(57)【要約】【課題】  ＬＥＤバックライトの輝度を画素単位で制御することにより、高性能な画像表示装置を提供すること。【解決手段】  バックライト８を有する液晶パネル５と、液晶パネル５の表示を制御する表示制御部とを備える画像表示装置において、バックライト８は、ＬＥＤからなるとともに１個のＬＥＤに１以上の画素が対応しており、表示制御部は、入力映像信号をＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどの画像処理を行う画像処理手段１と、画像処理手段１からの出力映像信号を液晶パネル５に表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラ２と、液晶パネル５の駆動素子（ＦＥＴ）を駆動するゲートドライバー３とソースドライバー４と、入力映像信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析手段６と、画面情報分析手段６より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段７とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトを有する液晶パネルと、該液晶パネルの表示を制御する表示制御部とを備える画像表示装置において、
前記バックライトは、ＬＥＤからなるとともに１個のＬＥＤに１以上の画素が対応しており、前記表示制御部は、入力映像信号をＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどの画像処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段からの出力映像信号を液晶パネルに表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラと、液晶パネルの駆動素子（ＦＥＴ）を駆動するゲートドライバーとソースドライバーと、入力映像信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析手段と、該画面情報分析手段より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
入力映像信号を入力しＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどを行い映像信号を出力する画像処理回路と、該画像処理回路より出力された映像信号を液晶パネルに表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラと、液晶パネルの駆動素子を駆動するゲートドライバーとソースドライバーと、画面を表示する液晶パネルと、入力信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析回路と、該画面情報分析回路より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤバックライト制御手段は、マイクロコンピュータにより構成される請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤバックライト制御手段は、ＬＥＤバックライトの輝度を完全に遮断する電流制御信号を出力する請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）等を表示デバイスとしＬＥＤバックライトを光源としているテレビジョン受像機（以下、「ＴＶ」と呼ぶ）或いはモニターの輝度信号調整回路に関し、表示される映像信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を可変するＡＣＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＶの大画面化、高画質化が進んでいる中、信号のガンマカーブを自動調整し映像のコントラスト感を創出するＡＣＣ回路の搭載は必要不可欠になっている。図３は、従来のＡＣＣ回路を示し、以下これについて説明する。図３においてＩｅに入力された映像信号Ｓは画面情報分析回路６に入力され画面の平均輝度、黒レベル領域面積検出、白レベル領域面積検出などを行い、画面中で輝度を下げる領域、上げる領域の場所と変化量を演算し、制御信号Ｓｃが出力される。
【０００３】
同時に映像信号ＳはＡＣＣ回路９に入力し制御信号Ｓｃによって演算処理されメリハリのついた映像となり映像信号Ｏｆとして出力される。映像信号Ｏｆは画像処理回路１に入力されＩＰ変換、スケーリングなどの画像処理を経て映像信号Ｏｓに出力される。映像信号Ｏｓは液晶コントローラ２に入力されタイミング生成、信号処理を行いデジタル信号Ｃｓに出力される。デジタル信号Ｃｓはゲートドライバー３、ソースドライバー４を経て液晶パネル５に伝達され、バックライト１０を光源として表示される。
【０００４】
例えば、画面全体の輝度が高いシーンで特定の輝度以下の信号成分を暗い方向に落としこむいわゆる黒伸張の処理を行った場合や、画面上の白文字等を強調するために白ピークの輝度を持ち上げる白伸張の処理を行った場合、ＡＣＣ回路はデジタル演算によって処理を行う。デジタル演算は一般的に言われている欠点として演算による丸め込みの誤差が発生する（図４参照）。線Ａが現信号とし、○が現信号のサンプリングポイントとする。→Ｂのような演算を行うと仮定すると理想的な処理を行うと線Ｃまたは△のような演算後の波形になる。しかしながら演算による丸め込みの結果□のような演算結果が得られてしまう。
【０００５】
ビット幅を上げれば演算誤差は縮小する方向にあるが、コストの増加とトレードオフにある。このような演算誤差はデジタル演算を複雑に、また回数をこなすほど顕著に発生し、誤差が誤差を呼んでしまう。このような誤差は画面上にマッハバンド（階調不良）として表示され映像品位劣化の要因となっている。
また、バックライトの光源として蛍光管に比べて低電圧で駆動でき、消費電力が少なく、寿命が長い等の優れた性能を持っているＬＥＤを用いた各種提案もなされている。特許文献１においては、液晶パネルに照射する照明光を発する光源となるＬＥＤを、複数の分割領域に対して少なくとも１つずつ配置し、ＬＥＤ制御回路は、映像信号に応じて、少なくとも照明光が必要とされる画面領域にのみ照明光が照射されるように、ＬＥＤを分割領域単位で駆動制御することで、照明する必要のない画面領域に対しては基本的に照明光を照射せず、照明に必要とされる消費電力を低減させるという提案である。
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来例はＡＣＣ回路の実現にあたって入力された映像信号をデジタル演算するために演算誤差によるマッハバンド（階調不良）が発生し、映像品位の劣化などの弊害がある。
【０００７】
この発明は上記の問題点を解決し、ＬＥＤバックライトの輝度を画素単位で制御することにより、高性能なＡＣＣ提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、映像信号を入力し、各種映像信号処理を行う信号処理手段と、前記映像信号の映像情報を分析する分析手段と、前記分析結果によってＬＥＤバックライトの輝度制御信号を出力する制御手段と、液晶パネルに映像を表示するためのタイミング生成、信号変換を行う生成手段と、前記生成手段の信号によって液晶パネルを駆動する駆動手段と液晶パネルとＬＥＤバックライトからなる構成をしているものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、バックライトを有する液晶パネルと、該液晶パネルの表示を制御する表示制御部とを備える画像表示装置において、前記バックライトは、ＬＥＤからなるとともに１個のＬＥＤに１以上の画素が対応しており、前記表示制御部は、入力映像信号をＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどの画像処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段からの出力映像信号を液晶パネルに表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラと、液晶パネルの駆動素子（ＦＥＴ）を駆動するゲートドライバーとソースドライバーと、入力映像信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析手段と、該画面情報分析手段より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段とを有する画像表示装置である。
【００１０】
また、本発明は、入力映像信号を入力しＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどを行い映像信号を出力する画像処理回路と、該画像処理回路より出力された映像信号を液晶パネルに表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラと、液晶パネルの駆動素子（ＦＥＴ）を駆動するゲートドライバーとソースドライバーと、画面を表示する液晶パネルと、入力信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析回路と、該画面情報分析回路より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段とを備える画像表示装置である。
【００１１】
そして、本発明は、前記ＬＥＤバックライト制御手段は、マイクロコンピュータにより構成される画像表示装置である。
【００１２】
更に、本発明は、前記ＬＥＤバックライト制御手段は、ＬＥＤバックライトの輝度を完全に遮断する電流制御信号を出力する画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、黒伸張や白伸張に代表されるＡＣＣ制御を行った場合でもマッハバンドなどの階調不良を発生せずに高品位なＡＣＣ回路を動作させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の画像表示装置の実施例について、図面を用いて説明する。図１は、実施例１の画像表示装置における回路構成図である。図２は、実施例１におけるＬＥＤバックライト制御回路の具体的回路を説明する回路構成図である。
【実施例】
【００１５】
実施例を詳細に説明する。本実施例の画像表示装置の回路構成図を図１に示す。図２と同じ回路については、同じ符号を付加している。本実施例の画像表示装置は、バックライトを有する液晶パネルと、該液晶パネルの表示を制御する表示制御部とを備え、バックライトは、ＬＥＤからなるとともに１個のＬＥＤに１以上の画素が対応しており、表示制御部は、入力映像信号をＹＣ分離、色復調、ＩＰ変換、スケーリングなどの画像処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段からの出力映像信号を液晶パネルに表示するための信号処理とタイミング生成をする液晶コントローラと、液晶パネルの駆動素子（ＦＥＴ）を駆動するゲートドライバーとソースドライバーと、入力映像信号の平均輝度情報、黒レベル領域検出、白レベル領域検出を行う画面情報分析手段と、画面情報分析手段より出力された制御信号によって個々のＬＥＤバックライトの輝度を制御する電流制御信号を出力するＬＥＤバックライト制御手段とを有す  る。
【００１６】
図１において、入力映像信号Ｓは、画像処理回路１、液晶コントローラ２、ゲートドライバー３、ソースドライバー４を経て液晶パネル５に表示される。同時に入力信号Ｓは画面情報分析回路６に入力する。画面情報分析回路６は、まず画面全体の平均輝度と任意の閾値Ａ以下の黒領域の面積を求める。平均輝度が任意の閾値Ｂ以上で画面全体に対する黒領域の面積が任意の閾値Ｃ以下の場合、表示されている画面は全体的に明るい画面と判定される、このような場合、人間の目の特性を考慮し、ある輝度を変異点としてその変異点以下の信号の輝度を下げることにより各階調の輝度分布を分散させ見た目上の階調特性を上げる効果がある。画面情報分析回路６は、各画素の輝度変化量を求め、制御信号Ｓｃを出力する。ＬＥＤバックライト制御回路７は、制御信号Ｓｃを元にＬＥＤバックライト８の画素毎の電流値を求め、電流制御信号Ｓｉを出力する。ＬＥＤバックライト８は、電流制御信号Ｓｉによって個々のＬＥＤを、指定された明るさで発光させる。ＬＥＤ電流制御信号Ｓｉはアナログ信号であり、流す電流によってＬＥＤはリニアに輝度が変化するため、マッハバンドなどの階調不良が発生しない黒伸張動作が可能になる。
【００１７】
また、同時に画面情報分析回路６は、入力された映像信号Ｓが任意の輝度の閾値Ｄ以上の白領域の面積を求める。画面全体に対する白領域の面積が任意の閾値Ｅ以下の場合、表示されている画面中の白領域は文字であるか、細かい白ピークであると判定される。このような場合に人間の目の特性を考慮してある輝度を変異点としてその変異点以上の信号の輝度を上げることにより、人間の目は、輝度ピークのはっきりしたメリハリのある映像であると認識する効果がある。画面情報分析回路６は、各画素の輝度変化量を求め、制御信号Ｓｃを出力する。以降は前記のとおりに個々のＬＥＤの輝度を変化させ、マッハバンドなどの階調不良が発生しない白伸張動作が可能になる。
【００１８】
この実施例のように、入力映像信号Ｓの映像情報の分析結果に基づいて個々のＬＥＤの輝度レベルを制御することで、視覚上の映像の輝度を変化させ、階調不良の少ない、ＡＣＣ回路を動作させることが可能である。
【００１９】
図２は、図１のＬＥＤバックライト制御回路７の具体的回路例を示したものである。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１によって、画面情報分析回路６から得られた制御信号Ｓｃを複雑な計算処理、テーブル参照をすることにより、より高性能なＬＥＤ輝度制御が可能となる。
【００２０】
以上記載したように、本実施例によれば、入力された信号によって個々のＬＥＤの輝度レベルを変更させることができ、最適なＡＣＣ回路を動作させることが可能であり、高画質に対応したシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例の画像表示装置における回路構成図。
【図２】実施例におけるＬＥＤバックライト制御回路の具体的回路を説明する回路構成図。
【図３】従来技術の回路構成図。
【図４】従来技術を説明するための信号波形図。
【符号の説明】
【００２２】
１  画像処理回路
２  液晶コントローラ
３  ゲートドライバー
４  ソースドライバー
５  液晶パネル
６  画面情報分析回路
７  バックライト制御回路
８  ＬＥＤバックライト
９  ＡＣＣ回路
１０  バックライト
１１  ＣＰＵ
【図１】
2006030588.tif 000003
【図２】
2006030588.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006030588.tif 000006