WO2013118342A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2013118342A1
WO2013118342A1 PCT/JP2012/073165 JP2012073165W WO2013118342A1 WO 2013118342 A1 WO2013118342 A1 WO 2013118342A1 JP 2012073165 W JP2012073165 W JP 2012073165W WO 2013118342 A1 WO2013118342 A1 WO 2013118342A1
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WO
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liquid crystal
display
backlight
crystal panel
display device
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/073165
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋平 工藤
岩崎 弘治
仁 米田
下田 裕紀
高倉 英一
藤根 俊之
Original Assignee
シャープ株式会社
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Filing date
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    • 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
    • G09G3/001Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/003Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to produce spatial visual effects
    • 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
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    • 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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/172Processing image signals image signals comprising non-image signal components, e.g. headers or format information
    • H04N13/183On-screen display [OSD] information, e.g. subtitles or menus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/341Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • 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
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133601Illuminating devices for spatial active dimming

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which the timing of a lighting period of a backlight that illuminates a liquid crystal panel is varied depending on the display mode.
  • liquid crystal display devices such as television receivers
  • those equipped with a 3D video display function are widespread.
  • 3D video in particular, left-eye video and right-eye video are alternately displayed for each frame, for example, and 3D display is performed by opening and closing a shutter equipped with 3D glasses in synchronization with the timing.
  • the liquid crystal display device When viewing a 3D image by the frame sequential method, the liquid crystal display device alternately displays a left-eye image frame and a right-eye image frame for each frame.
  • the liquid crystal display device outputs a control signal, for example, using infrared rays to the 3D glasses in synchronization with the display of the left-eye video frame and the right-eye video frame.
  • the 3D glasses open and close the shutters mounted on the left and right panels of the 3D glasses based on the control signal.
  • the right-eye video frame is displayed, the right-eye shutter is opened, and when the left-eye video frame is displayed, the left-eye shutter is opened.
  • 3D images can be visually recognized.
  • the frame sequential method operates at high speed to display the left and right images alternately.
  • a slight shift in sync between the left and right images occurs between the 3D glasses and the main body of the image display device, a phenomenon in which images for different eyes on the left and right are leaked, so-called crosstalk, occurs.
  • crosstalk occurs in the case of 3D display.
  • the backlight is turned off during the period when the response of the liquid crystal has just started in each frame, and is turned on as much as possible during the period when the liquid crystal reaches the target gradation state. By doing so, it is common to maintain video quality.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling the lighting of a backlight light source in consideration of the response characteristics of a liquid crystal according to a video signal, even if the response time of the liquid crystal panel varies from part to part.
  • a liquid crystal display device that improves display quality is disclosed. This liquid crystal display device calculates a transition time from a gradation change between one image and another image sequentially displayed in a portion of the liquid crystal panel facing the light source unit, and based on the calculated transition time, The light source unit is started to be turned off and the turn-off time is set, and the light source unit is turned off while the arrangement state of the liquid crystal elements of the liquid crystal panel is changing.
  • the liquid crystal panel sequentially displays images based on sequentially input image frames.
  • data writing to the liquid crystal panel is performed by line-sequential driving.
  • the pixel liquid crystal is turned on by a pulsed gate signal sequentially supplied to the scanning line, and the data signal simultaneously supplied to the signal line is supplied. Transfer to the pixel electrode.
  • Information of the data signal written in the liquid crystal panel is held until the pixel electrode is driven again after one frame. Therefore, since data is written by sequentially driving the pixel electrodes along the scanning lines, for example, a time lag occurs in the data writing timing on the upper side and the lower side of the liquid crystal panel.
  • the backlight is turned on at the same timing on the entire screen.
  • the timing from writing data to turning on the backlight is shifted in the screen of the liquid crystal panel.
  • the above phenomenon occurs in a so-called flushing model in which all backlights that illuminate the liquid crystal panel are controlled to be turned on in the same phase.
  • flushing model in which all backlights that illuminate the liquid crystal panel are controlled to be turned on in the same phase.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the response waveform of the liquid crystal and the video quality.
  • the gradation for each pixel is determined for each frame period based on the video signal to be displayed. If the gradation is changed, the liquid crystal continues to move according to the changed gradation. For example, in the example of FIG. 9, it is assumed that video data in which the gradation of the previous frame is g1 and the gradation is switched to g2 in the next frame is written in a specific pixel.
  • the horizontal axis indicates the time axis (t)
  • the data of the gradation g2 is written in a state where the gradation g1 is held, and the start point at which the liquid crystal transition to the gradation g2 starts is denoted by S1. To do.
  • the liquid crystal transitions from the start point S1 within the frame period, and reaches a state corresponding to the gradation g2 at a certain point.
  • the response of the liquid crystal cannot follow within one frame period, and the frame period may end without reaching the target gradation g2.
  • the transition of the liquid crystal starts from the start point S2 and returns to the state of the gradation g1.
  • the backlight when the backlight is turned on in a part of the frame period, the state of the image during the lighting period can be visually recognized.
  • the backlight is turned on in a region where the liquid crystal starts to move from the previous frame gradation as in the region E1
  • the image quality of the target gradation is deteriorated because the target gradation image cannot be displayed.
  • the liquid crystal reaches the target gradation state as in the area E2, it is possible to display an image with good image quality.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a problem caused by a backlight lighting period in a video for 3D display.
  • the horizontal axis t indicates time, and the vertical axis indicates the vertical direction of the liquid crystal panel on which video data is written. (U is the upper part of the screen and L is the lower part of the screen).
  • d indicates the writing start timing of the video data of the frame
  • B indicates the lighting period of the backlight in the frame.
  • a right-eye video is written for one frame, and then a left-eye video is written for one frame, which is alternately repeated.
  • the video data writing start timing d is shifted later in the time direction from the upper part U of the screen toward the lower part L of the screen. That is, video data is written in the lower part of the screen after the upper part of the screen.
  • the backlight is turned on during a part of the lighting period B in the frame, and is turned off during the other periods. That is, the backlight is continuously lit during a part of the lighting period within the frame period.
  • the backlight controls a so-called flushing model in which the entire liquid crystal panel is controlled to be turned on in the same phase, the lighting is turned on / off at the same timing on the entire screen.
  • the liquid crystal in the middle of response, and the video quality is deteriorated.
  • the liquid crystal in the region b1 in which the gray level of the video data of the previous frame remains, the liquid crystal has transitioned to the gray level of the previous frame, so that it can be displayed with good video quality.
  • the 3D display is performed by controlling the lighting of the entire screen in the same phase with the flashing model backlight in the liquid crystal panel screen, the liquid crystal is in the middle of the response in the screen, and the response is almost over. The image quality of the portion where the liquid crystal is responding is deteriorated.
  • the user's line of sight is focused on the vicinity of the center of the screen, and the video quality at the center of the screen is improved. That is, control is performed to turn on the backlight when the response of the liquid crystal is completed at the center of the screen. This prevents the user from feeling uncomfortable as much as possible on the entire screen.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in a liquid crystal display device having a backlight that controls lighting of the entire liquid crystal panel in the same phase, the display quality is impaired even when movie subtitles or OSD display is performed.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can display without any problems.
  • a first technical means of the present invention includes a liquid crystal panel, a backlight that illuminates the liquid crystal panel, and a control unit that controls display of the liquid crystal panel and lighting of the backlight.
  • a liquid crystal display device having a plurality of display modes having different display quality important areas in the liquid crystal panel, wherein the control unit performs control to uniformly turn on and off the entire backlight in the same phase. And controlling the backlight to be continuously lit during a part of the lighting period within the frame period of the image to be displayed on the liquid crystal panel, and the control unit displays the timing of the backlight lighting period in the display It is characterized in that it varies depending on the mode.
  • the second technical means includes, in the first technical means, 3D glasses including left and right shutters for visually recognizing the liquid crystal panel, and a transmission unit that transmits a control signal to the 3D glasses. Displays the image for the right eye and the image for the left eye alternately, generates a control signal for opening and closing the shutter of the 3D glasses and transmits it from the transmission unit, and the control unit turns on the backlight The control signal for controlling the shutter of the 3D glasses to be opened in synchronization with a period is generated.
  • a third technical means is the first or second technical means, wherein, in the plurality of display modes, the control unit changes a gradation of video data displayed on the liquid crystal panel in an area where the display quality is important. Accordingly, when the liquid crystal state changes, the backlight is turned on at a timing including a state where the liquid crystal state reaches a target gradation state.
  • the control unit includes a standard display mode for standard display as the plurality of display modes, and a display mode for displaying movie content on the liquid crystal panel. And / or a display mode when OSD display is performed.
  • the control unit when the control unit displays an image on the liquid crystal panel in a mode in which the movie content is displayed, the timing of the backlight lighting period within the frame period. Is delayed from the timing of the standard display mode.
  • the control unit detects the position of the caption display on the display screen of the liquid crystal panel when displaying the video on the liquid crystal panel in the mode for displaying the movie content. Then, the lighting of the backlight is controlled by using the detected position as an area in which the display quality is regarded as important.
  • the control unit detects a display position of the OSD on the display screen of the liquid crystal panel when displaying an image on the liquid crystal panel in a mode for displaying the OSD. Further, lighting of the backlight is controlled by using the detected position as an area in which the display quality is regarded as important.
  • the eighth technical means includes a liquid crystal panel, a backlight that illuminates the liquid crystal panel, and a control unit that controls the display of the liquid crystal panel and the lighting of the backlight, and places importance on display quality in the liquid crystal panel.
  • a liquid crystal display device having a plurality of display modes in different areas, wherein the control unit controls the entire backlight to be uniformly turned on / off in the same phase, and within a frame period of an image to be displayed on the liquid crystal panel During the lighting period, the backlight is continuously turned on and the 3D display is performed by alternately displaying the right-eye image and the left-eye image on the liquid crystal panel so that the liquid crystal panel is visually recognized.
  • Control for generating and transmitting a control signal for opening and closing the shutter of the 3D glasses having left and right shutters for performing the operation.
  • a part of the lighting period of the camera and a part of the period during which the shutter is opened are set to overlap, and the overlapping period is made different according to the display mode. .
  • a ninth technical means is the eighth technical means, wherein, in the plurality of display modes, the control unit is accompanied by a change in gradation of video data displayed on the liquid crystal panel in an area where the display quality is important.
  • the overlapping period is set at a timing including a state where the liquid crystal state has reached a target gradation state.
  • the control unit includes a standard display mode for standard display as the plurality of display modes, and a display mode for displaying movie content on the liquid crystal panel. And / or a display mode when OSD display is performed.
  • an eleventh technical means when the control unit displays an image on the liquid crystal panel in a mode in which the movie content is displayed, the timing of the overlapping period in the frame period, The timing is delayed from the timing of the standard display mode.
  • the control unit detects a subtitle display position on the display screen of the liquid crystal panel when displaying an image on the liquid crystal panel in a mode for displaying the movie content.
  • the overlapped period is controlled by using the detected position as an area in which the display quality is regarded as important.
  • the control unit detects a display position of the OSD on the display screen of the liquid crystal panel when displaying an image on the liquid crystal panel in a mode for displaying the OSD.
  • the overlapped period is controlled by using the detected position as an area in which the display quality is regarded as important.
  • the liquid crystal display device in a liquid crystal display device having a backlight that controls lighting of the entire liquid crystal panel in the same phase, even when movie subtitles or OSD display is performed, the liquid crystal display device can display without impairing the display quality. Can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a main part in an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
  • the liquid crystal display device 100 enables 3D display by processing a 3D video signal, and displays a right-eye video and a left-eye video while controlling the opening and closing of the shutter of the attached 3D glasses 200, and frame sequential. 3D display is performed by the method.
  • the liquid crystal display device 100 includes a 3D video processing unit 110, a 3D glasses control unit 120, a 3D glasses control signal transmission unit 130, a display controller 140, a liquid crystal panel 150, a backlight control unit 160, a backlight 170, and an operation input unit 180. ing.
  • the function of the control unit of the present invention is realized by the display controller 140, the backlight control unit 160, and the 3D glasses control unit 120.
  • the operation input unit 180 receives an operation input by a user, and can be configured by operation input means of the main body such as a key, a button, or a touch panel.
  • the operation input unit 180 also includes a receiving unit that receives an operation signal from the remote controller.
  • the 3D video processing unit 110 decodes a 3D video signal acquired from a broadcast wave received by an antenna, a 3D video signal acquired from a recording / playback apparatus or a portable recording medium, or acquired via a communication network or the like. Then, a video signal composed of images of the left eye frame and the right eye frame is extracted and output to the display controller 140.
  • the display controller 140 outputs the video signal output from the 3D video processing unit 110 to the liquid crystal panel 150.
  • the video signal output to the liquid crystal panel 150 is such that a right-side video and a left-eye video are alternately displayed for each frame.
  • the liquid crystal panel 150 displays the video signal output from the display controller 140. At this time, the video data indicated by the video signal is sequentially written for each scanning line, and the right-eye video frame and the left-eye video frame are alternately displayed.
  • the backlight 170 illuminates the liquid crystal panel 150 to modulate and display the image displayed on the liquid crystal panel 150.
  • the backlight 170 is driven and controlled by the backlight control unit 160.
  • the backlight 170 for example, a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) arranged in a matrix is used.
  • the backlight 170 operates as a so-called flushing model in which the entire backlight 170 is turned on / off in the same phase.
  • the backlight 170 is continuously lit during a part of the lighting period within the video frame period.
  • the display controller 140 controls the backlight control unit 160 so that the backlight 170 is turned on / off at an optimal timing according to the 3D video signal displayed on the liquid crystal panel 150.
  • the 3D glasses control unit 120 generates a control signal for opening and closing the shutter of the 3D glasses, and transmits the control signal from the 3D glasses control signal transmission unit 130.
  • the display controller 140 controls the 3D glasses control unit 120 so that the shutter is opened and closed at an optimal timing according to the 3D video signal displayed on the liquid crystal panel 150.
  • the 3D glasses 200 include a 3D glasses control signal receiving unit 210, a shutter controller 220, a left shutter 230, and a right shutter 240.
  • the 3D glasses control signal receiving unit 210 receives the 3D glasses control signal for controlling opening / closing of the shutter transmitted from the 3D glasses control signal transmitting unit 130 and outputs the 3D glasses control signal to the shutter controller 220.
  • the shutter controller 220 controls opening and closing of the left shutter 230 and the right shutter 240 according to the 3D glasses control signal.
  • the 3D glasses 200 controls the opening and closing of the left shutter 230 and the right shutter 240 in accordance with the right-eye video and the left-eye video displayed on the liquid crystal panel 150, respectively, so that the user can view the 3D video. It is made visible.
  • the left shutter 230 and the right shutter 240 are configured by, for example, liquid crystal shutters that turn on / off the shutter function by liquid crystal operation.
  • the opening / closing timing of the shutters 230 and 240 of the 3D glasses 200 and the lighting timing of the backlight 170 are synchronized. That is, during the lighting period of the backlight 170, one of the shutters 230 and 240 of the 3D glasses 200 is opened, and when the backlight 170 is turned off, the shutters 230 and 240 are closed.
  • the shutters 230 and 240 are left open according to the left and right image display, the problem of crosstalk is likely to occur when the response of the liquid crystal is not sufficient, and therefore the left and right shutters 230 and 240 of the 3D glasses 200.
  • the closed period is inserted so that the shutter is partially opened within the frame period, and at this time, the shutters 230 and 240 are controlled to be opened in synchronization with the backlight lighting period.
  • the opening / closing timings of the left and right shutters 230 and 240 of the 3D glasses 200 are synchronized with this. Can do.
  • the display controller 140 of the liquid crystal display device 100 displays the right-eye video and the left-eye video alternately on the liquid crystal panel 150 for each frame, and backs up during a part of the frame. Control to turn on the light 170 is performed.
  • a so-called flushing model is controlled in which the entire lighting is controlled in the same phase. Therefore, as described above, the part where the liquid crystal is in the middle of the response and the part where the response is almost finished appear mixed in the screen, and the video quality of the part where the liquid crystal is in the middle of the response deteriorates.
  • the liquid crystal display device 100 has a plurality of display modes having different areas in the liquid crystal panel 150 where the display quality is important. Then, the display controller 10 changes the timing of the lighting period of the backlight 170 according to the display mode. In the plurality of display modes, in the area where the display quality is important, the liquid crystal state reaches the target gradation state when the liquid crystal state changes in accordance with the gradation change of the video data displayed on the liquid crystal panel 150. The backlight 170 is turned on at a timing including the above state.
  • the plurality of display modes include a standard display mode for standard display, a display mode for displaying movie content on the liquid crystal panel 150, and a display mode for performing OSD display. Either a display mode for displaying movie content or a display mode for performing OSD display may be provided.
  • the display controller 140 When the display controller 140 performs display control in the standard display mode, for example, the user's line of sight is focused on the vicinity of the center of the screen, and the video quality at the center of the screen is improved. That is, the area where the display quality is important is set at the center of the screen. Then, control is performed to turn on the backlight 170 when the response of the liquid crystal is completed at the center of the screen.
  • the display controller 140 controls the lighting timing of the backlight 170 at a timing different from the normal timing according to the characteristics of the video.
  • the video is displayed with the optimum video quality according to the video.
  • the display controller 140 of the liquid crystal display device 100 includes a movie detection unit 141 that detects movie content from an input video signal, and an OSD display control unit 142 that controls OSD display.
  • the movie detection unit 141 is a part that detects that the input video signal is movie content.
  • a known method can be applied to detect whether the video signal is movie content.
  • some liquid crystal display devices 100 such as a television receiver can set an image quality mode.
  • Image quality modes include movie mode for optimally displaying movies, standard mode for displaying images with standard image quality, dynamic mode for displaying vivid images, and optimal display of game images Game mode, PC mode for displaying an output image from a PC, and the like.
  • the movie detection unit 141 detects the video signal as movie content.
  • the video display device is compatible with HDMI (High-Definition Multimedia Interface), and the EDID (Extended display identification data) transmitted through the HDMI interface includes information on the format of the 3D video source, and indicates that the content type is a movie.
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • the EDID Extended display identification data transmitted through the HDMI interface includes information on the format of the 3D video source, and indicates that the content type is a movie.
  • the input video signal includes metadata indicating movie content, it can be determined that the video signal is movie content.
  • the movie detection unit 141 may automatically determine movie content from the video signal. For example, whether the input video signal is in a state where a content recorded on a DVD or a BD is being reproduced, whether a subtitle is being displayed, whether the video to be displayed is 16: 9, or 21 : Automatically discriminates that the content is a movie content based on whether the video has an aspect ratio of 9 or not.
  • the pixel value of the video signal can be detected from a feature amount such as an edge.
  • black band portions at the left and right ends or upper and lower ends of a video are detected from the video signal as a continuous region near the luminance value 0, and the luminance value of the video signal is continuously detected within the black band portion by a predetermined threshold It is possible to determine that a region where pixels having the above luminance (for example, 230 gradations or more) exist is a caption portion.
  • the backlight of the subtitle portion is turned on during the response of the liquid crystal when changing the gradation between frames, the video quality of the subtitle portion is lowered and the subtitle is difficult to read. For this reason, in the embodiment according to the present invention, when the movie content is determined, the lighting control of the backlight is changed.
  • the OSD display control unit 142 of the display controller 140 performs control to display the OSD on the display screen of the liquid crystal panel 150.
  • the OSD displays an image to be superimposed on the input video signal on the liquid crystal panel 150, and this image is displayed according to the user's operation on the operation input unit 180 using a remote controller or the like.
  • OSD displays include various menu screens and channel number displays.
  • the signal for displaying the OSD includes a signal indicating information about video such as an SI (Service Information) signal received together with the input video signal, a data broadcast signal received separately, and the like.
  • the OSD signal includes, for example, a signal indicating an image such as program information, an electronic program guide, and data broadcasting.
  • data broadcasting often includes character data corresponding to subtitles.
  • a signal for displaying data broadcast video including subtitles also corresponds to an OSD signal.
  • the OSD display control unit 142 performs display control when performing OSD display.
  • OSD display When OSD display is performed, character information such as menu and channel information is displayed. Accordingly, when the backlight of the OSD display portion is turned on during the response of the liquid crystal when changing the gradation between frames, the video quality of the display portion is deteriorated and the characters on the OSD display become difficult to read. For this reason, when OSD display is performed, the lighting control of the backlight is changed.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of backlight control when the movie detection unit determines that the content is a movie content.
  • the horizontal axis t represents time
  • the vertical axis represents the vertical direction of the liquid crystal panel in which video data is written (U is the top of the screen and L is the bottom of the screen).
  • d indicates the video data writing start timing of the frame
  • B1 indicates the backlight lighting period in the frame.
  • a right-eye video is written for one frame, and then a left-eye video is written for one frame, which is alternately repeated.
  • the backlight 170 when displaying an image, the backlight 170 is continuously turned on during a part of the lighting period B1 in the frame, and is turned off during the other periods. Since the backlight 170 controls a so-called flushing model in which the entire liquid crystal panel is controlled to be turned on in the same phase, the entire screen is controlled to be turned on / off at the same timing.
  • the lighting period B in the standard display mode places importance on the display quality at the center of the screen, for example, and the backlight 170 is turned on at the timing when the response of the liquid crystal ends at the center of the screen.
  • the display controller 140 controls the backlight control unit 160 so that the period during which the backlight 170 is lit is shifted in time from the lighting period B in the standard display mode. Control.
  • control is performed assuming that a subtitle exists in the lower area of the screen of the video displayed on the liquid crystal panel 150.
  • the lighting period B1 within one frame period is shifted later in time than the normal lighting period B, and the video quality is controlled to be highest in the lower area of the screen.
  • the transition of the liquid crystal is completed at the gradation of the previous frame in the portion where the subtitle exists at the bottom of the screen.
  • Video can be displayed with quality. Thereby, the subtitles displayed in the movie content are not difficult to read, and the video can be displayed without deteriorating the display quality of the movie subtitles.
  • the lighting period B1 can be set so that the highest-definition video can be displayed by assuming the display position of the caption in advance and setting the assumed position as an area where the display quality is important.
  • the lighting period B1 is set to the optimum timing according to the display position of the caption so that the display position of the caption can be detected by a known method as described above and the highest quality video can be displayed at the display position. You may make it control to.
  • the display controller 140 sets the detected caption display position as an area in which display quality is important, and performs control to turn on the backlight 170 at the timing when the response of the liquid crystal is completed in that area.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of backlight lighting control when OSD display is performed under the control of the OSD display control unit.
  • the horizontal axis t represents time
  • the vertical axis represents the vertical direction of the liquid crystal panel in which video data is written (U is the top of the screen and L is the bottom of the screen).
  • d indicates the video data writing start timing of the frame
  • B2 indicates the backlight lighting period in the frame.
  • the backlight 170 when displaying an image, the backlight 170 is turned on during a part of the lighting period B2 in the frame, and is turned off during the other periods. Since the backlight 170 controls a so-called flushing model in which the entire liquid crystal panel is controlled to be turned on in the same phase, the entire screen is controlled to be turned on / off at the same timing.
  • the display controller 140 controls the backlight control unit 160 so as to shift the period during which the backlight is lit from the lighting period B in the normal state.
  • the display controller 140 detects the position in the screen of the OSD display by menu or channel display, and controls the lighting timing of the backlight 170 so that the video quality is highest at the position in the screen. For example, when the display controller 140 displays the OSD on the upper part of the screen, as shown in FIG. 3, the lighting period B2 within one frame period is shifted in time before the lighting period B in the standard display mode. The video quality is controlled to be the highest in the area.
  • the area where the transition of the liquid crystal is completed at the gradation of the previous frame is increased in the OSD display portion at the top of the screen.
  • the image can be displayed with better image quality than the region where the liquid crystal is in the middle of response.
  • the backlight is turned on at a position earlier than the lighting period B2 in FIG. Can be included in the finished region.
  • the display controller 140 controls the backlight lighting period so that an optimal video quality is obtained at the display position according to the OSD display position by the OSD display control unit 142.
  • the display controller 140 detects the display position of the OSD in the screen of the liquid crystal panel 150, and controls the lighting of the backlight 170 using the detected position as an area in which display quality is regarded as important. As a result, the character information displayed on the OSD does not become difficult to read, and the video can be displayed without deteriorating the display quality of the OSD.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of setting the backlight lighting timing in the standard display mode and the movie mode
  • FIG. 4A is a diagram showing an example of timing control in the standard display mode
  • FIG. 4B is a movie mode. It is a figure which shows an example of the timing control in.
  • the standard display mode in FIG. 4A is a mode for displaying a normal video other than the above-described movie content display or OSD display.
  • the standard display mode is also a mode that is implemented, for example, when the image quality mode of the video display device is the standard mode or the game mode.
  • FIG. 4A shows the relationship between GSP (gate start pulse), PWM (pulse width modulation), and liquid crystal writing period.
  • GSP gate start pulse
  • PWM pulse width modulation
  • liquid crystal writing period indicates a period during which video data is written within one frame.
  • the backlight when displaying movie content, the backlight is turned off at a position 2.80 ms from the start point of GSP, that is, at a horizontal (H) position of 51.5% of the liquid crystal writing period.
  • the backlight lighting period within one frame period is shifted later in time than the normal mode lighting period B so that the video quality at the bottom of the screen is the highest.
  • the transition of the liquid crystal is completed at the previous frame gradation in the lower part of the screen, so the liquid crystal displays video with better video quality than the area in the middle of response. Can be made.
  • the above timing chart shows an example of the control, and when the subtitles are displayed on the upper side of the screen, the timing for turning on / off the backlight is appropriately determined according to the screen position of the OSD display, etc. it can.
  • FIGS. 5 to 7 below show the relationship between the lighting period and the liquid crystal response state when controlling the timing of the backlight lighting period in accordance with the display mode as described above.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship among video data writing start timing, backlight lighting period, and liquid crystal response waveform in the standard display mode.
  • the horizontal axis t represents time
  • the vertical axis represents the vertical direction of the liquid crystal panel in which video data is written (U is the top of the screen, M is the center of the screen, and L is the bottom of the screen).
  • F indicates one frame period
  • d indicates the writing start timing of the video data of the frame.
  • B indicates the lighting period of the backlight in the frame.
  • W1, W2, and W3 indicate liquid crystal response waveforms at the top of the screen, the center of the screen, and the bottom of the screen, respectively.
  • a right-eye video is written for one frame, and then a left-eye video is written for one frame, which is alternately repeated.
  • the video data write start timing d is shifted later in the time direction from the top U of the screen toward the bottom L of the screen. That is, video data is written in the lower part of the screen after the upper part of the screen.
  • the backlight is turned on during a part of the lighting period B in the frame, and is turned off during the other periods.
  • the user's line of sight is focused on the vicinity of the center of the screen, and control is performed so as to improve the video quality at the center of the screen.
  • the screen center M is controlled so that the backlight is turned on when the liquid crystal response is almost completed. This prevents the user from feeling uncomfortable as much as possible on the entire screen.
  • the backlight lighting period B1 is assumed to be shifted in time from the lighting period B in the standard display mode, assuming that subtitles exist on the screen.
  • the video quality at the position of the caption area is made highest.
  • the transition of the liquid crystal is completed at the gradation of the previous frame at the position T of the caption area.
  • the lighting period B1 can be set in advance assuming the display position of the caption, or is set so that the display position of the caption can be detected and the highest quality video can be displayed at the display position. Can do.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the video data writing start timing, the backlight lighting period, and the response waveform of the liquid crystal when OSD display is performed.
  • B2 is a display when OSD display is performed. Indicates the lighting period of the backlight in the frame in the mode.
  • O represents the OSD display position at the top of the screen, and W5 represents the liquid crystal response waveform at the OSD display position.
  • the same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
  • the backlight lighting period B2 is controlled so as to be shifted in time from the lighting period B in the normal state.
  • the position within the screen of the OSD display is detected, and the backlight lighting period B2 is controlled so that the video quality is highest at the position within the screen.
  • the lighting period B2 within one frame period is shifted in time before the lighting period B in the standard display mode to Control the highest quality.
  • the transition of the liquid crystal is completed at the gradation of the previous frame at the OSD display position O at the top of the screen.
  • the liquid crystal can display an image with a better image quality than an area in the middle of response.
  • the backlight is turned on at a position earlier than the lighting period B2 in FIG. Can be included in the finished region.
  • the backlight lighting period can be controlled so that an optimal video quality is obtained at the display position.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a control example of the lighting period of the backlight and the shutter opening / closing period of the 3D glasses.
  • (A) shows the lighting control timing of the backlight, and the lighting period is indicated by B.
  • (B) and (C) respectively show the opening / closing control timing of the right-eye shutter and the opening / closing control timing of the left-eye shutter of the 3D glasses.
  • (D) of FIG. 8 shows the video writing start timing d and the backlight lighting period Q visually recognized through the 3D glasses.
  • the horizontal axis in FIG. 8 represents time, and the control timings (A), (B), and (C) represent timings on the same time axis.
  • F is one frame period.
  • the shutter of the 3D glasses is partially opened within the frame period. That is, the occurrence of crosstalk is suppressed by inserting a closed period within one frame period.
  • the shutter of the 3D glasses opens the right-eye shutter and the left-eye shutter alternately for each frame, and visually recognizes the right-eye image and the left-eye image displayed alternately for each frame through the respective shutters. Visual recognition of 3D video is possible.
  • the backlight is partially lit within one frame period. The backlight is controlled so that the entire backlight is uniformly turned on and off in the same phase.
  • a part of the backlight lighting period is set to overlap with a part of the period when the shutter of the 3D glasses is opened.
  • a viewer wearing 3D glasses displays a display image on the liquid crystal display device during a period in which the backlight is on and the shutter is open, that is, a period in which the backlight is on and the shutter is open. It can be visually recognized.
  • a period P1 in which the right-eye shutter is first opened is set.
  • the period P1 ends before the frame period ends, and the right-eye shutter is closed.
  • the backlight lighting period B starts in the middle of the period P1 during which the right-eye shutter is open, and ends after the right-eye shutter has been closed and lighting has continued for a certain period.
  • the video that the user can visually recognize through the right-eye shutter of the 3D glasses is an overlap period Q between the backlight lighting period B and the period P1 during which the right-eye shutter is open.
  • the time t1 from the start of one frame period to the closing of the shutter is 2.12 msec.
  • the period during which the shutter is open and the backlight lighting period are The overlapping time t2 is set to 1.22 msec, and the time t3 when the backlight is lit in one frame is set to 3.66 msec.
  • the shutter for the left eye is opened.
  • a backlight lighting period B and a period S2 in which the left eye shutter is opened are set, which overlap.
  • the user can view the video through the left-eye shutter of the 3D glasses.
  • the backlight lighting period B of each frame and the periods P1 and P2 in which the shutter for the left eye or the right eye is opened are controlled so as to have the same timing in each frame. In this way, the opening and closing of the shutters for the right eye and the left eye are alternately controlled for each frame, and the user can view the 3D video through the 3D glasses.
  • the period in which the video can be visually recognized can be varied depending on whether or not the user uses the 3D glasses.
  • an image is visually recognized during the backlight lighting period B. Since the lighting period B is longer than the overlap period Q, the video that the user can visually recognize looks brighter than when the 3D glasses are used. In this case, the user cannot visually recognize the video as a 3D video, but can impress the user who viewed the screen that a bright video is displayed.
  • the user can visually recognize the video with the optimum quality according to the display video.
  • the setting of the overlapping period Q is the same as the setting of the backlight lighting period according to the display mode described above.
  • the user's line of sight is focused on the vicinity of the center of the screen, and control is performed to improve the video quality at the center of the screen.
  • control is performed so that the overlap period Q is set when the liquid crystal response is almost completed in the center of the screen.
  • the overlap period Q is controlled to be shifted in time from the overlap period in the standard display mode, assuming that subtitles exist at the bottom of the screen.
  • the overlap period Q can be set in advance assuming the display position of the caption, or can be set so that the display position of the caption can be detected and the highest quality video can be displayed at the display position. .
  • the overlap period Q is controlled so as to be shifted in time from the overlap period of the standard display mode.
  • the position within the screen of the OSD display is detected, and the overlap period Q is controlled so that the video quality is highest at the position within the screen.
  • the overlapping period Q within one frame period is shifted in time before the overlapping period of the standard display mode so that the video quality at the upper part of the screen is the highest.
  • the overlap period Q can be controlled so that an optimal video quality is obtained at the display position.
  • the relationship between the overlap period Q in each display mode, the video writing start timing, and the liquid crystal response waveform is the same as in FIGS. 5 to 7 described above. That is, the backlight lighting periods B, B1, and B2 in FIGS. 5 to 7 are replaced with the overlapping period Q in this example.
  • the overlapping period Q is a period during which the user can visually recognize the video through the 3D glasses, and has the same effect as the backlight lighting periods B, B1, and B2 shown in FIGS.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Liquid crystal display device, 110 ... 3D image processing part, 120 ... 3D glasses control part, 130 ... 3D glasses control signal transmission part, 140 ... Display controller, 141 ... Movie detection part, 142 ... OSD display control part, 150 ... Liquid crystal Panel, 160 ... Backlight control unit, 170 ... Backlight, 180 ... Operation input unit, 200 ... 3D glasses, 210 ... 3D glasses control signal receiving unit, 220 ... Shutter controller, 230 ... Left shutter, 240 ... Right shutter.

Abstract

 液晶パネル全体を同位相で点灯制御するバックライトを有する液晶表示装置において、映画字幕やOSD表示を行なう場合にもその表示品位を損なうことなく表示できるようにする。表示コントローラ(140)は、バックライト制御部(160)を制御し、バックライト(170)全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御を行い、かつ、液晶パネル(150)に表示させる映像のフレーム期間内の一部の点灯期間の間、バックライト(170)を連続点灯させる。この液晶表示装置(100)は、液晶パネル(150)において表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有している。そして表示コントローラ(140)は、バックライト(170)の点灯期間のタイミングを、表示モードに応じて異ならせるようにする。

Description

液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置、より詳細には、液晶パネルを照明するバックライトの点灯期間のタイミングを表示モードに応じて異ならせるようにした液晶表示装置に関する。
 テレビ受像機等の液晶表示装置においては、3D映像の表示機能が搭載されているものが普及している。3D映像の表示においては、特に左目用の映像と右目用の映像を例えば1フレームごとに交互に表示し、そのタイミングに同期して3Dメガネに装備されたシャッターを開閉することで3D表示を行う、所謂フレームシーケンシャル方式のものがある。
 フレームシーケンシャル方式で3D映像を視認する場合、液晶表示装置は、左目映像用のフレームと右目映像用のフレームとを1フレーム毎に交互に表示する。そして、液晶表示装置は、左目映像用のフレームと右目映像用のフレームの表示に同期して、3Dメガネに対して例えば赤外線による制御信号を出力する。3Dメガネは、制御信号に基づいて3Dメガネの左右パネルに装備されているシャッターを開閉する。ここで右目映像用のフレームが表示されているときには、右目用のシャッターが開となり、左目映像用のフレームが表示されているときには、左目用のシャッターが開となることで、ユーザには立体的な3D映像を視認することができる。
 フレームシーケンシャル方式は、左右の映像を交互に表示するために高速で動作することになる。ここで、3Dメガネと映像表示装置の本体との間で、左右映像に少しでもシンクロのずれが生じると、左右異なる目用の映像が漏れる現象、いわゆるクロストークが発生する。3D表示の場合、重要なのは右用映像と左用映像とを確実に切り替えて表示することである。そこでフレームシーケンシャル方式の3Dメガネに設けられた液晶シャッター等を左右交互に切り換える際に、左右両方の液晶シャッター等を閉じる時間を長めに設け、シンクロずれによるクロストークが生じないようにしている。
 また、このときに、液晶の応答が遅いため、前のフレームで表示した映像信号レベルの影響を受ける可能性がある。その影響を少なくするため、3D表示の際には、各フレームで液晶の応答が開始したばかりの期間ではバックライトを消灯させ、液晶が目標階調の状態に到達した期間でできるだけ点灯させるようにすることで、映像品位を維持することが一般的である。
 映像信号に応じた液晶の応特性を考慮したバックライト光源の点灯制御の技術に関して、例えば、特許文献1には、液晶パネルの応答時間が部分毎に異なる場合でも、疑似輪郭の発生を防止し、表示品位の向上を図るようにした液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、光源ユニットに対向する液晶パネルの部分において、順次的に表示される一の画像と他の画像との階調変化から遷移時間を算出し、算出した遷移時間に基づいて、光源ユニットの消灯開始時点及び消灯時間を設定し、液晶パネルの液晶素子の配列状態が変化している間は、光源ユニットを消灯させるようにしている。
特開2012-13787号公報
 液晶パネルでは、順次的に入力される画像フレームに基づいて画像を順次表示する。このとき、液晶パネルへのデータの書き込みは、線順次駆動によって行われ、ここでは走査線に順次供給されるパルス状のゲート信号で画素液晶をオンし、信号線に同時に供給されるデータ信号を画素電極に転送する。液晶パネルに書き込まれたデータ信号の情報は、1フレーム後に再び画素電極が駆動されるまで保持される。従って、走査線に沿って順次画素電極を駆動してデータを書き込んでいるため、例えば液晶パネルの上側と下側では、データ書き込みのタイミングにタイムラグが生じる。
 上記のように、クロストークを回避して3D表示を適切に行うために、1フレーム期間内で部分的にバックライトを点灯して表示を行う場合、全画面で同じタイミングでバックライトの点灯・消灯を行うと、液晶パネルの画面内で、データ書き込みからバックライトの点灯までのタイミングがずれることになる。特に、液晶パネルを照明する全バックライトが同位相で点灯制御される所謂フラッシングモデルといわれる構成の場合、上記のような現象が生じる。この場合、液晶パネルの画面内の位置によっては、液晶の応答開始直後に点灯される領域が生じ、その領域では映像品位が低下する、という課題が生じる。
 図9は、液晶の応答波形と映像品位について説明する図である。
 液晶パネルでは、表示すべき映像信号に基づいて1フレーム期間毎に画素毎の階調が決められる。階調が変更されれば、その変更後の階調に応じて液晶が動き続けることになる。例えば図9の例では、特定の画素において、前フレームの階調がg1であり、次のフレームで階調がg2に切り替えられるような映像データが書き込まれたものとする。この場合、横軸を時間軸(t)で示すと、階調g1が保持されている状態で階調g2のデータが書き込まれ、階調g2への液晶の遷移が始まった開始点をS1とする。
 開始点S1からはそのフレーム期間内に液晶が遷移し、ある時点で階調g2に相当する状態に至る。液晶の構成やフレームレートによっては、液晶の応答が1フレーム期間内で追随できず目標階調g2にまで達しないままそのフレーム期間が終了することもある。ここで次のフレームの開始点である第2の開始点S2において、再度階調g1が書き込まれた場合には、開始点S2から液晶の遷移が始まり、階調g1の状態に戻る。
 このような液晶の応答特性において、フレーム期間内の一部分でバックライトを点灯させた場合、その点灯期間の映像の状態が視認できることになる。この場合、例えば領域E1のように液晶が前フレーム階調から動き始めている部分の領域でバックライトを点灯させると、当然に目標階調の映像が表示できないため映像品位が悪化する。また、領域E2のように、液晶が目標階調の状態にまで達している場合には、良好な映像品位で映像を表示させることができる。
 図10は、3D表示用の映像におけるバックライトの点灯期間に起因して生じる問題点を説明するための図で、横軸tは時間を示し、縦軸は映像データを書き込む液晶パネルの上下方向(Uは画面上部、Lは画面下部)を表している。また、dはそのフレームの映像データの書き込み開始タイミングを示し、Bは、そのフレーム内におけるバックライトの点灯期間を示している。フレームシーケンシャル方式の3D映像表示では、右目用の映像を1フレーム分書き込み、その後左眼用の映像を1フレーム分書き込み、これを交互に繰り返す。
 図10に示すように、1つのフレーム内において、映像データの書き込み開始タイミングdは、画面上部Uから画面下部Lに向かうに従って、時間方向に後にずれていく。つまり画面下部の方が画面上部より後から映像データが書き込まれていく。
 ここで、上記のように3D映像を表示する際にフレーム内の一部の点灯期間Bでバックライトを点灯させ、その他の期間は消灯するものとする。つまりバックライトは、フレーム期間内の一部の点灯期間で連続点灯される。ここでは、バックライトは、液晶パネル全体を同位相で点灯制御する所謂フラッシングモデルの制御を行うため、画面全体で同じタイミングで点灯・消灯の制御が行われる。
 この場合、例えば映像データの書き込み直後の領域b2では、液晶が応答途中であり、映像品位が悪くなる。一方、前のフレームの映像データの階調が残っている領域b1では、液晶が前のフレームの階調の状態にまで遷移した状態となっているため、良好な映像品位で表示することができる。このように、液晶パネルの画面内では、フラッシングモデルのバックライトで全画面を同位相で点灯制御して3D表示を行う際に、画面内で液晶が応答途中の部分と、応答がほぼ終わっている部分とが混在して見えるようになり、液晶が応答途中の部分についてはその映像品位が悪くなってしまう。
 この場合、通常、ユーザの視線は画面中央部付近に注目されるものとして、画面中央部の映像品位を上げるようにする。つまり画面中央部で液晶の応答が終了したときに、バックライトを点灯させる制御が行われる。これにより、画面全体としては、できるだけユーザに違和感が生じないようにしている。
 しかしながら、上記のような構成において、例えば、映画のコンテンツを表示し、その映画のコンテンツに字幕が表示されているような場合、通常そのような字幕は画面の下側や側方の端部に表示される。この場合、画面中央の映像品位を維持するような制御が行われていると、画面の端部に表示された字幕表示の映像品位が悪くなり、字幕が読みにくくなってしまう、という問題が生じる。また、映像表示のメニューなどのOSD(On Screen Display)表示を行う場合、OSD表示は画面の端部に表示されることが多い。このような場合にも上記の映画字幕と同様に、液晶の応答途中の画素領域でOSD表示がなされると、その映像品位が低下し、文字等が読みにくくなる、という問題が生じる。
 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、液晶パネル全体を同位相で点灯制御するバックライトを有する液晶表示装置において、映画字幕やOSD表示を行なう場合にもその表示品位を損なうことなく表示できるようにした液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
 上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備え、前記液晶パネルにおいて表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有する液晶表示装置であって、前記制御部は、前記バックライト全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御を行い、かつ、液晶パネルに表示させる映像のフレーム期間内の一部の点灯期間の間、前記バックライトを連続点灯させる制御を行い、前記制御部は、前記バックライトの点灯期間のタイミングを、前記表示モードに応じて異ならせることを特徴としたものである。
 第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える3Dメガネと、前記3Dメガネに制御信号を送信する送信部とを有し、前記制御部は、右目用の画像と左目用の画像を交互に表示するとともに、前記3Dメガネの前記シャッターを開閉する制御信号を生成して前記送信部から送信させ、前記制御部は、前記バックライトの点灯期間に同期させて前記3Dメガネのシャッターを開けるように制御する前記制御信号を生成することを特徴としたものである。
 第3の技術手段は、第1または2の技術手段において、前記制御部は、前記複数の表示モードにおいて、前記表示品位を重要視する領域では、前記液晶パネルに表示させる映像データの諧調の変化に伴って液晶の状態が変化する際に、前記液晶の状態が目標諧調の状態に到達した状態を含むタイミングで前記バックライトを点灯させることを特徴としたものである。
 第4の技術手段は、第3の技術手段において、前記制御部は、前記複数の表示モードとして、標準的な表示を目的とする標準表示モードと、前記液晶パネルに映画コンテンツを表示させる表示モード及び/またはOSD表示を行わせる場合の表示モードと、を有することを特徴としたものである。
 第5の技術手段は、第4の技術手段において、前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記フレーム期間内における前記バックライトの点灯期間のタイミングを、前記標準表示モードのタイミングよりも遅らせることを特徴としたものである。
 第6の技術手段は、第4の技術手段において、前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記液晶パネルの表示画面における字幕表示の位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記バックライトの点灯を制御することを特徴としたものである。
 第7の技術手段は、第4の技術手段において、前記制御部は、前記OSDを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記液晶パネルの表示画面におけるOSDの表示位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記バックライトの点灯を制御することを特徴としたものである。
 第8の技術手段は、液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備え、前記液晶パネルにおいて表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有する液晶表示装置であって、前記制御部は、前記バックライト全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御と、液晶パネルに表示させる映像のフレーム期間内の一部の点灯期間の間、前記バックライトを連続点灯させる制御とを行うとともに、3D表示を行うため右目用の画像と左目用の画像を前記液晶パネルに交互に表示し、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える3Dメガネの前記シャッターを開閉する制御信号を生成して前記3Dメガネに送信する制御を行い、前記バックライトの点灯期間の一部と、前記シャッターが開となる期間の一部とが重複するように設定し、前記重複する期間を、前記表示モードに応じて異ならせることを特徴としたものである。
 第9の技術手段は、第8の技術手段において、前記制御部は、前記複数の表示モードにおいて、前記表示品位を重要視する領域では、前記液晶パネルに表示させる映像データの諧調の変化に伴って液晶の状態が変化する際に、前記液晶の状態が目標諧調の状態に到達した状態を含むタイミングで前記重複する期間を設定することを特徴としたものである。
 第10の技術手段は、第9の技術手段において、前記制御部は、前記複数の表示モードとして、標準的な表示を目的とする標準表示モードと、前記液晶パネルに映画コンテンツを表示させる表示モード及び/またはOSD表示を行わせる場合の表示モードと、を有することを特徴としたものである。
 第11の技術手段は、第10の技術手段において、前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記フレーム期間内における前記重複する期間のタイミングを、前記標準表示モードのタイミングよりも遅らせることを特徴としたものである。
 第12の技術手段は、第10の技術手段において、前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記液晶パネルの表示画面における字幕表示の位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記重複する期間を制御することを特徴としたものである。
 第13の技術手段は、第10の技術手段において、前記制御部は、前記OSDを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、前記液晶パネルの表示画面におけるOSDの表示位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記重複する期間を制御することを特徴としたものである。
 本発明によれば、液晶パネル全体を同位相で点灯制御するバックライトを有する液晶表示装置において、映画字幕やOSD表示を行なう場合にもその表示品位を損なうことなく表示できるようにした液晶表示装置を提供することができる。
本発明による液晶表示装置の一実施形態における要部構成例を説明するための図である。 映画検出部で映画コンテンツであることを判断したときのバックライトの点灯制御例を説明する図である。 OSD表示制御部の制御によりOSD表示を行うときのバックライトの点灯制御例を説明する図である。 OSD表示制御部の制御によりOSD表示を行うときのバックライトの点灯制御例を説明する図である。 標準表示モードにおける映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図である。 映画コンテンツを表示させる表示モードにおける映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図である。 OSD表示を行うときの映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図である。 バックライトの点灯期間と3Dメガネのシャッター開閉期間の制御例を示す図である。 液晶の応答波形と映像品位について説明する図である。 3D表示用の映像におけるバックライトの点灯期間に起因して生じる問題点を説明するための図である。
 図1は、本発明による液晶表示装置の一実施形態における要部構成例を説明するための図である。液晶表示装置100は、3D映像信号を映像処理して3D表示を可能とするもので、付属する3Dメガネ200のシャッターの開閉を制御しながら右目用映像と左目用映像を表示させて、フレームシーケンシャル方式にて3D表示を行う。
 液晶表示装置100は、3D映像処理部110、3Dメガネ制御部120、3Dメガネ制御信号送信部130、表示コントローラ140、液晶パネル150、バックライト制御部160、バックライト170、操作入力部180を備えている。本発明の制御部の機能は、表示コントローラ140、バックライト制御部160、及び3Dメガネ制御部120によって実現される。
 操作入力部180は、ユーザによる操作入力を受け付けるもので、キーやボタン、タッチパネルなどの本体の操作入力手段により構成され得る。また、リモコンからの操作信号を受信する受信部も操作入力部180に含まれる。
 3D映像処理部110は、アンテナで受信した放送波から取得した3D映像信号、あるいは記録再生装置や可搬型の記録媒体から取得し、もしくは通信ネットワーク等を介して取得した3D映像信号を復号して、左目用フレームと右目用フレームの画像からなる映像信号を抽出し、表示コントローラ140に出力する。
 表示コントローラ140は、3D映像処理部110から出力された映像信号を液晶パネル150に出力する。液晶パネル150に出力される映像信号は、右面用の映像と左眼用の映像とがフレーム毎に交互に表示されるものである。
 液晶パネル150では、表示コントローラ140から出力された映像信号を表示させる。このとき映像信号により示される映像データを走査線ごとに順次書き込んで右目用の映像のフレームと、左眼用の映像のフレームとを交互に表示させる。
 バックライト170は、液晶パネル150を照明することで液晶パネル150に表示した画像を変調して表示させる。バックライト170は、バックライト制御部160によって駆動制御される。バックライト170は、例えば複数のLED(Light Emitting Diode)をマトリックス状に配列したものが用いられる。そして本例では、バックライト170は、その全体が同位相で点灯・消灯される所謂フラッシングモデルの動作を行う。バックライト170は、映像のフレーム期間内の一部の点灯期間で連続点灯される。
 そして、表示コントローラ140は、液晶パネル150に表示させる3D映像信号に従って、最適なタイミングでバックライト170を点灯・消灯させるようにバックライト制御部160を制御する。
 3Dメガネ制御部120は、3Dメガネのシャッターを開閉させるための制御信号を生成し、3Dメガネ制御信号送信部130から送信させる。表示コントローラ140は、液晶パネル150に表示させる3D映像信号に従って、最適なタイミングでシャッター開閉を行わせるように、3Dメガネ制御部120を制御する。
 3Dメガネ200は、3Dメガネ制御信号受信部210、シャッターコントローラ220、左シャッター230、及び右シャッター240を備えている。
 3Dメガネ制御信号受信部210は、3Dメガネ制御信号送信部130から送信されたシャッター開閉を制御するための3Dメガネ制御信号を受信し、シャッターコントローラ220に出力する。シャッターコントローラ220は、3Dメガネ制御信号に従って左シャッター230と右シャッター240の開閉を制御する。3Dメガネ制御信号により、3Dメガネ200では、液晶パネル150に表示させる右目用の映像と左眼用の映像に合わせて、左シャッター230と右シャッター240とをそれぞれ開閉制御し、3D映像をユーザが視認できるようにしている。左シャッター230及び右シャッター240は、例えば液晶の動作によりシャッター機能をON/OFFする液晶シャッターにより構成される。
 本発明に係る実施形態では、3Dメガネ200の各シャッター230,240の開閉タイミングと、バックライト170の点灯タイミングとを同期させる。つまり、バックライト170の点灯期間中に、3Dメガネ200の各シャッター230,240のいずれかを開け、バックライト170が消灯しているときには各シャッター230,240を閉じるようにする。
 ここでは、左右の映像表示に応じてシャッター230,240をそれぞれ開けたままにすると、液晶の応答が十分でないときにクロストークの問題が生じやすくなるため、3Dメガネ200の左右のシャッター230,240においても閉期間を挿入してフレーム期間内で部分的にシャッターを開けるようにし、このときに、バックライトの点灯期間に同期させて各シャッター230,240が開状態になるように制御する。これにより、映画コンテンツの表示やOSD表示時に1フレーム内でバックライト170の点灯タイミングが変化したときにも、これに連動させて3Dメガネ200の左右のシャッター230、240の開閉タイミングを同期させることができる。
 上記の構成により、液晶表示装置100の表示コントローラ140は、右目用の映像と左眼用の映像とをフレーム毎に交互に液晶パネル150に表示させるとともに、そのフレーム内の一部の期間でバックライト170を点灯させる制御を行う。
 バックライト170を点灯させる場合は、全体を同位相で点灯制御する所謂フラッシングモデルの制御が行われる。従って上記のように、画面内で液晶が応答途中の部分と応答がほぼ終わっている部分とが混在して見えて、液晶が応答途中の部分についてはその映像品位が悪くなる。
 液晶表示装置100は、液晶パネル150において表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有している。そして表示コントローラ10は、バックライト170の点灯期間のタイミングを、表示モードに応じて異ならせる。この複数の表示モードにおいて、表示品位を重要視する領域では、液晶パネル150に表示させる映像データの諧調の変化に伴って液晶の状態が変化する際に、液晶の状態が目標諧調の状態に到達した状態を含むタイミングでバックライト170を点灯させる。
 上記の複数の表示モードとしては、標準的な表示を目的とする標準表示モードと、液晶パネル150に映画コンテンツを表示させる表示モード、及びOSD表示を行わせる場合の表示モードと、を有する。映画コンテンツを表示させる表示モードとOSD表示を行わせる表示モードはいずれか一方を備えるものであってもよい。
 表示コントローラ140は、標準表示モードの表示制御を行う場合、例えば、ユーザの視線は画面中央部付近に注目されるものとして、画面中央部の映像品位を上げるようにする。つまり、上記の表示品位を重要視する領域を画面中央部に設定する。そして画面中央部で液晶の応答が終了したときに、バックライト170を点灯させる制御を行う。
 また、表示コントローラ140は、映画コンテンツを表示させる表示モードの場合、およびOSDを表示させる表示モードの場合には、その映像の特徴に合わせてバックライト170の点灯タイミングを通常とは異なるタイミングで制御して、その映像に応じて最適な映像品位で映像表示させることを特徴とする。
 液晶表示装置100の表示コントローラ140は、入力した映像信号から映画コンテンツであることを検出する映画検出部141と、OSD表示を制御するOSD表示制御部142とを備えている。
 映画検出部141は、入力した映像信号が映画コンテンツであることを検出する部分である。映像信号が映画コンテンツであるか否かの検出は、公知の手法を適用することができる。
 例えば、テレビジョン受像機などの液晶表示装置100では、画質モードを設定できるものがある。画質モードとしては、映画を最適に表示するための映画モード、標準的な画質で映像を表示させるための標準モード、鮮やかな映像を表示させるためのダイナミックモード、ゲームの映像を最適に表示させるためのゲームモード、PCからの出力画像を表示させるためのPCモード等がある。映画検出部141では、この画質モードが映画モードに設定されている場合、その映像信号を映画コンテンツとして検出する。
 また、地上デジタル放送波から取得できる番組のジャンルコードから、その映像信号が映画コンテンツであることを判別することができる。あるいは映像表示装置がHDMI(High-Definition Multimedia Interface)に対応し、HDMIインタフェースを通じて送信されたEDID(Extended display identification data)に3D映像ソースのフォーマットの情報があり、コンテンツタイプが映画であることを示すデータが含まれている場合、その映像信号が映画コンテンツであると判別することができる。この他、入力した映像信号に、映画コンテンツであることを示すメタデータが含まれていれば、その映像信号が映画コンテンツであることを判別できる。
 この他、映画検出部141では、映像信号から映画コンテンツを自動判定するようにしてもよい。例えば、入力映像信号が、DVDやBDなどに記録されたコンテンツを再生している状態であるか否か、あるいは字幕が表示されているか否か、表示しようとしている映像が16:9、あるいは21:9の縦横比の映像であるか否か、等によって映画コンテンツであることを自動判別する。
 上記の字幕検出については、公知の技術を適用することができる。例えば、映像信号の画素値はエッジなどの特徴量から字幕検出することができる。一例としては、映像信号から映像の左右端または上下端にある黒帯部分を輝度値0付近の連続領域として検出し、その黒帯部分の中で映像信号の輝度値が連続して所定の閾値以上の輝度(例えば230階調以上)の画素が存在する領域を字幕部分であると判定することができる。
 あるいは検出対象ブロックの動きベクトルを得て、動きベクトルが数フレームに渡って(0,0)になるか或いは(0,0)と相関が強くなる場合に、静止字幕であると判定するようにしてもよい。もしくは、前後の画像フレームについてエッジ検出(輝度又は同一色によるエッジの検出)を行い、検出の単位領域毎にこのエッジ情報が数フレームに渡り変化しない領域であるか否かを判定し、変化しない領域である場合に静止字幕であると判定する等の手法を採用してもよい。
 上記のようにして、映画検出部141では、入力映像信号が映画コンテンツであると判断する。映画コンテンツの場合、画面内に字幕が表示され、もしくは字幕が表示される可能性がある。従って、フレーム間の階調変更時に液晶の応答途中で字幕部分のバックライトが点灯されると、その字幕部分の映像品位が低下し字幕が読みにくくなる。このため、本発明に係る実施例では映画コンテンツを判断した場合には、バックライトの点灯制御を変更する。
 表示コントローラ140のOSD表示制御部142は、液晶パネル150の表示画面にOSDを表示させる制御を行う。OSDは液晶パネル150において、入力映像信号に重畳する画像を表示させるものであり、この画像は、ユーザがリモコン等による操作入力部180に対する操作に従って表示される。OSD表示としては、各種のメニュー画面やチャンネル番号表示などがある。また、OSDを表示させる信号としては、入力映像信号と共に受信されるSI(Service Information)信号などの映像に関する情報を示す信号や、別に受信したデータ放送の信号等も含まれる。従って、OSD信号としては、例えば番組情報、電子番組表、データ放送等の画像を示す信号も含まれる。また、データ放送には、字幕に相当する文字データも含まれることが多いが、この場合の字幕も含めてデータ放送映像を表示するための信号もOSD信号に相当する。
 上記のようにして、OSD表示制御部142では、OSD表示を行う場合の表示制御を行う。OSD表示を行う場合には、メニューやチャンネル情報等の文字情報が表示される。従って、フレーム間の階調変更時に液晶の応答途中でOSD表示部分のバックライトが点灯されると、その表示部分の映像品位が低下してOSD表示の文字が読みにくくなる。このため、OSD表示を行う場合には、バックライトの点灯制御を変更する。
 図2は、映画検出部で映画コンテンツであることを判断したときのバックライトの点灯制御例を説明する図である。横軸tは時間を示し、縦軸は映像データを書き込む液晶パネルの上下方向(Uは画面最上部、Lは画面最下部)を表している。また、dはそのフレームの映像データの書き込み開始タイミングを示し、B1は、そのフレーム内におけるバックライトの点灯期間を示している。フレームシーケンシャル方式の3D映像表示では、右目用の映像を1フレーム分書き込み、その後左眼用の映像を1フレーム分書き込み、これを交互に繰り返す。
 ここでは映像を表示する際にフレーム内の一部の点灯期間B1でバックライト170を連続点灯させ、その他の期間は消灯する。バックライト170は、液晶パネル全体を同位相で点灯制御する所謂フラッシングモデルの制御を行うため、画面全体で同じタイミングで点灯・消灯の制御が行われる。標準表示モードの点灯期間Bは、例えば、画面中央部の表示品位を重要視するもので、画面中央部で液晶の応答が終了するタイミングに合わせてバックライト170を点灯させるようにしている。
 映画コンテンツと判断された映像を表示する際に、表示コントローラ140では、バックライト制御部160を制御してバックライト170の点灯を行う期間を標準表示モードの点灯期間Bから時間的にずらすように制御する。
 例えば、表示映像が映画コンテンツであると判断した場合、液晶パネル150に表示させる映像の画面下部の領域に字幕が存在するものとして制御を行う。この場合、図2に示すように、1フレーム期間内の点灯期間B1を通常の点灯期間Bより時間的に後にずらして、画面下部の領域で映像品位が最も高くなるように制御する。
 点灯期間B1とすることで、画面下部の字幕が存在する部分では、前フレームの階調で液晶の遷移が終了した状態となっているため、液晶が応答途中の領域に比して良好な映像品位で映像を表示させることができる。これにより、映画コンテンツで表示される字幕が読みにくくなることがなく、映画字幕の表示品位を損なわずに映像表示が可能となる。
 上記の点灯期間B1は、予め字幕の表示位置を想定し、その想定した位置を表示品位を重要視する領域として、最も高品位の映像を表示できるように設定することができる。
 あるいは字幕の表示位置を上述したような公知の手法で検出し、その表示位置において最も高品位の映像を表示できるように、点灯期間B1をその字幕の表示位置に応じて最適なタイミングとなるように制御するようにしてもよい。この場合には、表示コントローラ140は、検出した字幕の表示位置を表示品位を重要視する領域とし、その領域において液晶の応答が終了したタイミングでバックライト170を点灯させる制御を行う。
 図3は、OSD表示制御部の制御によりOSD表示を行うときのバックライトの点灯制御例を説明する図である。図3と同様に、横軸tは時間を示し、縦軸は映像データを書き込む液晶パネルの上下方向(Uは画面最上部、Lは画面最下部)を表している。また、dはそのフレームの映像データの書き込み開始タイミングを示し、B2は、そのフレーム内におけるバックライトの点灯期間を示している。
 ここでは映像を表示する際にフレーム内の一部の点灯期間B2でバックライト170を点灯させ、その他の期間は消灯する。バックライト170は、液晶パネル全体を同位相で点灯制御する所謂フラッシングモデルの制御を行うため、画面全体で同じタイミングで点灯・消灯の制御が行われる。OSD表示を行う際に、表示コントローラ140では、バックライト制御部160を制御してバックライトの点灯を行う期間を通常状態の点灯期間Bから時間的にずらすように制御する。
 ここでは、表示コントローラ140は、メニューやチャンネル表示によるOSD表示の画面内の位置を検出し、その画面内の位置で最も映像品位が高くなるようにバックライト170の点灯タイミングを制御する。
 例えば表示コントローラ140にて、OSDを画面上部に表示させる場合、図3に示すように、1フレーム期間内の点灯期間B2を標準表示モードの点灯期間Bより時間的に前にずらして、画面上部の領域で映像品位が最も高くなるように制御する。
 点灯期間B2とすることで、画面上部のOSD表示された部分において、前フレームの階調で液晶の遷移が終了した状態の領域が増える。液晶の遷移が終了した領域では、液晶が応答途中の領域に比して良好な映像品位で映像を表示させることができる。OSD表示の位置が殆ど画面上端部に近いような場合には、さらに図3の点灯期間B2よりも時間的に早い位置でバックライトを点灯させるようにすれば、OSDの表示位置を液晶の遷移が終了した領域に含めることができる。
 表示コントローラ140は、OSD表示制御部142によるOSDの表示位置に応じて、その表示位置で最適な映像品位が得られるようにバックライトの点灯期間を制御する。
 つまり表示コントローラ140は、液晶パネル150の画面内のOSDの表示位置を検出し、その検出位置を表示品位を重要視する領域としてバックライト170の点灯制御を行う。これにより、OSD表示される文字情報等が読みにくくなることがなく、OSDの表示品位を損なわずに映像表示が可能となる。
 図4は、標準表示モードと映画モードにおけるバックライトの点灯タイミングの設定例を示す図で、図4(A)は標準表示モードにおけるタイミング制御の一例を示す図、図4(B)は映画モードにおけるタイミング制御の一例を示す図である。
 図4(A)の標準表示モードは、上記のような映画コンテンツの表示時やOSD表示時以外の通常映像を表示するときのモードである。標準表示モードは、例えば映像表示装置の画質モードがスタンダードモードやゲームモードのときに実施されるモードでもある。
 図4(A)では、GSP(gate start pulse)、PWM(pulse width modulation)及び液晶書き込み期間の関係が示されている。GSPが入力されると、液晶パネルのアクティブ素子が順に選択され、データドライバがその選択されたアクティブ素子にデータを入力する。つまりGSPは1フレームにおけるデータの書き込み開始のタイミングを示す。
 PWMは、バックライト170の点灯・消灯タイミングを示している。液晶書き込み期間は、1フレーム内で映像データが書き込まれている期間を示している。
 ここでは、1フレームのフレーム周波数は120Hzであり、1フレームの時間は8.33msである。バックライト170は、15%dutyで制御され、その1フレーム内の点灯時間は1.22msである。1フレームの液晶書き込み期間は、GSPから5.43msで終了し、その後はブランキング時間となる。ブランキング時間は2.90msである。
 ここで標準表示モードでは、GSPの開始点から2.12msの位置、つまり液晶書き込み期間の39.0%の水平(H)位置でバックライト170が消灯するように制御される。この制御は、画面中央位置付近を最も映像品位よく表示するためのバックライトの点灯制御の一例を示している。
 一方、図4(B)に示すように、映画コンテンツの表示時には、GSPの開始点から2.80msの位置、つまり液晶書き込み期間の51.5%の水平(H)位置でバックライトが消灯するように制御される。つまり、映画コンテンツの表示時には、1フレーム期間内のバックライトの点灯期間を通常モードの点灯期間Bより時間的に後にずらして、画面下部の映像品位が最も高くなるように制御する。点灯期間を遅らせることで、画面下部の部分では、前フレームの階調で液晶の遷移が終了した状態となっているため、液晶が応答途中の領域に比して良好な映像品位で映像を表示させることができる。これにより、映画コンテンツで表示される字幕が読みにくくなることがなく、映画字幕の表示品位を損なわずに映像表示が可能となる。上記のタイミングチャートは、その制御の一例を示すものであり、字幕が画面の上側に表示される場合や、OSD表示の画面位置などに応じて、適宜バックライトの点灯・消灯タイミングを定めることができる。
 以下の図5~図7により、上記のような表示モードに応じてバックライトの点灯期間のタイミングを制御するときの点灯期間と液晶応答の状態との関係を示す。
 図5は、標準表示モードにおける映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図である。図5において、横軸tは時間を示し、縦軸は映像データを書き込む液晶パネルの上下方向(Uは画面最上部、Mは画面中央部、Lは画面最下部)を表している。Fは1フレーム期間を示し、dはそのフレームの映像データの書き込み開始タイミングを示す。また、Bは、そのフレーム内におけるバックライトの点灯期間を示す。W1、W2、W3は、それぞれ画面最上部、画面中央部、画面最下部における液晶の応答波形を示している。
 フレームシーケンシャル方式の3D映像表示では、右目用の映像を1フレーム分書き込み、その後左眼用の映像を1フレーム分書き込み、これを交互に繰り返す。
 図5に示すように、1つのフレーム内において、映像データの書き込み開始タイミングdは、画面最上部Uから画面最下部Lに向かうに従って、時間方向に後にずれていく。つまり画面下部の方が画面上部より後から映像データが書き込まれていく。そして、3D映像を表示する際にフレーム内の一部の点灯期間Bでバックライトを点灯させ、その他の期間は消灯する。 
 上記のように標準表示モードでは、ユーザの視線は画面中央部付近に注目されるものとして、画面中央部の映像品位を上げるように制御する。ここでは、画面中央部Mの液晶応答波形W2に示されるように、画面中央部Mにおいては、液晶応答がほぼ完了した時点でバックライトが点灯するように制御される。これにより、画面全体としては、できるだけユーザに違和感が生じないようにしている。
 図6は、映画コンテンツを表示させる表示モードにおける映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図で、図中、B1は、映画コンテンツを表示させるモードにおけるフレーム内のバックライトの点灯期間を示す。また、Tは画面下部の字幕領域の位置を示し、W4はその字幕領域における液晶の応答波形を示す。その他図5と同じ要素には図5と同じ符号が付してある。
 上記のように映画コンテンツを表示させる表示モードで映像を表示する際には、バックライトの点灯期間B1は、画面に字幕が存在するものとして、標準表示モードの点灯期間Bから時間的にずらすように制御することで、字幕領域の位置における映像品位が最も高くなるようにする。
 ここでは、画面下部の字幕領域の位置Tにおける液晶応答波形W4に示されるように、字幕領域の位置Tにおいては、前フレームの階調で液晶の遷移が終了した状態となっているため、液晶が応答途中の領域に比して良好な映像品位で映像を表示させることができる。これにより、映画コンテンツで表示される字幕が読みにくくなることがなく、映画字幕の表示品位を損なわずに映像表示が可能となる。上述したように点灯期間B1は、予め字幕の表示位置を想定して設定することができ、あるいは字幕の表示位置を検出し、その表示位置において最も高品位の映像を表示できるように設定することができる。
 図7は、OSD表示を行うときの映像データの書き込み開始タイミングと、バックライトの点灯期間と、液晶の応答波形との関係を示す図で、図中、B2は、OSD表示を行うときの表示モードにおけるフレーム内のバックライトの点灯期間を示す。また、Oは画面上部のOSD表示位置を示し、W5はそのOSD表示位置における液晶応答波形を示す。その他図5と同じ要素には図5と同じ符号が付してある。
 上記のようにOSD表示を行うときの表示モードで映像を表示する際には、バックライトの点灯期間B2は、通常状態の点灯期間Bから時間的にずらすように制御する。ここでは、OSD表示の画面内の位置が検出され、その画面内の位置で最も映像品位が高くなるようにバックライトの点灯期間B2が制御される。例えばOSDを画面上部の領域に表示させる場合には、図7に示すように、1フレーム期間内の点灯期間B2を標準表示モードの点灯期間Bより時間的に前にずらして、画面上部の映像品位が最も高くなるように制御する。
 この場合、画面上部のOSD表示位置Oにおける液晶応答波形W5に示されるように、画面上部のOSD表示位置Oにおいては、前フレームの階調で液晶の遷移が終了した状態となっているため、液晶が応答途中の領域に比して良好な映像品位で映像を表示させることができる。OSD表示の位置が殆ど画面上端部に近いような場合には、さらに図7の点灯期間B2よりも時間的に早い位置でバックライトを点灯させるようにすれば、OSDの表示位置を液晶の遷移が終了した領域に含めることができる。ここでは、OSDの表示位置に応じて、その表示位置で最適な映像品位が得られるようにバックライトの点灯期間を制御することができる。
 上記のような制御を行うことにより、各表示モードに応じた表示品位を重要視する領域を液晶の遷移が終了した状態で表示させることができ、映画字幕やOSD表示を行う場合にもその表示品位を損なうことなく、映像が視認できるようにすることができる。
 次に、バックライトの点灯期間と3Dメガネのシャッターの開期間との重複部分を表示モードに応じて異ならせる本発明の液晶表示装置における他の制御例を説明する。
 図8は、バックライトの点灯期間と3Dメガネのシャッター開閉期間の制御例を示す図である。図8において、(A)はバックライトの点灯制御タイミングを示し、点灯期間はBで示される。また、(B)、(C)はそれぞれ3Dメガネの右目用シャッターの開閉制御タイミグと左目用シャッターの開閉制御タイミングを示す。また、図8の(D)は、映像書き込み開始タイミングdと、3Dメガネ越しに視認されるバックライトの点灯期間Qとを示している。図8の横軸は時間を示し、(A)、(B)、(C)の制御タイミングは、同じ時間軸上のタイミングを表すものとする。また、Fは1フレーム期間である。
 3Dメガネのシャッターは、フレーム期間内で部分的に開けられる。つまり1フレーム期間内に閉期間を挿入することでクロストークの発生を抑えるようにする。3Dメガネのシャッターは、1フレーム毎に右目用シャッターと左目用シャッターとが交互に開けられ、1フレーム毎に交互に表示される右目用映像と左目用映像とをそれぞれのシャッターを通して視認することで、3D映像の視認が可能となる。
 また、バックライトは、1フレーム期間内で部分的に点灯される。バックライトは、その全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御が行われる。
 本例の制御では、バックライトの点灯期間の一部と、3Dメガネのシャッターが開となる期間の一部とが重複するように設定する。3Dメガネをかけた視聴者は、バックライトが点灯し、かつシャッターが開となっている期間、つまりバックライトの点灯期間とシャッター開となる期間が重複する期間に、液晶表示装置の表示映像を視認することができる。この重複する期間を、表示モードに応じて異ならせることにより、上述したようなバックライトの点灯期間を表示モードに応じて異ならせる制御と同様の効果を得ることができる。
 例えば、図8の最初のフレーム期間において、フレーム期間が開始して一定期間経過した後に、まず右目用のシャッターが開となる期間P1が設定される。期間P1は、そのフレーム期間が終了する前に終了し、右目用シャッターは閉となる。
 そしてバックライトの点灯期間Bは、右目用のシャッターが開となっている期間P1の途中から開始され、右目用シャッターが閉になった後、一定期間点灯が継続した後に終了する。これにより、ユーザが3Dメガネの右目用シャッター越しに視認できる映像は、バックライトの点灯期間Bと、右目用シャッターが開となる期間P1との重複期間Qとなる。
 具体的な期間の設定例として、1フレーム期間が開始してからシャッターが閉じるまでの時間t1は2.12msec、1フレーム内において、シャッターが開となっている期間とバックライトの点灯期間とが重複する時間t2は1.22msec、1フレーム内において、バックライトが点灯している時間t3は3.66msecに設定される。
 次のフレームは、左目用のシャッターが開となるが、この場合にも右目用と同様に、バックライトの点灯期間Bと左目用のシャッターが開となる期間S2とが設定され、これらが重複する重複期間Qにおいて、ユーザが3Dメガネの左目用シャッター越しに映像を視認することができる。各フレームのバックライトの点灯期間Bと、左目用または右目用のシャッターが開となる期間P1,P2とは、各フレームにおいて同じタイミングとなるように制御される。こうして右目用と左目用のシャッターの開閉がフレーム毎に交互に制御され、ユーザは3Dメガネ越しに3D映像を視認することができる。
 バックライトの点灯期間Bの途中でシャッターを閉じることで、ユーザによる3Dメガネの使用の有無に応じて、映像を視認できる期間が異ならせることができる。ユーザが3Dメガネを使用しない場合には、バックライトの点灯期間Bの間で映像が視認される。点灯期間Bは、重複期間Qより長いため、ユーザが視認できる映像は、3Dメガネを使用したときよりも明るく見えることになる。この場合、ユーザは3D映像として映像を視認することができないが、画面を見たユーザに対して、明るい映像が表示されていることを印象付けることができる。
 そして本例の制御では、重複期間Qのフレーム期間内の位置を表示モードに応じて異ならせることで、表示映像に応じて最適な品位でユーザに映像を視認させることができる。
 重複期間Qの設定は、上述の表示モードに応じたバックライトの点灯期間の設定と同様である。例えば、標準表示モードでは、ユーザの視線は画面中央部付近に注目されるものとして、画面中央部の映像品位を上げるように制御する。ここでは、画面中央部において液晶応答がほぼ完了した時点で重複期間Qが設定されるように制御する。
 また、映画コンテンツを表示させる表示モードでは、重複期間Qは、画面下部に字幕が存在するものとして、標準表示モードの重複期間から時間的に後にずらすように制御される。これにより画面下部の字幕領域の位置における映像品位が最も高くなるようにする。また、重複期間Qは、予め字幕の表示位置を想定して設定することができ、あるいは字幕の表示位置を検出し、その表示位置において最も高品位の映像を表示できるように設定することができる。
 また、OSD表示を行うときの表示モードにおいても、重複期間Qは、標準表示モードの重複期間から時間的にずらすように制御される。ここでは、OSD表示の画面内の位置が検出され、その画面内の位置で最も映像品位が高くなるように重複期間Qが制御される。例えばOSDを画面上部の領域に表示させる場合には、1フレーム期間内の重複期間Qを標準表示モードの重複期間より時間的に前にずらして、画面上部の映像品位が最も高くなるように制御する。ここでは、OSDの表示位置に応じて、その表示位置で最適な映像品位が得られるように重複期間Qを制御することができる。
 各表示モードにおける重複期間Qと、映像の書き込み開始タイミング及び液晶応答波形との関係は、前述した図5~図7と同様である。つまり、図5~図7におけるバックライトの点灯期間B,B1,B2が、本例における重複期間Qに置き換えられる。重複期間Qは、ユーザが3Dメガネ越しに映像を視認できる期間であり、図5~図7に示されるバックライトの点灯期間B,B1,B2と同じ作用を与える。重複期間Qを適切に設定することで、表示モードに応じた表示品位を重要視する領域を液晶の遷移が終了した状態で表示させることができ、映画字幕やOSD表示を行う場合にもその表示品位を損なうことなく、映像が視認できるようにすることができる。
100…液晶表示装置、110…3D映像処理部、120…3Dメガネ制御部、130…3Dメガネ制御信号送信部、140…表示コントローラ、141…映画検出部、142…OSD表示制御部、150…液晶パネル、160…バックライト制御部、170…バックライト、180…操作入力部、200…3Dメガネ、210…3Dメガネ制御信号受信部、220…シャッターコントローラ、230…左シャッター、240…右シャッター。

Claims (13)

  1.  液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備え、前記液晶パネルにおいて表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有する液晶表示装置であって、
     前記制御部は、前記バックライト全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御を行い、かつ、液晶パネルに表示させる映像のフレーム期間内の一部の点灯期間の間、前記バックライトを連続点灯させる制御を行い、
     前記制御部は、前記バックライトの点灯期間のタイミングを、前記表示モードに応じて異ならせることを特徴とする液晶表示装置。
  2.  請求項1に記載の液晶表示装置において、
     前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える3Dメガネと、前記3Dメガネに制御信号を送信する送信部とを有し、
     前記制御部は、右目用の画像と左目用の画像を交互に表示するとともに、前記3Dメガネの前記シャッターを開閉する制御信号を生成して前記送信部から送信させ、
     前記制御部は、前記バックライトの点灯期間に同期させて前記3Dメガネのシャッターを開けるように制御する前記制御信号を生成することを特徴とする液晶表示装置。
  3.  請求項1または2に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記複数の表示モードにおいて、前記表示品位を重要視する領域では、前記液晶パネルに表示させる映像データの諧調の変化に伴って液晶の状態が変化する際に、前記液晶の状態が目標諧調の状態に到達した状態を含むタイミングで前記バックライトを点灯させることを特徴とする液晶表示装置。
  4.  請求項3に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記複数の表示モードとして、標準的な表示を目的とする標準表示モードと、前記液晶パネルに映画コンテンツを表示させる表示モード及び/またはOSD表示を行わせる場合の表示モードと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
  5.  請求項4に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記フレーム期間内における前記バックライトの点灯期間のタイミングを、前記標準表示モードのタイミングよりも遅らせることを特徴とする液晶表示装置。
  6.  請求項4に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記液晶パネルの表示画面における字幕表示の位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記バックライトの点灯を制御することを特徴とする液晶表示装置。
  7.  請求項4に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記OSDを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記液晶パネルの表示画面におけるOSDの表示位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記バックライトの点灯を制御することを特徴とする液晶表示装置。
  8.  液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備え、前記液晶パネルにおいて表示品位を重要視する領域が異なる複数の表示モードを有する液晶表示装置であって、
     前記制御部は、
     前記バックライト全体を同位相で一律に点灯・消灯する制御と、液晶パネルに表示させる映像のフレーム期間内の一部の点灯期間の間、前記バックライトを連続点灯させる制御とを行うとともに、
     3D表示を行うため右目用の画像と左目用の画像を前記液晶パネルに交互に表示し、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える3Dメガネの前記シャッターを開閉する制御信号を生成して前記3Dメガネに送信する制御を行い、
     前記バックライトの点灯期間の一部と、前記シャッターが開となる期間の一部とが重複するように設定し、前記重複する期間を、前記表示モードに応じて異ならせることを特徴とする液晶表示装置。
  9.  請求項8に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記複数の表示モードにおいて、前記表示品位を重要視する領域では、前記液晶パネルに表示させる映像データの諧調の変化に伴って液晶の状態が変化する際に、前記液晶の状態が目標諧調の状態に到達した状態を含むタイミングで前記重複する期間を設定することを特徴とする液晶表示装置。
  10.  請求項9に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記複数の表示モードとして、標準的な表示を目的とする標準表示モードと、前記液晶パネルに映画コンテンツを表示させる表示モード及び/またはOSD表示を行わせる場合の表示モードと、を有することを特徴とする液晶表示装置。
  11.  請求項10に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記フレーム期間内における前記重複する期間のタイミングを、前記標準表示モードのタイミングよりも遅らせることを特徴とする液晶表示装置。
  12.  請求項10に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記映画コンテンツを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記液晶パネルの表示画面における字幕表示の位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記重複する期間を制御することを特徴とする液晶表示装置。
  13.  請求項10に記載の液晶表示装置において、
     前記制御部は、前記OSDを表示させるモードで前記液晶パネルに映像を表示させる場合、
     前記液晶パネルの表示画面におけるOSDの表示位置を検出し、該検出した位置を前記表示品位を重要視する領域として前記重複する期間を制御することを特徴とする液晶表示装置。
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