(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置に備わるバックライトからの光の照射を制御して、立体感を強調した画像を表示する液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネルと、前記液晶パネルに部分的に輝度を変化させて光を照射するバックライトと、前記バックライトを制御するバックライト制御部と、を備える液晶表示装置において、前記バックライト制御部は、液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を、下部から上部へ段階的に下げ、下部領域の輝度を変えないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、前記液晶パネルに部分的に輝度を変化させて光を照射するバックライトと、前記バックライトを制御するバックライト制御部と、を備える液晶表示装置であって、
前記バックライト制御部は、液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を、下部から上部へ段階的に下げることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示装置は、更に画像認識部を備え、
前記画像認識部の認識に基づいて、
前記バックライト制御部は、前記液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を下げることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画像認識部は、前記液晶パネルの表示部の上部領域に遠方の画像が表示されることを認識することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画像認識部は、前記液晶パネルの表示部の下部領域に近傍の画像が表示されることを認識することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１から４記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする液晶テレビ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの各領域にバックライトから照射する光の強度を制御することが可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から２次元画像に画像処理を行い、奥行き感を強調して３次元立体視用の画像を得る技術が公開されている。
【０００３】
特許文献１には、カメラ画像などの２次元画像から、遠近感や立体感を強調した画像を合成したり、３次元立体視用の画像に変換したりすることができる画像処理装置が開示されている。図４は特許文献１記載の画像処理装置の概略構成図である。特許文献１は、２次元画像における輪郭エッジを抽出し、抽出された輪郭境界内の被写体別に画像領域を分割し、分割された被写体毎に距離情報を付加し、遠近感を強調する補正変換処理を行なう手段１００と、補正した被写体の距離情報に応じて補間計算するとともに、距離に応じた大きさで乱数加算する手段１０３を備える。
【０００４】
特許文献１によれば、比較的簡易な計算や画像処理により、通常カメラの２次元画像に、立体感や遠近感を強調や付加したり、擬似３次元的な画像を生成したりできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５４４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１記載の画像処理装置は、２次元画像に遠近感を強調する補正変換処理などを行うものであることから、比較的簡易とはいえ画像データに対して複雑な信号処理を行うものであって、高速な計算手段を必要とする。また、通常カメラの２次元画像に、立体感や遠近感を強調や付加したり、擬似３次元的な画像を生成したりはできるものの、画像の明暗の度合いを補正することについては記載が無く、画像の明暗によっては立体感に不自然さが残るという課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を鑑み、液晶表示装置において、液晶パネルの表示部の上部領域へのバックライトからの光を照射する強度を下げることによって液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を下げ、立体感を強調した映像を表示する液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに部分的に輝度を変化させて光を照射するバックライトと、前記バックライトを制御するバックライト制御部と、を備える液晶表示装置であって、前記バックライト制御部は、液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を、下部から上部へ段階的に下げることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の前記液晶表示装置は、更に画像認識部を備え、前記画像認識部の認識に基づいて、前記バックライト制御部は、前記液晶パネルの表示部の上部領域の輝度を下げることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の前記液晶表示装置の前記画像認識部は、前記液晶パネルの表示部の上部領域に遠方の画像が表示されることを認識することを特徴とする。
【００１１】
また本発明の前記液晶表示装置の前記画像認識部は、前記液晶パネルの表示部の下部領域に近傍の画像が表示されることを認識することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複雑な信号処理を行わず、立体感を強調した画像を表示することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構造図である。
【図２】本発明の本実施形態の液晶表示装置の輝度の制御を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の構造図である。
【図４】従来技術の画像処理装置のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の液晶表示装置１を図１と図２を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の液晶表示装置１の略構成図である。図１(ａ)に示すように第１の実施形態の液晶表示装置１は、少なくとも液晶パネル２とバックライト３とバックライト制御部４を有する。液晶パネル２は、中央部に液晶や反射板、偏光板、電極付ガラスなどを積層して有し、周辺部には液晶を電子制御するための液晶ドライバやコントローラ、電源回路などの電子部品を有している。バックライト３は液晶パネル２の裏面に配置され、バックライト制御部４の制御に基づいて液晶パネル２へ光を照射する。図１(ｂ)はバックライト３を説明する図である。バックライト３は、表示部を任意のｍ×ｎの領域に分割し、分割したそれぞれの領域に任意の数のＬＥＤ素子５を配置する。図１(ｂ)では、一例として表示部を３×４の領域に分割し、１つの領域に６個のＬＥＤ素子５を配置する例を示している。第１の実施形態の液晶表示装置１では、バックライト制御部４が、バックライト３の各領域のＬＥＤ素子の光の強度を制御する。これによって、液晶表示装置１の領域ごとの輝度が制御される。
【００１５】
図２は、第１の実施形態の液晶表示装置１の輝度の制御の一例を説明する図である。図２(ａ)は制御実行時を、図２(ｂ)は制御非実行時を図示している。図２に示すように第１の実施形態の液晶表示装置１は、バックライト制御部４がバックライト３を制御して、パネルの表示部の上部領域の輝度を下げるものである。図２(ａ)では、パネルの領域を４×６に分割し、上部４×３の領域の輝度を下げ、下部の４×３の領域は輝度を変えないようにしている。また、上部４×３の領域の輝度は、下部の４×３の領域の輝度を１とした場合に、０．９７、０．９４、０．９のように輝度をパネルの最上部に近づくに従い、段階的に下げている。
【００１６】
テレビなどの表示装置で扱われる画像では、遠くにあるものは画面上部に映り易いという特徴がある。また、一般的に人間の心理的、経験的な要素に起因する感覚的立体視要素として、物の上下と、明暗が知られている。これは、物が上下にあった場合、上にある物は遠く、下にある物は近く感じ、暗い所は遠く、明るい所は近く感じるというものである。第１の実施形態の液晶表示装置１は、バックライト制御部４がパネル上部の領域のバックライトの輝度を下げることによって、画面の上部領域に映り易い遠くにある物を暗く表示することができるので、遠くにある物をより遠くに見せることができ、パネル下部の領域のバックライトの輝度は変えないので、画面の下部領域に映り易い近くにある物を明るく表示することができ、近くにある物をより近くに見せることができるようになる。
【００１７】
また従来テレビなどの表示装置で扱われる画像には、２台のカメラなどにより撮影されることで作成された３次元画像と、元々は２次元画像であるが２次元画像を３次元画像に変換する技術によって変換されて得られた３次元画像とがある。第１の実施形態の液晶表示装置１は、バックライトを制御して表示部の上部領域の輝度を、下部から上部へ段階的に下げるので、表示する画像のデータ構成に関係なく立体感を強調することができるので、元々３次元画像として作られた３次元画像も、変換されて得られた３次元画像も、２次元画像と同様に立体感を強調した画像を表示することが可能である。
【００１８】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の液晶表示装置１を図３に示す説明する。図３に示すように第２の実施形態の液晶表示装置１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)６と画像認識部７を更に有する。
【００１９】
第２の実施形態の液晶表示装置１は、放送波やＷｅｂなど液晶パネルに表示する画像を画像認識部７が認識し、画像認識部７の認識結果に基づいて、ＣＰＵ６がバックライト制御部４を制御してバックライト３から液晶パネル２の各領域へ照射する光の強度を変更し、液晶パネル２の各領域の輝度を変更するものである。
【００２０】
画像認識部７は、画像データを取得すると、取得した画像データが液晶パネルに表示される際に液晶パネルの表示部の上部領域に表示される画像を解析し、表示部の上部領域に表示される画像が遠方の画像であることを認識するとＣＰＵ６へ信号を出力する。ＣＰＵ６は、画像認識部７からの信号を受信すると第１の実施形態と同様にパネルの上部領域の輝度を、パネルの最上部に近づくに従って段階的に下げるようにバックライト制御部４へ指示する。輝度の制御のやり方は、第１の実施形態と同様であり、一例は図２である。バックライト制御部４はＣＰＵ６の指示に従ってバックライト３を制御するので、液晶パネル２液晶パネル２は表示部の上部領域の輝度を下げて表示する。これによって画像認識部７によって認識された遠方の画像は、より遠くに見せることが可能になる。
【００２１】
画像認識部７による液晶パネルの表示部の上部領域に表示される画像の解析の仕方は、様々なやり方が上げられる。例えば、表示部の上部領域に表示される画像が青色を多く含んでいる場合、空と判断し、表示部の上部領域に表示される画像が遠方の画像であると認識して、液晶パネル２の表示部の上部領域の輝度を下げて立体的に表示する。
【００２２】
また３次元画像を表示可能な液晶パネルである場合、液晶パネル２の表示部の上部領域に表示する画像データが３次元画像データであることを解析し、液晶パネル２の表示部の上部領域の輝度を下げて、３次元画像をより立体的に表示する。なおこの場合、液晶パネルの表示部の上部領域に表示する画像が、元々３次元画像として作成された３次元画像データであっても、２次元画像を３次元画像に変換する技術によって作成された３次元画像データであっても、表示される画像が３次元データであることを示す３次元フラッグを認識したら、液晶パネル２の表示部の上部領域の輝度を下げて、３次元画像をより立体的に表示するようにする。
【００２３】
また、画像認識部７による液晶パネルの表示部の上部領域に表示される画像の解析の結果、バックライト制御を行わないようにすることも可能である。例えば、画像認識部７は、顔認識の機能を有し、液晶パネルの表示部の上部領域に人の顔が含まれていると認識し、その顔が所定の大きさより大きい場合、その画像データは近傍の画像であると認識し、バックライト制御を行わないようにする。また例えば、表示部の上部領域に表示される画像が緑色を多く含んでいたら、森と判断し表示部の上部領域に表示される画像が近傍の画像であると認識し、バックライトの制御は行わないようにする。
【００２４】
また、画像認識部７は、取得した画像データが液晶パネルに表示される際に液晶パネルの表示部の下部領域に表示される画像を解析するようにしてもよい。すなわち下部領域に表示される画像を解析し、画像が近傍の画像であることを認識したら、液晶パネル２の表示部の上部領域の輝度を下げる。これによって相対的に近傍の画像が表示されている表示部の下部領域は明るくなるので、画像認識部７によって認識された近傍の画像をより近くに見せることが可能になる。
【００２５】
また画像認識部７が取得した画像データが、広い領域に文字を含んでいる場合、例えばＷｅｂ画像や電子書籍のような場合、その画像データは立体視表示する必要はないとして、バックライト制御を行わないようにする。
【００２６】
以上説明したように第２の実施形態の液晶表示装置１は、画像認識部７を備えて、画像内容に応じて、立体表示するためのバックライト制御を行うものである。画像認識部７を構成することで、適切なバックライト制御による立体表示を実現できるようになる。
【００２７】
なお上述した実施形態は、一例であり、液晶パネルの領域の分割の仕方や各領域に配置するＬＥＤ素子の数などは任意に実施可能である。
【００２８】
一般的に液晶表示装置においては、液晶パネルの製造誤差もしくは映像データに含まれる信号レベルのムラに起因する輝度ムラが生じている。この輝度ムラを解消するためにバックライトの輝度を領域ごとに制御して補正を行っている。本発明の液晶表示装置は、輝度ムラを解消する補正を行い、更に立体表示のための制御を行うことも可能である。本発明の液晶表示装置は、バックライト制御によって輝度調整を行うので、引用文献のように特別な回路を設け、複雑な処理を実行する必要が無い効果もある。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、液晶表示装置に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  液晶表示装置
２  液晶パネル
３  バックライト
４  バックライト制御部
５  ＬＥＤ素子
６  ＣＰＵ
７  画像認識部
１００  補正変換処理を行う手段
１０１  遠近感を強調（または抑制）する手段
１０２  乱数加算する手段
１０３  ３次元表示用の画像データに変換する手段
１０４  遠近感や立体感を編集する手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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