WO2007091508A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007091508A1
WO2007091508A1 PCT/JP2007/051903 JP2007051903W WO2007091508A1 WO 2007091508 A1 WO2007091508 A1 WO 2007091508A1 JP 2007051903 W JP2007051903 W JP 2007051903W WO 2007091508 A1 WO2007091508 A1 WO 2007091508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
video signal
light source
liquid crystal
input
input mode
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/051903
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Seiji Kohashikawa
Yuhya Sekiguchi
Yuhichiro Yamaguchi
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
Priority to US12/093,804 priority Critical patent/US20090268105A1/en
Priority to CN200780002022XA priority patent/CN101371291B/zh
Priority to EP07708021A priority patent/EP1983506A4/en
Publication of WO2007091508A1 publication Critical patent/WO2007091508A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0613The adjustment depending on the type of the information to be displayed
    • G09G2320/062Adjustment of illumination source parameters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0653Controlling or limiting the speed of brightness adjustment of the illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which the light emission luminance of a backlight light source is changed according to an input video signal.
  • a liquid crystal display device including a liquid crystal panel that modulates light source light according to a video signal and a knock light source for illuminating the liquid crystal panel
  • the light emission luminance of the backlight light source is controlled according to the input video signal Therefore, there is known a technology for improving the quality of displayed images.
  • an average luminance level (Average Picture Level (hereinafter referred to as "APL") in one frame is calculated as the feature amount of the input video signal, and the emission luminance of the backlight light source is adjusted according to the APL.
  • APL Average luminance level
  • Patent Document 1 describes an image with optimal screen brightness for an observer by improving visual contrast and reproducing a high-quality image with glossiness while avoiding black floating interference.
  • a liquid crystal display device for providing the above is disclosed.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 1 detects the APL of the input video signal and controls the luminance of the backlight light source according to the detected APL. Further, the peak value of the input video signal is detected, and the control characteristic of the light emission luminance of the backlight light source is corrected according to this peak value.
  • a general liquid crystal television receiver has an input mode for inputting and displaying various images such as personal computer (hereinafter referred to as PC) video and game video in addition to television video.
  • PC personal computer
  • game video in addition to television video.
  • a backlight is linked to a setting for switching between a display mode for displaying television images and a display mode for displaying computer images.
  • By variably controlling the light emission brightness (light emission intensity) of the light source it is possible to obtain an appropriate screen brightness in each mode to achieve easier viewing and image display for both television images and computer images, as well as power consumption.
  • An image display device capable of reducing the above has been disclosed.
  • Patent Document 1 JP 2004-258669 A
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-11366
  • the brightness control of the backlight light source according to the feature amount (APL, etc.) of the video signal according to the prior art including Patent Document 1 has a scene that gives viewers a sense of incongruity. .
  • the PC input mode is set as the input mode of the liquid crystal display device and the background image 50a is displayed on the PC screen as shown in FIG. 7 (A)
  • the user starts the application.
  • the application image (window) 51 is overwritten on the background image 50b as shown in FIG. 7B, and the APL of the entire screen changes depending on the display of the image 51.
  • the display brightness changes due to the brightness control of the backlight light source according to the APL of the input video signal. Therefore, the background brightness 50a and 50b should be displayed with the same brightness, although the display brightness should be displayed.
  • ⁇ ⁇ Viewers have a sense of incongruity.
  • the video content is played back by the video player using the PC as shown in FIG. 8, while the word processor software is displayed for the user work as shown in the word processor image 61, Then, since the APL changes according to the playback video 62 that is a moving image, the display brightness of the word processor image 61 and the background image 60 changes due to the change in the backlight luminance, which makes the viewer feel uncomfortable. .
  • the browser image 71a is displayed on the background image 70. It is assumed that the browser image 71b is displayed as shown in Fig. 9 (B) after moving to the home page B).
  • the display luminance changes due to the luminance control of the backlight light source according to the APL of the input video signal.
  • the browser has a toolbar Since there is a fixed part such as the toolbar image 72a, 72b of that part should be displayed with the same brightness, the display brightness changes and the viewer feels uncomfortable. Similarly, the display brightness of the menu column images 73a and 73b changes, which makes the viewer feel uncomfortable.
  • CG photo processing and computer graphics
  • the APL also changes, and the display brightness varies due to the brightness control of the backlight source according to the APL of the input video signal.
  • the brightness of the photo changes further due to fluctuations in the display brightness, making it impossible to correct the photo.
  • the display brightness will change during painting, making it impossible to create the picture you want.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a liquid crystal display device capable of stopping brightness control of a backlight light source with respect to a feature amount of an input video signal in accordance with an input mode.
  • the purpose is to do.
  • a first technical means of the present invention includes a liquid crystal panel that displays an image and a light source that illuminates the liquid crystal panel, according to a feature amount of an input video signal.
  • a liquid crystal display device that variably controls the light emission luminance of the light source
  • the light emission luminance of the light source is set. It is characterized in that it is held constant regardless of the feature quantity of the input video signal.
  • the second technical means includes a liquid crystal panel that displays an image and a light source that illuminates the liquid crystal panel, and a liquid crystal display that variably controls the light emission luminance of the light source in accordance with a feature amount of an input video signal.
  • a liquid crystal panel that displays an image and a light source that illuminates the liquid crystal panel
  • a liquid crystal display that variably controls the light emission luminance of the light source in accordance with a feature amount of an input video signal.
  • a third technical means is characterized in that, in the first or second technical means, the input mode for inputting the predetermined video signal is an input mode for inputting a computer video signal. is there.
  • a fourth technical means is the first or second technical means, characterized in that the input mode for inputting the predetermined video signal is an input mode for inputting a game video signal. .
  • a fifth technical means is the first or second technical means, wherein the input mode for inputting the predetermined video signal is an input mode for inputting an electronic book video signal. is there.
  • the present invention it becomes possible to stop the luminance control of the backlight light source with respect to the feature quantity of the input video signal according to the input mode, and when the change in display luminance adversely affects the display quality, Since the display brightness can be kept constant, it is possible to prevent the viewer from feeling uncomfortable.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a configuration of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a backlight unit applicable to the liquid crystal display device of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of a backlight unit applicable to the liquid crystal display device of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a scene in which the luminance control of the backlight light source with respect to the video signal feature amount according to the APL of the video signal according to the prior art gives a viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another example of the situation in which the luminance control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal according to the APL of the video signal according to the conventional technology gives the viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the scene in which the luminance control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal according to the APL of the video signal according to the conventional technology gives the viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another example of a scene in which luminance control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal according to the APL of the video signal according to the conventional technology gives the viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a configuration of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, in which 1 is a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device 1 includes a selector 2, an input mode control unit 3, an image adjustment unit 4, a liquid crystal (LCD) controller 6, a liquid crystal display unit (liquid crystal panel) 7, a light source (not shown), and a backlight unit 8 Is provided.
  • the liquid crystal display device 1 according to the present invention includes a backlight light source luminance control unit 5 as its main feature.
  • the selector 2 selects a plurality of video signals such as an analog television (TV) signal, a digital television (TV) signal, a television video signal (video signal) such as a component signal, a PC video signal, and a game video signal.
  • the input signal is selected and switched according to the input mode instructed by the input mode control unit 3 and output to the video adjustment unit 4 and the luminance control unit 5 of the backlight source.
  • the input mode control unit 3 receives a user operation or the like, instructs the selector 2 to switch the input mode, and sends the current input mode to the luminance control unit 5 of the backlight light source.
  • the television video signal means not only the built-in analog TV tuner and digital TV tuner, but also the device power connected to an external video input terminal such as a video input terminal or a component input terminal.
  • the PC video signal is the video signal from the PC connected to the PC input terminal (PC connection terminal)
  • the game video signal is the game machine power connected to the game input terminal (game equipment connection terminal).
  • the brightness control unit 5 of the knock light source detects the feature amount (APL or the like) of the input video signal obtained from the selector 2, and controls the light emission luminance of the backlight light source according to the feature amount. Is output to the backlight unit 8. If the brightness control unit 5 of the knocklight light source determines that it is a TV video input mode for inputting a television video signal (video signal) based on the notification from the input mode control unit 3, the video signal The brightness control of the backlight light source is executed with respect to the feature amount of the backlight.
  • APL feature amount
  • the brightness control unit 5 of the knock light source is selected.
  • the backlight unit 8 is controlled so that the emission brightness of the knock light source is kept constant regardless of the feature quantity of the input video signal.
  • the brightness control unit 5 of the knock light source does not transmit the light emission luminance control signal to the backlight unit 8 in the PC input mode or the game input mode, or the characteristic value of the video signal.
  • the luminance control of the backlight source with respect to the feature amount of the video signal is stopped by transmitting a light emission luminance control signal instructing to stop the luminance control of the light source.
  • the luminance control unit 5 of the backlight light source according to the current input mode information transmitted from the input mode control unit 3, Performs brightness control (on) and Z stop (off).
  • images other than at least one television video signal (video signal) and at least one television video signal (video signal) are used. If the signal is input to the selector 2 and is configured!
  • Constant includes a variation of ⁇ 1%, which is regarded as a range in which the viewer cannot recognize the change even if the luminance changes due to Weber's Law.
  • the light emission luminance of the backlight light source is lOOOOcdZm 2 (candela / square meter)
  • the fluctuation of the light emission luminance of the knock light source is maintained in the range of 9100 to 10100 cdZm 2 .
  • the video adjustment unit 4 performs various video processing on the video signal output from the selector 2 to adjust the video, and sends the video to the LCD controller 6.
  • the LCD controller 6 controls the liquid crystal panel 7 based on the adjusted video signal received from the video adjustment unit 4.
  • the liquid crystal panel 7 is a panel that displays an image based on the control of the LCD controller 6.
  • the backlight unit 8 irradiates the liquid crystal panel 7 in accordance with the luminance control unit 5 of the knock light source and the light emission luminance control signal transmitted to the microcomputer, which is not shown.
  • an input mode for inputting the predetermined video signal for example, an input mode for inputting a computer video signal (PC input mode) or an input mode for inputting a game video signal (game input mode), Alternatively, by applying both of these input modes, it is possible to prevent the viewer from feeling uncomfortable as shown in the prior art.
  • an input mode for inputting the predetermined video signal various input modes such as an input mode for inputting an electronic book video signal from an external storage medium such as a memory card (electronic book input mode) can be applied. .
  • the video displayed on the liquid crystal panel 7 is mainly a still image, and the characteristics of the video signal are whatever the video is.
  • the brightness control of the backlight source with respect to the feature amount of the video signal causes the display brightness to change, giving the viewer a sense of discomfort. To do.
  • the luminance control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal is stopped, the emission luminance of the backlight light source is held constant regardless of the video feature amount. Even when the brightness control of the backlight light source for the feature quantity is stopped, it does not stop until the luminance change due to factors other than the video feature quantity (for example, brightness sensor, user operation, etc.).
  • FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the brightness control unit 5 in FIG. 1.
  • the input video signal is output to the APL measurement unit 11.
  • the APL measurement unit 11 measures the APL for each frame of the input video signal.
  • the measured APL is sent to filter 12.
  • the APL corresponds to one of the video feature amounts of the present invention, and the emission luminance control of the backlight light source according to the APL is performed based on the luminance control characteristic of the luminance control table 15.
  • the APL is measured by the video signal output from the selector 2.
  • the APL may be measured after the video processing by the video adjustment unit 4.
  • OSD on-screen display
  • scaling processing scaling processing
  • letterbox display black mask etc. is used to control the screen area). Limited
  • measuring the APL from the video signal output from the selector 2 means that the input video signal is not affected by the video processing by the video adjustment unit 4. It is possible to control the light emission luminance of the backlight light source corresponding to the feature amount. Therefore, it is more preferable to measure APL from the video signal before video processing as shown in FIGS.
  • a plurality of thin fluorescent tubes 31 are arranged at equal intervals in a housing 30 attached to the back surface of the liquid crystal panel 20. Configured. Further, the diffusing plate 32 uniformly diffuses the illumination light emitted from the fluorescent tube 31.
  • the backlight unit 8 has a signal period ratio between the high potential level of the rectangular wave and the low potential level in accordance with the backlight luminance control signal input from the backlight control unit 13 of the luminance control unit 5.
  • a dimming control circuit that outputs a pulse width modulation output with varying (duty) as a dimming signal, and receives the dimming signal from the dimming control circuit and generates an AC voltage with a period and voltage according to the dimming signal
  • an inverter (none of which is shown) that is applied to the fluorescent tube 31 and driven to light.
  • the inverter operates when the output of the dimming control circuit is at a high potential level, stops operating when the output is at a low potential level, and performs intermittent operation according to the output duty of the dimming control circuit. The brightness of is adjusted.
  • the knock light unit 8 includes a multi-color LED light source having three primary color powers of red, green, and blue in a housing 30 attached to the back of the liquid crystal panel 20. That is, a red light source 41, a green light source 42, and a blue light source 43 may be provided. The brightness of the LED light source can be controlled by the LED current for each LED light source.
  • a knock light unit 8 having a method using a fluorescent tube and an LED in combination as described above can be applied.
  • the liquid crystal panel 20 may be illuminated by a so-called side edge type configuration in which light from a light source such as a fluorescent tube or LED is made uniform by using a light guide plate.
  • the filter 12 in FIG. 2 regulates the followability to the APL change between frames when controlling the light emission luminance of the backlight light source according to the measured value of APL. It consists of a staged digital filter.
  • the filter 12 inputs the APL for each frame measured by the APL measurement unit 11, and each frame is weighted with the APL for one or more frames in the past. Calculate the output APL by performing the weighted average operation according to the above.
  • the number of past frame steps to be reflected in the frame can be variably set, and a weight is set for each of the current frame and the past frame (for the set number of steps).
  • the APL of the current frame and the APL of the delay frame corresponding to the number of used stages are weighted and averaged according to the respective weights and output. This makes it possible to set the output APL follow-up according to the actual APL change as appropriate.
  • the APL output from the filter 12 is input to the knocklight control unit 13.
  • the knock light control unit 13 outputs a knock light luminance control signal for adjusting the light emission luminance of the backlight light source according to the input APL based on the luminance control table (lookup table) 15 to be used. As described above, the light emission luminance of the backlight light source is controlled in accordance with the backlight luminance control signal output from the knock light control unit 13.
  • the luminance control table 15 defines the relationship of the light emission luminance of the backlight light source according to the video feature amount (APL in this case) of the input video signal in units of one frame.
  • the brightness control table 15 is stored in the table storage memory 16 such as a ROM in advance.
  • the luminance control table 15 to be used is read out according to the APL in which the input video signal power to be displayed is also detected, and the backlight Controls the brightness of the light unit 8's knock light source. This reduces the power consumption of the knocklight while maintaining the display quality of the displayed image (brightness, contrast, merino, feeling of sensation, etc.).
  • the backlight unit 8's knock light is always kept constant regardless of the detected APL of the input video signal power to be displayed. Controls the brightness of the light source.
  • the brightness control of the knock light source with respect to the feature quantity of the video signal is performed in an input mode that gives the viewer a feeling of strangeness. It is possible to stop and maintain the display quality of the displayed image.
  • the backlash for the feature amount of the video signal When the brightness control of the light source is stopped, for example, a fixed brightness control value stored in the microcomputer 14 or the table storage memory 16 is used.
  • the signal indicating the input mode output from the input mode control unit 3 in FIG. 1 is input to the microcomputer 14, and the microcomputer 14 is based on the signal indicating the input mode input! / Perform backlight brightness control for signal features Control Z stop
  • the microcomputer 14 determines that it is a TV video input mode for inputting a television video signal (video signal)
  • the microcomputer 14 executes luminance control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal.
  • the microcomputer 14 determines that a PC input mode or a game input mode other than the TV video input mode for inputting a television video signal (video signal) is selected, Stops the brightness control of the backlight source, and executes a process to keep the brightness of the backlight source constant regardless of the input video signal feature.
  • the input mode in which the brightness control of the knock light source with respect to the feature amount of the video signal should be stopped mainly includes still images such as the electronic book input mode. It is possible to apply an input mode that inputs a video signal. Even in this example, even when the brightness control of the knock light source with respect to the feature quantity of the video signal is stopped, the light source emission brightness can be changed by factors other than the video feature quantity (for example, brightness sensor, user operation, etc.). It does n’t stop.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the backlight brightness control characteristic using the brightness control table, which is applied when executing the brightness control of the backlight light source with respect to the feature amount of the video signal.
  • the horizontal axis represents APL as a percentage. When the display image is all black on the entire screen, APL is 0%, and when it is all white, APL is 100%.
  • the vertical axis represents the emission luminance ratio of the backlight light source, which is 100% when the emission luminance of the knock light source is the brightest and 0% when the backlight light source is turned off.
  • the luminance control characteristics shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) are such that the APL indicated by A is a low signal region, the signal region indicated by B, the APL being an intermediate level, and the APL indicated by D is This indicates that the brightness control characteristic of the knock light source for APL is changed according to the high signal area.
  • the point at which the slope of the brightness control characteristic of the knocklight light source changes with respect to the feature quantity of the video signal (APL in this example) is defined as the characteristic change point.
  • the intersections pi, p2, and p3 of the straight lines in the four regions A to D are the characteristic change points.
  • the characteristic change point pi that exists on the lowest APL side is the characteristic that exists on the highest APL side when the APL is 10%.
  • Change point p3 is set to the position where APL is 90%.
  • the characteristic change point p2 is set at the position where APL is 40%.
  • the characteristic change point pi with an APL of 10% is set as the characteristic change point at which the emission intensity of the knocklight light source is maximized.
  • the emission luminance of the backlight light source in the video feature amount is extremely small, the signal region is extremely large, or the signal region is shifted or both. It is characterized by low power consumption and low power consumption while maintaining image quality. As long as these characteristics can be satisfied, the luminance control characteristics are not limited to the above example. For example, as shown in FIG. 5B, there may be a signal region q in which the emission luminance value of the knock light source is constant in the signal region where the APL is larger than the characteristic change point pi on the lowest APL side.
  • the luminance control characteristic may be not only linear as described above but also a non-linear characteristic.
  • the linear brightness control characteristic is approximated by approximating the nonlinear brightness control characteristic to the linear brightness control characteristic and assuming the characteristic change point in the approximated linear brightness control characteristic.
  • the brightness control of the backlight source can be specified. Furthermore, as the APL becomes smaller, the light emission luminance of the backlight light source is reduced to control the light emission luminance, and by increasing the amplitude of the video signal, the black float is suppressed and the contrast is improved. Also good.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of backlight luminance control characteristics using a fixed value applied when the luminance control of the backlight light source is stopped with respect to the feature amount of the video signal.
  • the way to draw the graph in Fig. 6 is the same as in Fig. 5.
  • a fixed value is used for the brightness control. Therefore, the brightness control characteristics all have the same level for the areas A to D in FIG. By setting the same level regardless of the APL value, the brightness control of the backlight source for the feature amount of the video signal is stopped. It is.
  • APL is used as the video feature amount of the input video signal, and the light emission luminance of the backlight is controlled according to the APL.
  • the video feature amount is not limited to the APL.
  • the peak luminance state (presence or absence) of one frame of the input video signal may be used.
  • the video feature value of the input video signal the maximum luminance level, the minimum luminance level, and the luminance distribution state (histogram) in a predetermined area (period) in one frame are used, or the video features obtained by combining these Based on the amount, the backlight brightness should be variably controlled.
  • the luminance conversion control as described above is not limited to a direct-view type liquid crystal display device having a backlight unit as shown in FIG. 3 or FIG. 4, but also a projection type display device such as a liquid crystal projector. It can also be applied to.
  • the back side force of the liquid crystal panel is also irradiated with the light source light to display an image, and the light emission luminance of the light source light may be controlled in accordance with the above luminance control characteristics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Description

明 細 書
液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶表示装置、より詳細には入力映像信号に応じてバックライト光源の 発光輝度を変化させるようにした液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 映像信号に従って光源光を変調する液晶パネルと、その液晶パネルを照明するた めのノ ックライト光源を備えた液晶表示装置において、入力映像信号に応じてバック ライト光源の発光輝度を制御することにより、表示映像の品位を改善するようにした技 術が知られている。
[0003] 例えば、入力映像信号の特徴量として 1フレームにおける平均輝度レベル (Averag e Picture Level (以下「APL」という)を算出し、その APLに応じてバックライト光源の 発光輝度を調整するものや、入力映像信号の 1フレームにおける画素の輝度レベル のうち、最大輝度レベル、最小輝度レベルに基づいてバックライト光源の発光輝度を 調整するもの、その他入力映像信号の輝度レベルのヒストグラム等を分析すること〖こ より、バックライト光源の発光輝度の調整を行うもの等が存在する。
[0004] 例えば、特許文献 1には、黒浮き妨害を回避しながら、視覚上のコントラスト感を向 上させ、また光沢感のある高品位映像を再現し、観察者に最適な画面輝度の映像を 提供するための液晶表示装置が開示されている。特許文献 1の液晶表示装置は、入 力映像信号の APLを検出し、検出した APLに応じてバックライト光源の輝度を制御 している。またさらに入力映像信号のピーク値を検出し、このピーク値に応じてバック ライト光源の発光輝度の制御特性を補正して 、る。
[0005] ところで、一般的な液晶テレビジョン受像機にぉ 、てはテレビジョン映像の他、パー ソナルコンピュータ(以下、 PCという)映像やゲーム映像など各種映像を入力表示す るための入力モードが備えられている。これらの入力モードは視聴者が選択すること が可能に設けられている。そこで、特許文献 2には、テレビジョン映像を表示する表示 モードとコンピュータ映像を表示する表示モードとの切換設定に連動してバックライト 光源の発光輝度 (発光強度)を可変制御することにより、各モードで適切な画面輝度 を得てテレビジョン映像、コンピュータ映像のそれぞれにつ 、てより見易 、画像表示 を実現するとともに、消費電力を低減することを可能とした画像表示装置が開示され ている。
特許文献 1:特開 2004 - 258669号公報
特許文献 2:特開 2006 - 11366号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、特許文献 1をはじめとする従来技術による映像信号の特徴量 (APL 等)に応じたバックライト光源の輝度制御は、視聴者に対して違和感を与える場面が 存在する。例えば、図 7ないし図 10で例示したような場面が挙げられる。
[0007] 例えば、液晶表示装置の入力モードとして PC入力モードを設定して、図 7 (A)のご とく PC画面に背景画像 50aが表示されて 、たときに、ユーザがアプリケーションを起 動した場合、図 7 (B)のごとく背景画像 50b上にそのアプリケーション画像 (ウィンドウ ) 51が上書きされる形で表示され、画像 51の表示によって画面全体の APLが変化 する。このとき、入力映像信号の APLに応じたバックライト光源の輝度制御により表 示輝度が変化するので、背景画像 50a、 50bは本来同じ輝度で表示されるべきであ るにもかかわらず、表示輝度が変化してしま ヽ視聴者は違和感をもってしまう。
[0008] また、図 8で例示のごとぐ PCを使用して動画プレイヤーで動画コンテンツを再生 映像 62のように再生させつつ、ワープロ画像 61のようにワープロソフトをユーザ作業 用に表示させて 、ると、動画である再生映像 62に応じて APLが変化するのでバック ライトの発光輝度も変化することにより、ワープロ画像 61及び背景画像 60の表示輝 度が変化して、視聴者は違和感をもってしまう。
[0009] また、図 9 (A)で例示のごとぐ視聴者がホームページ Aを閲覧中には背景画像 70 上にそのブラウザ画像 71aが表示されるが、視聴者がリンククリック等で別サイト(ホー ムページ B)に移動し、図 9 (B)で例示のごとくそのブラウザ画像 71bを表示したとす る。このとき、ホームページ A, B間で APLが違うと、入力映像信号の APLに応じたバ ックライト光源の輝度制御によって表示輝度が変化してしまう。ブラウザにはツールバ 一など固定部分があるため、その部分のツールバー画像 72a、 72bは本来同じ輝度 で表示されるべきであるにもかかわらず、表示輝度が変化してしまい、視聴者は違和 感をもってしまう。メニュー欄画像 73a、 73bについても同様に表示輝度が変化するこ とで、視聴者は違和感をもってしまう。
[0010] また、いわゆるフォトレタッチソフトやペイントソフトで、写真加工やコンピュータグラ フィックス(以下、 CGという)を作成するケースを考える。写真の色や明るさをソフトで 変更したとき、 APLも変化してしまい、入力映像信号の APLに応じたバックライト光 源の輝度制御によって表示輝度が変動する。表示輝度の変動によって写真の明るさ 力 Sさらに変わってしまい、正しく写真カ卩ェができなくなってしまう。また、 CG作成時も、 色を塗っている最中に表示輝度が変動してしまうことになり、思うような絵を作ることが できなくなってしまう。
[0011] これら 4例のごとき PC入力モードに設定された場合の他にも、視聴者に対して違和 感を与える場面はある。例えば、ゲーム入力モードの場合であり、特に図 10で例示 のごとくいわゆる対戦型ゲームの映像表示をする場合、プレイヤー 1の画像 81とプレ ィヤー 2の画像 82とが分かれて画面表示される場合がある。この場合、プレイヤー 1 の画像 81とプレイヤー 2の画像 82の APLの変動が同期しな!、ため、入力映像信号 の APLに応じたバックライト光源の輝度制御による表示輝度の変動が映像と同期せ ず、それぞれのプレイヤーに違和感を与えてしまう。
[0012] このように、 PC入力モード時やゲーム入力モード時といった、静止画主体の映像信 号が画面に映し出される場合や、画面全体の中で静止画と動画の混在する映像信 号が画面に映し出される場合では、入力映像信号の APLに応じたバックライト光源 の輝度制御によって表示輝度を調整すると、視聴者に違和感を与えてしまう結果とな る。また、このような課題は、特許文献 2をはじめとする入力映像信号の APLに応じた ノ ックライト光源の輝度制御を実行して 、な 、従来技術には開示も示唆もされて 、な い。
[0013] 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、入力モードに応じて入力映 像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御を停止することが可能な液晶 表示装置を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0014] 上述の課題を解決するために、本発明の第 1の技術手段は、映像を表示する液晶 パネルと、該液晶パネルを照射する光源とを備え、入力映像信号の特徴量に応じて 前記光源の発光輝度を可変制御する液晶表示装置にぉ 、て、テレビジョン映像信 号を入力する入力モード以外の所定の映像信号を入力する入力モードが選択され た場合、前記光源の発光輝度を前記入力映像信号の特徴量に関わらず一定に保持 することを特徴としたものである。
[0015] 第 2の技術手段は、映像を表示する液晶パネルと、該液晶パネルを照射する光源 とを備え、入力映像信号の特徴量に応じて前記光源の発光輝度を可変制御する液 晶表示装置において、テレビジョン映像信号を入力する入力モード以外の所定の映 像信号を入力する入力モードが選択された場合、前記入力映像信号の特徴量に応 じて前記光源の発光輝度を可変制御する処理を停止することを特徴としたものである
[0016] 第 3の技術手段は、第 1または第 2の技術手段において、前記所定の映像信号を 入力する入力モードは、コンピュータ映像信号を入力する入力モードであることを特 徴としたものである。
[0017] 第 4の技術手段は、第 1または第 2の技術手段において、前記所定の映像信号を 入力する入力モードは、ゲーム映像信号を入力する入力モードであることを特徴とし たものである。
[0018] 第 5の技術手段は、第 1または第 2の技術手段において、前記所定の映像信号を 入力する入力モードは、電子書籍映像信号を入力する入力モードであることを特徴 としたものである。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、入力モードに応じて入力映像信号の特徴量に対するバックライト 光源の輝度制御を停止することが可能となり、表示輝度の変動が表示品位に悪影響 を与える場合には、表示輝度を一定にできるので、視聴者に与える違和感を防ぐこと ができる。
図面の簡単な説明 [0020] [図 1]本発明による液晶表示装置の一実施形態の構成を説明するための概略ブロッ ク図である。
[図 2]本発明による液晶表示装置の他の実施形態の構成を説明するためのブロック 図である。
[図 3]本発明の液晶表示装置に適用可能なバックライトユニットの構成例を示す図で ある。
[図 4]本発明の液晶表示装置に適用可能なバックライトユニットの他の構成例を示す 図である。
[図 5]映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の実行時に適用される
、輝度制御テーブルを用いたバックライトの輝度制御特性の例を示す図である。
[図 6]映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の停止時に適用される
、固定値を用いたバックライトの輝度制御特性の例を示す図である。
[図 7]従来技術による映像信号の APLに応じた映像信号の特徴量に対するバックラ イト光源の輝度制御が視聴者に対して違和感を与える場面の一例を説明するための 図である。
[図 8]従来技術による映像信号の APLに応じた映像信号の特徴量に対するバックラ イト光源の輝度制御が視聴者に対して違和感を与える場面の他例を説明するための 図である。
[図 9]従来技術による映像信号の APLに応じた映像信号の特徴量に対するバックラ イト光源の輝度制御が視聴者に対して違和感を与える場面の他例を説明するための 図である。
[図 10]従来技術による映像信号の APLに応じた映像信号の特徴量に対するバックラ イト光源の輝度制御が視聴者に対して違和感を与える場面の他例を説明するための 図である。
符号の説明
[0021] 1…液晶表示装置、 2…セレクタ、 3…入力モード制御部、 4…映像調整部、 5…輝度 制御部、 6…液晶(LCD)コントローラ、 7…液晶表示部 (液晶パネル)、 8· ··バックライ トユニット、 11 -APL測定部、 12· "フィルタ、 13· ··バックライト制御部、 14…マイコン 、 15· ··輝度制御テーブル、 16· ··テーブル格納メモリ、 30· ··筐体、 31· ··蛍光管、 32 …拡散板、 41· ··赤色光源、 42· ··緑色光源、 43· ··青色光源。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 図 1は、本発明による液晶表示装置の一実施形態の構成を説明するための概略ブ ロック図で、図中、 1は液晶表示装置である。液晶表示装置 1は、セレクタ 2、入力モ ード制御部 3、映像調整部 4、液晶(LCD)コントローラ 6、液晶表示部 (液晶パネル) 7、光源(図示せず)、およびバックライトユニット 8を備える。そして、本発明に係る液 晶表示装置 1は、その主たる特徴としてバックライト光源の輝度制御部 5を備えるもの とする。
[0023] セレクタ 2は、アナログテレビジョン (TV)信号、デジタルテレビジョン (TV)信号、コ ンポーネント信号などのテレビジョン映像信号 (ビデオ信号)と PC映像信号とゲーム 映像信号といった複数の映像信号を入力し、入力モード制御部 3に指示された入力 モードに応じて表示対象の信号を選択'切換し、映像調整部 4およびバックライト光 源の輝度制御部 5に出力する。入力モード制御部 3は、ユーザ操作等を受け取り、入 力モードを切り換えるようセレクタ 2に指示すると共に、現在の入力モードをバックライ ト光源の輝度制御部 5へ送る。
[0024] ここで、テレビジョン映像信号 (ビデオ信号)とは、内蔵のアナログ TVチューナ、デ ジタル TVチューナのみならず、ビデオ入力端子やコンポーネント入力端子等の外部 映像入力端子に接続された機器力もの映像信号をも含む。 PC映像信号とは、 PC入 力端子 (PC接続端子)に接続された PCからの映像信号であり、ゲーム映像信号とは 、ゲーム入力端子 (ゲーム機器接続端子)に接続されたゲーム機器力ゝらの映像信号 である。このように入力モードは映像信号の入力ソースの違いに対応する。従って、 複数の入力ソースの中力 液晶パネル 7に表示したい映像信号が出力されている入 力ソースを視聴者が選択することは、視聴者が本発明で!/ヽぅ入力モードを選択したこ とと同意である。
[0025] ノ ックライト光源の輝度制御部 5は、セレクタ 2から得た入力映像信号に対し、その 特徴量 (APL等)を検出し、その特徴量に応じてバックライト光源の発光輝度を制御 するための発光輝度制御信号をバックライトユニット 8に対し出力する。 [0026] ノ ックライト光源の輝度制御部 5は、入力モード制御部 3からの通知により、テレビジ ヨン映像信号 (ビデオ信号)を入力する TV映像入力モードであると判断した場合には 、上記映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御を実行する。
[0027] 一方、ノ ックライト光源の輝度制御部 5は、入力モード制御部 3からの通知により、 T V映像入力モード以外の所定の映像信号を入力する入力モードが選択されている場 合には、ノ ックライト光源の発光輝度を入力映像信号の特徴量に関わらず一定に保 持するようにバックライトユニット 8を制御する。その一例として、ノ ックライト光源の輝 度制御部 5は、 PC入力モードまたはゲーム入力モードであった場合は、発光輝度制 御信号をバックライトユニット 8に伝送しないか、映像信号の特徴量に対するノ ックラ イト光源の輝度制御の停止を指示する発光輝度制御信号を伝送するカゝなどして、映 像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御を停止する。
[0028] このように、本発明におけるバックライト光源の輝度制御部 5は、入力モード制御部 3から伝送された現在の入力モードの情報に従 、、上記映像信号の特徴量に対する ノ ックライト光源の輝度制御の実行 (オン) Z停止 (オフ)も行う。また、バックライト光 源の輝度制御部 5のこのような制御を実行するためには、少なくとも 1つのテレビジョ ン映像信号 (ビデオ信号)と少なくとも 1つのテレビジョン映像信号 (ビデオ信号)以外 の映像信号とがセレクタ 2へ入力されて 、る構成であればよ!、。
[0029] ここで「一定」とは、ウェーバーの法則(Weber's Law)により輝度が変化したとしても 視聴者がその変化を認識できない範囲とされている ± 1%の変動を含むものとする。 すなわち、バックライト光源の発光輝度が lOOOOcdZm2 (カンデラ/平方メートル) である場合、ノ ックライト光源の発光輝度の変動を 9900〜10100cdZm2の範囲に 保持するものである。
[0030] 映像調整部 4は、セレクタ 2から出力された映像信号に対し、各種映像処理を施し て映像を調整し、 LCDコントローラ 6へ送る。 LCDコントローラ 6は、映像調整部 4から 受け取った調整後の映像信号に基づき液晶パネル 7を制御する。液晶パネル 7は L CDコントローラ 6の制御に基づき映像を表示するパネルである。バックライトユニット 8 は、ノ ックライト光源の輝度制御部 5、及び図示していないマイコン等力も伝送された 発光輝度制御信号に従って、液晶パネル 7を照射する。 [0031] また、上記所定の映像信号を入力する入力モードとして、例えば、コンピュータ映 像信号を入力する入力モード (PC入力モード)、あるいはゲーム映像信号を入力す る入力モード (ゲーム入力モード)、あるいはそれらの双方の入力モードを適用するこ とで、従来技術に示したような違和感を視聴者に与えることを防止することができる。 上記所定の映像信号を入力する入力モードとしては、その他、メモリカード等の外部 記憶媒体より電子書籍映像信号を入力する入力モード (電子書籍入力モード)など、 様々な入力モードを適用することができる。
[0032] 実際、 PC入力モードやゲーム入力モードや電子書籍入力モードでは、(1)液晶パ ネル 7に表示される映像が静止画主体であり、どのような映像であっても映像信号の 特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の効果が薄 、ため、(2)画面全体の中 で静止画と動画の混在することが多々あり、動画部分につられて本来変化しない静 止画部分も映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御によって表示輝 度が変化し視聴者に違和感を与えてしまうため、バックライト光源の輝度制御部 5が 映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御を停止する。なお、後述する 力 本発明では映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御が停止のと きにバックライト光源の発光輝度を映像特徴量に関わらず一定に保持することとなる 力 映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御が停止しているときであ つても映像特徴量以外の要因(例えば、明るさセンサやユーザ操作等)による発光輝 度の変更まで停止するわけではな 、。
[0033] 図 2は、図 1における輝度制御部 5の内部を示すブロック図で、入力された映像信 号は、 APL測定部 11に出力される。 APL測定部 11では、入力された映像信号の 1 フレームごとの APLを測定する。測定された APLはフィルタ 12に送られる。 APLは、 本発明の映像特徴量の一つに該当し、輝度制御テーブル 15の輝度制御特性に基 づき、 APLに応じたバックライト光源の発光輝度制御が行われる。
[0034] なお、図 1、 2に示す例では、セレクタ 2より出力された映像信号により APLを測定し ているが、映像調整部 4による映像処理の後に APLを測定するようにしてもよい。た だし、映像調整部 4では、例えば OSD (オンスクリーンディスプレイ)表示を行う処理 や、スケーリング処理、あるいはレターボックス表示(黒マスク等による画面領域の制 限)処理を行う場合がある。ここで、セレクタ 2より出力された (すなわち映像調整部 4 による映像処理を行っていない)映像信号から APLを測定することは、映像調整部 4 による映像処理の影響を受けることなぐ入力映像信号の特徴量に対応したバックラ イト光源の発光輝度の制御を行うことができる。従って、図 1、 2のように映像処理を行 う前の映像信号から APLを測定する方がより好ましい。
[0035] 図 1に示したバックライトユニット 8は、例えば図 3に示すように、液晶パネル 20の背 面に取り付けられる筐体 30内に、細管形状の複数の蛍光管 31を等間隔に配設して 構成される。また、拡散板 32によって蛍光管 31から発光された照明光を均一拡散す る。
[0036] この場合、例えばバックライトユニット 8は、輝度制御部 5のバックライト制御部 13か ら入力するバックライト輝度制御信号に従って、矩形波の高電位レベルと低電位レべ ルの信号期間比 (デューティ)が変化するパルス幅変調出力を調光信号として出力 する調光制御回路と、調光制御回路からの調光信号を受けてその調光信号に応じ た周期および電圧の交流電圧を発生し、これを蛍光管 31に印加して点灯駆動する インバータ(いずれも図示せず)とを含んでいる。インバータは、上記調光制御回路の 出力が高電位レベルの時に動作し、低電位レベルの時は動作を停止して、調光制 御回路の出力デューティに応じて間欠動作を行うことにより、光源の輝度が調節され る。
[0037] また、ノ ックライトユニット 8は、図 4に示すように、液晶パネル 20の背面に取り付け られる筐体 30内に、赤色,緑色,青色の 3原色力もなる複数色の LED光源、すなわ ち赤色光源 41,緑色光源 42,および青色光源 43を配設して構成してもよい。 LED 光源の発光輝度は、個々の LED光源に対する LED電流によって制御することがで きる。また、図示はしないが、ノ ックライトユニット 8として上記のような蛍光管と LEDと を併用した方式のものを適用することもできる。更に、蛍光管や LED等の光源からの 光を、導光板を用いて面均一化とする、いわゆるサイドエッジ型と呼ばれる構成によ つて液晶パネル 20を照明するようにしてもょ 、。
[0038] 図 2におけるフィルタ 12は、 APLの測定値に応じてバックライト光源の発光輝度を 制御する際に、フレーム間の APL変化に対する追従性を規定するもので、例えば多 段式のデジタルフィルタより構成されて 、る。
[0039] フィルタ 12は、 APL測定部 11で測定されたフレームごとの APLを入力し、各フレ ームに対してその過去の 1または複数のフレーム分の APLとの間で、それぞれの重 み付けに従って加重平均演算を行って、出力 APLを算出する。ここでは、フレームに 対して反映させる過去のフレーム段数を可変設定可能とし、現在フレームとその過去 のフレーム (設定された段数分)のそれぞれに対して重み付けを設定しておく。そして 、現在フレームの APLと使用段数分の遅延フレームの APLをそれぞれの重み付け に従って加重平均し出力される。これにより、実際の APL変化に従う出力 APLの追 従性を適宜設定することができる。
[0040] フィルタ 12から出力された APLは、ノ ックライト制御部 13に入力する。ノ ックライト 制御部 13は、使用する輝度制御テーブル (ルックアップテーブル) 15に基づき、入 力 APLに応じてバックライト光源の発光輝度を調整するためのノ ックライト輝度制御 信号を出力する。上記のように、ノ ックライト制御部 13から出力されたバックライト輝 度制御信号に従ってバックライト光源の発光輝度が制御される。
[0041] 輝度制御テーブル 15は、入力映像信号の 1フレーム単位の映像特徴量 (ここでは APL)に応じたバックライト光源の発光輝度の関係を定めるものである。本例では、予 め ROM等のテーブル格納メモリ 16に輝度制御テーブル 15を記憶させておく。
[0042] そして、入力映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御が実行時に は、表示すべき入力映像信号力も検出された APLに応じて、使用する輝度制御テー ブル 15を読み出して、バックライトユニット 8のノ ックライト光源の発光輝度を制御する 。これにより表示映像の表示品位 (輝度、コントラスト、メリノ、リ感など)を維持しつつ、 ノ ックライトの消費電力を低減させる。一方、入力映像信号の特徴量に対するバック ライト光源の輝度制御が停止時には、表示すべき入力映像信号力 検出された APL に関わらず、常に発光輝度が一定になるようにバックライトユニット 8のノ ックライト光 源の発光輝度を制御する。これにより、映像信号の特徴量に対するバックライト光源 の輝度制御を行った場合に視聴者に違和感を与えるような入力モードであったとき には、映像信号の特徴量に対するノ ックライト光源の輝度制御を停止して、表示映 像の表示品位を維持することができる。ここで、映像信号の特徴量に対するバックラ イト光源の輝度制御を停止して ヽる場合は、例えばマイコン 14内またはテーブル格 納メモリ 16等に格納された固定の輝度制御値を使用する。
[0043] また、図 1における入力モード制御部 3から出力された入力モードを示す信号はマ ィコン 14に入力され、マイコン 14では入力された入力モードを示す信号に基づ!/、て 、映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の実行 Z停止を制御する
[0044] マイコン 14は、テレビジョン映像信号 (ビデオ信号)を入力する TV映像入力モード であると判断した場合には、上記映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度 制御を実行する。一方、マイコン 14は、テレビジョン映像信号 (ビデオ信号)を入力す る TV映像入力モード以外の PC入力モードまたはゲーム入力モードが選択されてい ると判断した場合には、上記映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制 御を停止し、バックライト光源の発光輝度を入力映像信号の特徴量に関わらず一定 に保持するような処理を実行する。
[0045] また、上記映像信号の特徴量に対するノ ックライト光源の輝度制御を停止すべき入 力モードとしては、上述の PC入力モードやゲーム入力モード以外にも電子書籍入力 モードなどの静止画を主体とする映像信号を入力する入力モードを適用することが できる。なお、本例でも、映像信号の特徴量に対するノ ックライト光源の輝度制御が 停止であっても映像特徴量以外の要因(例えば、明るさセンサやユーザ操作等)によ る光源発光輝度の変更まで停止するわけではな 、。
[0046] 図 5は、映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の実行時に適用さ れる、輝度制御テーブルを用いたバックライトの輝度制御特性の例を示す図である。 図 5にお 、て横軸は APLを百分率で表したものであり、表示映像が画面全体で全て 黒の場合 APLは 0%で、全て白である場合 APLは 100%である。また縦軸はバック ライト光源の発光輝度比を表すもので、ノ ックライト光源の発光輝度を最も明るくした ときが 100%、バックライト光源を消灯したときが 0%である。
[0047] 図 5 (A) , (B)に示す輝度制御特性は、 Aで示す APLが低 ヽ信号領域と、 B,じで 示す APLが中間レベルである信号領域と、 Dで示す APLが高 ヽ信号領域とに応じ て、 APLに対するノ ックライト光源の輝度制御特性を変更することを表している。そし てここでは、映像信号の特徴量 (本例では APL)に対するノ ックライト光源の輝度制 御特性の傾きが変わる点を特性変更点と定義する。図 5 (A)においては、 4つの領域 A〜Dの各直線の交点 pi, p2, p3が特性変更点となる。
[0048] 本発明に関わる実施例では、輝度制御特性にぉ ヽて最も低 APL側に存在する特 性変更点 piは、 APLが 10%の位置に設定され、最も高 APL側に存在する特性変 更点 p3は APLが 90%の位置に設定される。また APLが 40%の位置に特性変更点 p2が設定される。そして、 APLが 10%の特性変更点 piを、ノ ックライト光源の発光 輝度が最大となる特性変更点とする。
[0049] 以上のように、本発明に関わる実施形態では、上記のように映像特徴量が極めて 小さ 、信号領域と、極めて大き 、信号領域との 、ずれかまたは両方におけるバックラ イト光源の発光輝度を低く抑えて、画質を維持しながら消費電力を低減させることを 特徴としている。このような特徴を満足できるのであれば、輝度制御特性が上記の例 に限定されることはない。例えば、図 5 (B)に示すように、最も低 APL側の特性変更 点 piより APLが大きい信号領域で、ノ ックライト光源の発光輝度値が一定となる信号 領域 qが存在してもよい。
[0050] また輝度制御特性は、上記のような線形のみならず、非線形の特性であってもよい 。輝度制御特性が非線形である場合、非線形の輝度制御特性を線形の輝度制御特 性に近似し、近似した線形の輝度制御特性における特性変更点を想定することによ つて、上述した線形の輝度制御特性と同様にバックライト光源の輝度制御を規定する ことができる。更に、 APLが小さくなるほどバックライト光源の発光輝度を小さくするも のを用いて光源発光輝度を制御するとともに、映像信号の振幅を大きくすることにより 、黒浮きを抑えてコントラストを向上させるようにしてもよい。
[0051] 図 6は、映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御の停止時に適用さ れる、固定値を用いたバックライトの輝度制御特性の例を示す図である。図 6のグラフ の描き方については図 5と同様である。映像信号の特徴量に対するノ ックライト光源 の輝度制御の停止時には、輝度制御に固定値を用い、従って輝度制御特性が図 5 の領域 A〜Dに対して全て同レベルをもつこととなる。 APLの値に関わらず同レベル とすることで、映像信号の特徴量に対するバックライト光源の輝度制御を停止するも のである。
[0052] 以上、本発明に関して図面を参照しながら例示してきたが、上述した各例では入力 映像信号の映像特徴量として APLを使用し、 APLに応じてバックライトの発光輝度 の制御を行っているが、上記映像特徴量は APLに限ることなぐ例えば、入力映像 信号の 1フレームのピーク輝度の状態 (有無または多少)を利用するようにしてもよい
[0053] また、入力映像信号の映像特徴量として、 1フレーム内の所定領域 (期間)における 最大輝度レベルや最小輝度レベル、輝度分布状態 (ヒストグラム)を用いたり、これら を組み合わせて求めた映像特徴量に基づき、バックライトの発光輝度を可変制御す るようにしてちょい。
[0054] 更に、 APLを用いた映像信号の特徴量に対するノ ックライト光源の輝度制御を実 行するためには、 APLを求めるために 1フレーム全ての映像信号の輝度レベルの平 均値を求める必要はなぐ例えば、表示映像の端部を除外した中央付近の映像信号 の輝度レベルの平均値を求めて、これを映像特徴量として用いるようにしてもょ 、。 例えば、放送受信信号力 分離 *取得されたジャンル情報に基づいて、予め設定さ れた (文字 ·記号等が重畳されて!、る可能性が高 、)画面領域を除外するようにゲー ト制御して、所定の一部領域のみの映像特徴量を測定するようにしてもょ 、。
[0055] なお、上記のような輝度変換制御は、図 3あるいは図 4に示すようなバックライトュ- ットを備えた直視型の液晶表示装置のみならず、液晶プロジェクタのような投影型表 示装置に対しても適用できる。この場合も液晶パネルの背面側力も光源光を照射す ること〖こよって、映像表示が行われ、この光源光の発光輝度を上記の輝度制御特性 に従って制御すればよい。

Claims

請求の範囲
[1] 映像を表示する液晶パネルと、該液晶パネルを照射する光源とを備え、入力映像 信号の特徴量に応じて前記光源の発光輝度を可変制御する液晶表示装置におい て、
テレビジョン映像信号を入力する入力モード以外の所定の映像信号を入力する入 力モードが選択された場合、前記光源の発光輝度を前記入力映像信号の特徴量に 関わらず一定に保持することを特徴とする液晶表示装置。
[2] 映像を表示する液晶パネルと、該液晶パネルを照射する光源とを備え、入力映像 信号の特徴量に応じて前記光源の発光輝度を可変制御する液晶表示装置におい て、
テレビジョン映像信号を入力する入力モード以外の所定の映像信号を入力する入 力モードが選択された場合、前記入力映像信号の特徴量に応じて前記光源の発光 輝度を可変制御する処理を停止することを特徴とする液晶表示装置。
[3] 前記所定の映像信号を入力する入力モードは、コンピュータ映像信号を入力する 入力モードであることを特徴とする請求項 1または 2に記載の液晶表示装置。
[4] 前記所定の映像信号を入力する入力モードは、ゲーム映像信号を入力する入力モ ードであることを特徴とする請求項 1または 2に記載の液晶表示装置。
[5] 前記所定の映像信号を入力する入力モードは、電子書籍映像信号を入力する入 力モードであることを特徴とする請求項 1または 2に記載の液晶表示装置。
PCT/JP2007/051903 2006-02-08 2007-02-05 液晶表示装置 WO2007091508A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/093,804 US20090268105A1 (en) 2006-02-08 2007-02-05 Liquid crystal display device
CN200780002022XA CN101371291B (zh) 2006-02-08 2007-02-05 液晶显示装置
EP07708021A EP1983506A4 (en) 2006-02-08 2007-02-05 LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-031722 2006-02-08
JP2006031722 2006-02-08
JP2007-019519 2007-01-30
JP2007019519A JP4030573B2 (ja) 2006-02-08 2007-01-30 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007091508A1 true WO2007091508A1 (ja) 2007-08-16

Family

ID=38345108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/051903 WO2007091508A1 (ja) 2006-02-08 2007-02-05 液晶表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090268105A1 (ja)
EP (1) EP1983506A4 (ja)
JP (1) JP4030573B2 (ja)
KR (1) KR100957876B1 (ja)
CN (1) CN101371291B (ja)
TW (1) TW200746028A (ja)
WO (1) WO2007091508A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013558A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2013061497A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Sony Corp 光源制御装置、画像表示装置及び光源制御方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI370424B (en) * 2007-05-14 2012-08-11 Novatek Microelectronics Corp Apparatus and method for controlling backlight source
JPWO2009054223A1 (ja) * 2007-10-25 2011-03-03 シャープ株式会社 画像表示装置
US8284218B2 (en) 2008-05-23 2012-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device controlling luminance
CN101656853A (zh) * 2008-08-19 2010-02-24 株式会社东芝 显示装置和显示方法
JP5272921B2 (ja) * 2009-06-24 2013-08-28 富士通株式会社 表示装置
TWI427615B (zh) * 2009-07-14 2014-02-21 Hannstar Display Corp 具有自動調整亮度的顯示裝置與其操作方法
JP2011090155A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Seiko Epson Corp 制御装置及び電子機器
EP2548191B1 (en) 2010-03-17 2017-09-13 Luminator Holding, L.P. Lcd tft sign for on-board use in public transportation
WO2011125979A1 (ja) * 2010-04-06 2011-10-13 シャープ株式会社 表示装置
JP2011221172A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Sharp Corp 表示装置
CN102237074A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 瀚宇彩晶股份有限公司 具有自动调整亮度的显示装置与其操作方法
KR20120012000A (ko) * 2010-07-30 2012-02-09 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
JP5828648B2 (ja) * 2011-03-08 2015-12-09 富士通テン株式会社 表示制御装置および表示制御方法
JP5730439B2 (ja) 2012-03-21 2015-06-10 富士フイルム株式会社 画像表示装置、撮影装置、画像表示システム及び方法
JP5837009B2 (ja) 2012-09-26 2015-12-24 キヤノン株式会社 表示装置及びその制御方法
JP2014232993A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 船井電機株式会社 Av機器
JP2015018071A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社リコー 画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および画像投射装置の制御プログラム
US10163408B1 (en) * 2014-09-05 2018-12-25 Pixelworks, Inc. LCD image compensation for LED backlighting
US9483982B1 (en) * 2015-05-05 2016-11-01 Dreamscreen Llc Apparatus and method for television backlignting
CN111989736A (zh) * 2018-03-13 2020-11-24 日本精机株式会社 显示装置
KR20220165566A (ko) * 2021-06-08 2022-12-15 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
CN114187882A (zh) * 2021-11-24 2022-03-15 当趣网络科技(杭州)有限公司 一种投影仪显示屏亮度调节的系统和方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647989U (ja) * 1992-12-03 1994-06-28 シャープ株式会社 表示装置
JP2000330542A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp 表示装置及び表示装置の制御方法
JP2002116736A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Nec Access Technica Ltd 液晶表示装置の画像切り換え方法及び液晶表示装置
US20050174320A1 (en) 2001-03-15 2005-08-11 Park Cheol-Woo LCD with adaptive luminance intensifying function and driving method thereof
JP2005321424A (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Sharp Corp 画像表示装置
US20050264702A1 (en) 2004-05-28 2005-12-01 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device, image display method, and television receiver
JP2006262031A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Sharp Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP3863904B1 (ja) * 2005-03-30 2006-12-27 シャープ株式会社 液晶表示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1022714A3 (en) * 1999-01-18 2001-05-09 Pioneer Corporation Method for driving a plasma display panel
JP3794189B2 (ja) 1999-02-09 2006-07-05 セイコーエプソン株式会社 実装構造体、電気光学装置、電子機器、および駆動icの接続方法
US6594548B2 (en) * 2001-04-12 2003-07-15 Hani Bagnordi Portable digital assistant
WO2003038799A1 (fr) * 2001-11-02 2003-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif de visualisation d'images
JP4380288B2 (ja) 2003-10-17 2009-12-09 ソニー株式会社 映像信号処理装置、映像信号処理方法
TWI240911B (en) * 2003-11-26 2005-10-01 Tatung Co Ltd Brightness adjusting circuit of display
JP2005227745A (ja) * 2004-01-14 2005-08-25 Seiko Epson Corp 液晶表示装置及び電子機器
JP4768232B2 (ja) 2004-05-06 2011-09-07 シャープ株式会社 画像表示装置
JP4616671B2 (ja) * 2004-05-28 2011-01-19 シャープ株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
JP4326502B2 (ja) * 2005-05-26 2009-09-09 任天堂株式会社 表示領域を移動させる画像処理プログラムおよび画像処理装置
US20070011715A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Wei-Yi Hsuan Instant switching method for a computer-television system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647989U (ja) * 1992-12-03 1994-06-28 シャープ株式会社 表示装置
JP2000330542A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp 表示装置及び表示装置の制御方法
JP2002116736A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Nec Access Technica Ltd 液晶表示装置の画像切り換え方法及び液晶表示装置
US20050174320A1 (en) 2001-03-15 2005-08-11 Park Cheol-Woo LCD with adaptive luminance intensifying function and driving method thereof
JP2005321424A (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Sharp Corp 画像表示装置
US20050264702A1 (en) 2004-05-28 2005-12-01 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device, image display method, and television receiver
JP2006262031A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Sharp Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP3863904B1 (ja) * 2005-03-30 2006-12-27 シャープ株式会社 液晶表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1983506A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013558A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2013061497A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Sony Corp 光源制御装置、画像表示装置及び光源制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101371291B (zh) 2012-04-18
KR100957876B1 (ko) 2010-05-13
JP4030573B2 (ja) 2008-01-09
US20090268105A1 (en) 2009-10-29
CN101371291A (zh) 2009-02-18
EP1983506A1 (en) 2008-10-22
JP2007241251A (ja) 2007-09-20
TW200746028A (en) 2007-12-16
EP1983506A4 (en) 2010-08-11
KR20080064888A (ko) 2008-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4030573B2 (ja) 液晶表示装置
JP4011104B2 (ja) 液晶表示装置
JP4059910B2 (ja) 液晶表示装置
JP3983276B2 (ja) 液晶表示装置
JP5319772B2 (ja) 液晶表示装置および光源制御方法
JP5314138B2 (ja) 液晶表示装置および光源制御方法
JP2007299001A (ja) 液晶表示装置
EP2043079A2 (en) Video displaying apparatus with dynamic brightness control of the backlight
US20050237293A1 (en) Liquid crystal display apparatus
WO2011001719A1 (ja) 液晶表示装置および光源制御方法
WO2011001726A1 (ja) 液晶表示装置および光源制御方法
US20090085862A1 (en) Video displaying apparatus
WO2010073792A1 (ja) 液晶表示装置及びテレビ受信装置
JP4768232B2 (ja) 画像表示装置
JP2006011366A (ja) 画像表示装置及び画像表示方法
JP2005070690A (ja) 液晶表示装置
JP2007164202A (ja) 表示装置および映像信号処理装置
JP2000132138A (ja) 透過型表示装置
JP5153559B2 (ja) 画像表示装置及び画像表示方法
JP2009192717A (ja) 液晶表示装置
JP2007299000A (ja) 液晶表示装置
JP2010044194A (ja) 画像表示装置およびバックライト制御回路
JP4487004B2 (ja) 画像表示装置及び画像表示方法
KR20040085305A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12093804

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087012399

Country of ref document: KR

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2007708021

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007708021

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780002022.X

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)