - 前記発光制御工程は、前記第1表示画像の表示のための第1の発光における発光強度を、前記第2表示画像の表示のための第1の発光における発光強度よりも高くする制御を行うことを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
- 前記発光制御工程は、前記第1表示画像の表示のための第2の発光における発光強度を、前記第2表示画像の表示のための第2の発光における発光強度よりも低くする制御をさらに行うことを特徴とする請求項12に記載の制御方法。
- コンピュータを請求項1乃至10のうち何れか1項に記載の表示制御装置の各手段として動作させるためのプログラム。
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