(57)【要約】【課題】ハイライト部分の表示特性と動画ぼやけ感の抑制とを適切に両立させる。【解決手段】液晶表示パネル１００の周辺輝度を検出する光センサー１０と、フレームにおいて映像信号Ｖdに基づく画像以外の黒画像が占める割合（黒挿入率Ｂir）を、光センサー１０によって検出された周辺輝度に基づいて決定する黒挿入率決定回路１５とを備える。表示制御回路２０は、決定された黒挿入率ＢirとなるようにＹドライバー１３０およびＸドライバー１４０を制御する。または、光源駆動回路３５が、決定された黒挿入率Ｂirとなるように光源３１の消灯期間を制御する。【選択図】図１
2010191189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの周辺輝度を検出する光センサーと、
予め定められた期間において、前記液晶表示パネルに映像信号に基づく画像以外の黒画像が占める割合を、前記光センサーによって検出された周辺輝度に基づいて決定する黒挿入率決定回路と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記黒挿入率決定回路は、
前記光センサーによって検出された周辺輝度が予め定められた第１閾値以下である場合に、該周辺輝度が小さくなるにつれて、前記割合を高くする
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記黒挿入率決定回路は、
前記光センサーによって検出された周辺輝度が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であって前記第１閾値以下の範囲にある場合に、該周辺輝度が小さくなるにつれて、前記割合を高くし、該周辺輝度が前記第２閾値を下回る場合には、前記範囲の上限値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記映像信号に基づく画像が動画であるか静止画であるかを判定する判定回路を有し、
前記静止画であると判定された場合、前記黒挿入率決定回路は、
前記光センサーによって検出された周辺輝度にかかわらず、前記割合をゼロとする
ことを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルの周辺輝度を検出し、
予め定められた期間において、前記液晶表示パネルに映像信号に基づく画像以外の黒画像が占める割合を、検出した周辺輝度に基づいて決定する
ことを特徴とする液晶表示装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの周辺輝度に対し、動画ぼやけ感を適切に抑える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、表示画像がフレーム（１６．７ミリ秒）にわたって保持されるホールド型である。このため、次のフレームに移行したとき、前のフレームの画像を視覚したときの記憶が残存するために、表示画像に動きがあれば、その動き領域が、ぎくしゃくしたり、輪郭がぼやけたりして知覚される（動画ぼやけ感の発生）。一方、ＣＲＴのように画像が瞬間的に表示されるインパルス型の表示装置では、前フレームで表示させた画像の記憶が、次フレームに移行したときに、もはや残存していないので、動画ぼやけ感が発生しない。
そこで、液晶表示装置において、静止画を表示する場合には、通常のホールド型の表示とする一方、動画を表示する場合には、インパルス型の表示態様に似せるために、画像を表示した後に黒画像を挿入する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０４／０７０６９７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、黒画像を挿入すると、その分、画面が暗くなる。黒画像を挿入したときに、基準電圧等を変更することによって、黒画像を挿入しないときと比較して中間階調でのガンマ特性を揃えることは可能であるが、明るく表示すべき部分の明るさを確保することが困難になるので、ハイライト部分の表示特性が低下する。一方、黒画像を挿入しないと、動画ぼやけ感が発生する。本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、ハイライト部分の表示特性と動画ぼやけ感の抑制とを適切に両立させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
液晶表示パネルによる表示画像において明るさが必要な場合とは、周辺輝度が明るい場合と考えられる。一方、周辺輝度が暗い場合、液晶表示パネルによる表示画像が相対的に明るくなるので、ハイライト部分の表示特性は重要視されないと考えられる。
そこで、本発明に係る液晶表示装置は、周辺輝度を検出して、該周辺輝度に応じて黒挿入率を制御することにした。詳細には、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルの周辺輝度を検出する光センサーと、予め定められた期間において、前記液晶表示パネルに映像信号に基づく画像以外の黒画像が占める割合を、前記光センサーによって検出された周辺輝度に基づいて決定する黒挿入率決定回路と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、ハイライト部分の表示特性と動画ぼやけ感の抑制とを適切に両立させることが可能となる。
【０００６】
本発明において、前記黒挿入率決定回路は、前記光センサーによって検出された周辺輝度が予め定められた第１閾値以下である場合に、該周辺輝度が小さくなるにつれて、前記割合を高くしても良いし、さらに、前記光センサーによって検出された周辺輝度が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であって前記第１閾値以下の範囲にある場合に、該周辺輝度が小さくなるにつれて、前記割合を高くし、該周辺輝度が前記第２閾値を下回る場合には、前記範囲の上限値としても良い。
また、前記映像信号に基づく画像が動画であるか静止画であるかを判定する判定回路を有し、前記静止画であると判定された場合、前記黒挿入率決定回路は、前記光センサーによって検出された周辺輝度にかかわらず、前記割合をゼロとしても良い。これにより、静止画を表示する際に黒画像の占める割合がゼロとなるので、フリッカーの発生を抑えることが可能となる。
なお、本発明は、液晶表示装置のほか、その制御方法や、電子機器としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】映像書き込みと黒画像書き込みとを示す図である。
【図３】周辺輝度と黒挿入率との関係を示す図である。
【図４】周辺輝度と映像信号とにより黒挿入のオンオフを指定する構成を示す図である。
【図５】黒挿入のオンオフを指定する動作のフローチャートである。
【図６】実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図７】実施形態等に係る液晶表示装置を適用した携帯電話の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
この図に示されるように、液晶表示装置１は、光センサー１０、黒挿入率決定回路１５、表示制御回路２０、バックライト３０および液晶表示パネル１００を有する。
この液晶表示装置１には、映像信号Ｖdが上位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。この映像信号Ｖdは、液晶表示パネル１００における各画素の階調レベルをそれぞれ指定するものであり、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。
【０００９】
液晶表示パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型の透過型であり、複数行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に延在し、また、複数列のデータ線１１４が図においてＹ（縦）方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられるとともに、これらの走査線１１２とデータ線１１４との交差のそれぞれに対応して、それぞれ画素１１０が配設されている。そして、画素１１０が配設された領域が、表示領域１０１となる。
なお、説明の便宜上、本実施形態において走査線数を「１２」として説明する。また、画素１１０は、詳細については特に図示はしないが、画素電極とコモン電極とで液晶層を挟持した周知の液晶素子を有する構成である。すなわち、画素１１０における液晶素子は、走査線１１２が選択されたときに、画素スイッチング素子がオンして、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されるとともに、画素電極とコモン電極との保持電圧に応じた透過率となる。
バックライト３０は、複数の光源３１と、これらの光源３１を駆動する光源駆動回路３５とを有し、光源駆動回路３５が光源３１を駆動することによって、液晶表示パネル１００の背面側から観察側に向けて、光を照射するものである。なお、光源３１については１個であっても良い。
【００１０】
表示制御回路２０は、上記上位回路から供給される同期信号Ｓyncにしたがって液晶表示パネル１００の動作を制御する。
Ｙドライバー１３０は、表示制御回路２０による制御にしたがって走査線１１２を選択し、選択した走査線に選択電圧を、それ以外の走査線には非選択電圧を、それぞれ走査信号として印加する走査線駆動回路である。詳細には、Ｙドライバー１３０は、図２に示されるように、フレームにおいて、映像信号に基づく映像書き込みのために走査線１１２を１、２、３、…、１２行目という順番で、水平走査期間（Ｈ）のうちの水平走査有効期間（Ｈa）において選択する。また、Ｙドライバー１３０は、黒画像書き込みのために走査線１１２を１、２、３、…、１２行目という順番で、水平帰線期間（Ｈb）において選択する。なお、図１および図２において、１、２、３、…、１２行目の走査線に供給される走査信号をＧ1、Ｇ2、Ｇ3、…、Ｇ12として表記している。
【００１１】
Ｘドライバー１４０は、表示制御回路２０による制御にしたがって、データ線１１４にデータ信号を供給するデータ線駆動回路である。詳細には、水平走査有効期間（Ｈa）においてＸドライバー１４０は、映像信号Ｖdをアナログのデータ信号に変換するとともに変換したデータ信号を、それぞれＹドライバー１３０によって選択される１行分の画素１１０の各々に対し、それぞれデータ線１１４を介して供給する。なお、水平帰線期間（Ｈb）において、Ｘドライバー１４０は、映像信号Ｖdとは無関係に画素１１０を黒色にさせるデータ信号を、同様に、それぞれＹドライバー１３０によって選択される１行分の画素１１０の各々に対し、それぞれデータ線１１４を介して供給する。
なお、フレームとは、液晶表示パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。
【００１２】
光センサー１０は、液晶表示パネル１００における周辺の明るさ、すなわち、周辺輝度Ｂを検出する。
黒挿入率決定回路１５は、光センサー１０により検出された周辺輝度Ｂに応じて、例えば図３の（ａ）に示されるように黒挿入率Ｂirを決定する。
ここで、黒挿入率とは、フレーム（１６．７ミリ秒）のうち、黒画像を表示する期間が占める割合である。
上述したように液晶表示パネル１００による表示画像において明るさが必要な場合とは、周辺輝度が明るい場合と考えられる。一方、周辺輝度が暗い場合、ハイライト部分の表示特性は重要視されないと考えられる。このため、本実施形態において、黒挿入率決定回路１５は、図３の（ａ）に示されるように、周辺輝度Ｂが明るい場合には、特に検出された周辺輝度Ｂが、光センサー１０による検出範囲の上限値Ｂ(max)である場合、黒挿入率Ｂirをゼロ（黒挿入をオフ）とし、周辺輝度Ｂが暗くなるにつれて、黒挿入率Ｂirを増加させ、光センサー１０による検出範囲の下限値ゼロである場合には、黒挿入率Ｂirを最大値Ｂir(max)とする。
【００１３】
図２に示されるように、Ｙドライバー１３０が、表示制御回路２０による制御にしたがって、走査信号Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、…、Ｇ12を順番に、水平有効走査期間（Ｈa）において選択電圧とすることによって映像書き込みがなされるとともに、走査信号Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、…、Ｇ12を順番に水平帰線期間（Ｈb）において選択電圧とすることによって黒画像書き込みがなされる。ここで、１行目の黒画像表示期間は、図２において期間ｔbであり、フレーム（１６．７ミリ秒）のうち、映像書き込みがなされてから黒画像書き込みがなされるまでの期間ｔdを除いた期間である。各行の黒画像表示期間についても同様であり、フレームのうち、映像書き込みがなされてから黒画像書き込みがなされるまでの期間を除いた期間である。
表示画像における黒挿入率は、フレームにおいて期間ｔbが占める割合となる。
このため、表示画像における黒挿入率は、実際には、表示制御回路２０が、Ｙドライバー１３０に対し、各行の期間ｔbを、決定された黒挿入率Ｂirに応じて長短させることによって制御されることになる。
【００１４】
なお、バックライト３０において光源３１を消灯させると、黒画像を表示させたことと等価になるので、映像書き込み後、フレームにおいて光源３１の消灯期間の占める割合は、表示画像における黒挿入率と同義となる。
このため、黒画像を書き込むのではなく、図６に示されるように、光源駆動回路３５が、黒挿入率決定回路１５によって決定された黒挿入率Ｂirに応じて光源３１の消灯期間を制御することによっても、表示画像における黒挿入率を制御することが可能である。
【００１５】
このように、本実施形態において、黒挿入率を周辺輝度に応じて制御すると、例えば比較的明るい場合には、表示画像における黒挿入率が小さく、または、ゼロに制御されて、明るさ優先となるので、ハイライト部分の表示特性を低下させないで済む。なお、動画表示時に残像感を発生させてしまうが、そもそも明るい場所で、動画を表示する場面は限られるので、実際上の問題は少ないと考えられる。一方、比較的暗い場合には、表示画像における黒挿入率が大きくなるように制御されて、動画優先となるので、動画表示特性を改善することが可能となる。
これにより、ハイライト部分の表示特性と動画ぼやけ感の抑制とを周辺輝度に応じて適切に両立させることが可能となる。
【００１６】
周辺輝度Ｂに対する黒挿入率Ｂirについては、図３の（ａ）に限られず、例えば（ｂ）に示されるように、周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(H)、すなわち第１閾値以下となった場合だけ、黒挿入率Ｂirを変化させる一方、周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(H)を上回った場合に黒挿入率Ｂirをゼロに固定としても良い。
また、（ｃ）に示されるように、周辺輝度Ｂに応じて黒挿入率Ｂirを変化させる範囲を、第２閾値の閾値Ｔh(L)以上、閾値Ｔh(H)以下にするとともに、周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(L)を下回った場合に黒挿入率Ｂirを最大値Ｂir(max)に固定しても良い。
さらに、図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、周辺輝度に応じた黒挿入率Ｂirの変化特性を、直線（一次式）で規定したが、二次以上の多項式で規定しても良いし、複数領域に分割した折れ線特性であっても良い。また、図に示した演算等により黒挿入率Ｂirを求めるのではなく、周辺輝度Ｂに対する黒挿入率Ｂirを予め記憶したルックアップテーブルを参照して求める構成としても良い。
【００１７】
ここで、図３の（ｂ）および（ｃ）において、映像信号Ｖdを解析して静止画または動画であるかを判別するとともに、この判別結果を反映して黒挿入のオンオフを決定するようにしても良い。
詳細には、静止画である場合、または、周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(H)を上回る場合に、黒挿入をオフにする一方、動画である場合であって、かつ、周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(H)以下である場合に、黒挿入をオンに決定しても良い。
【００１８】
なお、このように黒挿入のオンオフを決定する構成としては、例えば、図４に示されるように、光センサー１０により検出された周辺輝度Ｂが閾値Ｔh(H)を上回る場合にＬレベルの信号を出力し、それ以外の場合であればＨレベルの信号を出力する輝度判定回路６１と、映像信号Ｖdを記憶することによって過去の映像と現在の映像との差を比較して、その差が大きい場合に動画と判定し、その差が小さい場合には静止画と判定する動画判定回路６２と、入力端ａに輝度判定回路６１の出力信号を入力し、入力端ｂにＬレベルの論理信号を入力するとともに、動画判定回路６２により動画と判定された場合に入力端ａを選択し、静止画と判定された場合に入力端ｂを選択して、選択した信号を出力するセレクター（ＳＥＬ）６３とにより構成することができる。
なお、この構成では、セレクター６３による出力信号がＨレベルであれば黒挿入オンが指定され、Ｌレベルであれば黒挿入オフが指定される。このとき、黒挿入率決定回路１５は、セレクター６３による出力信号がＨレベルであれば周辺輝度Ｂに応じた黒挿入率Ｂi rを決定し、該出力信号がＬレベルであれば周辺輝度Ｂに関係なく黒挿入率Ｂirをゼロに決定する。
【００１９】
また、黒挿入のオンオフについては、例えば、図５に示されるような判断手順を、フレーム毎（または一定期間毎）に、黒挿入率決定回路１５が決定しても良い。
なお、図５では、ステップｓ１において映像信号Ｖdを解析し、ステップｓ２において動画であるか否かを判別し、動画であれば、ステップｓ３において光センサー１０による周辺輝度Ｂを取得し、ステップｓ４において周辺輝度Ｂがしきい値Ｔh(H)以下であるか否かを判定し、以下であれば、ステップｓ５において黒挿入をオンに決定する一方、ステップｓ２において静止画と判定した場合、または、ステップｓ４において周辺輝度Ｂがしきい値Ｔh(H)以下でないと判定した場合に、ステップｓ６において黒挿入をオフに決定すればよい。
【００２０】
図４または図５に示したように黒挿入のオンオフを決定すると、映像信号Ｖdにしたがった静止画を表示しようとする際に、黒挿入がオフする（黒挿入率Ｂirがゼロになる）ので、黒挿入によるフリッカーを抑えることが可能となる。
【００２１】
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置１を有する電子機器について説明する。図７は、実施形態に係る液晶表示装置１を用いた携帯電話１２００の構成を示す図である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した液晶表示装置を備えるものである。なお、液晶表示装置のうち、液晶表示パネル１００のみ外観として表れ、他については、携帯電話の筐体内となる。
なお、実施形態に係る液晶表示装置は、携帯電話以外の電子機器にも適用可能である。このような電子機器としては、例えばデジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダー型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、タッチパネルを備えた機器等などの表示部を有するものが挙げられる。
【符号の説明】
【００２２】
１…液晶表示装置、１０…光センサー、１５…黒挿入率決定回路、２０…表示制御回路、３０…バックライト、３１…光源、３５…光源駆動回路、１００…液晶表示パネル、１３０…Ｙドライバー、１４０…Ｘドライバー、１２００…携帯電話
【図１】
2010191189.tif 000003
【図２】
2010191189.tif 000004
【図３】
2010191189.tif 000005
【図４】
2010191189.tif 000006
【図５】
2010191189.tif 000007
【図６】
2010191189.tif 000008
【図７】
2010191189.tif 000009