(57)【要約】【課題】バックライトによって一括して照明される複数の表示画素間の走査による時間差に対して、好適にバックライト光源の照明を制御すること。【解決手段】映像特徴情報検出部２０１は、入力された映像信号に基づいて検出した映像特徴情報を点灯値設定部２０２へ出力する。点灯値設定部２０２は、入力された映像特徴情報に基づいて決定した点灯値情報を点灯値レベル検出部２０３およびバックライト制御部２０４などへ出力する。点灯値レベル検出部２０３は、入力された点灯値情報が所定値以下か否かを判定した結果、入力された点灯値情報が所定値以下であった場合、バックライト制御部２０４は、入力された点灯値情報に基づいて、所定時間内のパルスによるバックライト制御情報をバックライト１０２へ出力して点灯または消灯するように制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明する照明手段と、
前記照明手段が照明する前記バックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、前記点灯量に応じて前記制御情報のパルス幅の時間またはレベルを変更して表現される前記制御情報を設定する設定手段とを具備し、
前記設定手段は、前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの前記パルス幅の時間を維持した前記制御情報を設定することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記点灯量に応じた単数のパルス波、または、前記点灯量に応じた所定周期の複数のパルス波からなる前記制御情報を、前記パルス幅の時間を維持した、基準となる表示画素に係る映像信号が切り替わるタイミング以前の前記制御情報に切り替えて設定することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記映像表示パネルに表示する映像信号の特定の領域の輝度に関する情報に応じて前記点灯量を設定することを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記映像表示パネルの過渡応答期間に対して照明する点灯量を減らすようなタイミングの前記制御情報を設定することを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記映像表示パネルを垂直方向に区分けしてできる複数の領域それぞれを個別に照明するように対応付けられた複数の発光領域からなる前記バックライトのそれぞれの前記発光領域ごとの前記点灯量を調整するための前記制御情報を設定することを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記所定量は、前記映像表示パネルを区分してできた複数の領域の数量に応じて決定されることを特徴とする請求項５記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記映像表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項８】
映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明し、
前記照明するバックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、前記点灯量に応じて前記制御情報のパルス幅の時間またはレベルを変更して表現される前記制御情報を設定し、
さらに、前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの前記パルス幅の時間を維持した前記制御情報を設定することを特徴とする映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト光源によって液晶パネルを照明して映像を表示する映像表示装置および映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；以下ＬＣＤと称する）を利用したテレビジョン受像機が広く普及している。
また、映像コンテンツのデータ転送量の向上や高解像度化に伴い、映像表示部の高性能化や大型化が期待され、この期待に応じた様々な技術の開発や、映像表示部の高性能化や大型化に伴う課題を克服するための技術の開発が多数なされている。
【０００３】
特に、ＬＣＤにおける、制御信号に対する応答が遅延してしまう液晶自体の応答特性や、特定のデータを所定時間保持するための液晶素子の電荷保持特性などに起因する、ＬＣＤでの動画表示における「動きぼけ」に関する課題を克服する技術が多数開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１によれば、バックライト光源を垂直期間内で間欠点灯するように制御する手法であって、表示する垂直期間の画像信号の特徴量を検出し、この検出した特徴量に基づいて、バックライトの点灯時間を可変制御する手法が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６２１３４号公報  （図４  段落００４４−００４６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の手法は、走査線と平行に配置された複数本の光源のうち、所定の本数の光源を発光領域として、１フレーム内でこの発光領域を走査線への信号走査に応じて順次点灯するように制御する手法であった。すなわち、従来は、画面全体としては所定本数の走査線を順次照明するようにバックライトの点灯が制御されていたが、それぞれの発光領域が照明する複数本の走査線のうち、最初と最後に走査される表示画素に対して生じる走査の時間差は考慮されていなかった。また特に、いわゆる「動画ボケ」を改善するためにバックライトの点灯時間を短くするほど、インパルス的点灯に近づくため、上記の時間差による映像の違いが視認しやすくなるという問題が顕著になっていた。
【０００７】
したがって、このように時間差を有するそれぞれの表示画素に対して、同じタイミングで照明がされていたので、バックライトによって一括して照明される複数の表示画素間の走査による時間差に対して、好適にバックライト光源の照明を制御することはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上述した課題を解決するために、バックライトによって一括して照明される複数の表示画素間の走査による時間差に対して、好適にバックライト光源の照明を制御することができる映像表示装置および映像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するため、映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明する照明手段と、前記照明手段が照明する前記バックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、前記点灯量に応じて前記制御情報のパルス幅の時間またはレベルを変更して表現される前記制御情報を設定する設定手段とを具備し、前記設定手段は、前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの前記パルス幅の時間を維持した前記制御情報を設定することを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明は上述した課題を解決するため、映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明し、前記照明するバックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、前記点灯量に応じて前記制御情報のパルス幅の時間またはレベルを変更して表現される前記制御情報を設定し、さらに、前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの前記パルス幅の時間を維持した前記制御情報を設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バックライトによって一括して照明される複数の表示画素間の走査による時間差に対して、好適にバックライト光源の照明を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る映像表示装置であるテレビジョン受像機の構成を示すブロック図。
【図２】入力された映像信号に基づいてバックライトを制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成を示すブロック図。
【図３】バックライトの点灯値に応じたバックライト制御情報によって、バックライトの点灯または消灯を制御する処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】本実施形態に係る表示器における、液晶パネルへの映像信号の走査に応じて、バックライトの点灯または消灯を順次制御する動作を説明するための概念図。
【図５】液晶パネルの特定の表示画素における液晶の応答特性の概念図。
【図６】図４に示したバックライトの点灯の順次制御の具体例と、液晶パネルの特定の領域における特定の表示画素間の走査による時間差が生じる状態を説明するための概念図。
【図７】バックライト制御部が出力するバックライト制御情報の具体例を示す図。
【図８】特定の表示画素の液晶の応答に係る走査による時間差がある状態で、単パルス、または、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報が出力されている状態を説明するための概念図。
【図９】バックライトの点灯量に関する点灯値情報の値に応じたバックライト制御情報の態様の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る映像表示装置であるテレビジョン受像機１０の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態は、本発明に係る構成を適用した映像表示装置として、テレビジョン受像機を例とした形態であるが、本実施形態と同様の構造の、映像モニター、パーソナルコンピュータ、携帯移動端末などを例とした形態であっても構わない。
【００１４】
本実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部３１、信号処理制御部４０、操作部５１、受光部５２、表示器６１、スピーカ６２などで構成されている。また、表示器６１は、液晶パネル１０１、バックライト１０２などで構成されている。
【００１５】
テレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部３１などから映像データを取得し、この取得した映像データに所定の処理を施して表示器６１の液晶パネル１０１へ出力し、バックライト１０２の点灯を制御するものである。
【００１６】
放送波処理部２０は、アンテナＡＴによって受信されたデジタル放送波やアナログ放送波の信号を取得して、この取得した信号に対して特定チャンネルの選局および復調復号処理を施し、番組の映像音声データや電子番組表（以下、ＥＰＧとも称する）を作成するためのデータなどを信号処理制御部４０に出力する。
【００１７】
外部機器ＩＦ部３１は、ＵＳＢ規格やＩＥＥＥ１３９４規格などの様々な規格に準じた接続部により装置外部の機器に接続し、この接続した外部機器から提供されるコンテンツの映像音声データやＥＰＧを作成するためのデータなどを取得して信号処理制御部４０へ出力する。また、外部機器ＩＦ部３１は、ＵＳＢ規格やＩＥＥＥ１３９４規格などに準じた接続部により外部ＨＤＤやメモリーカードなどの記録媒体に接続して、この接続した記録媒体との間でコンテンツの映像音声データなどを出力または入力する。
【００１８】
操作部５１は、装置を操作する操作入力の情報を受信して信号処理制御部４０へ出力する。同様に受光部５２は、リモコンＲＣからの操作入力の情報を受光（受信）して信号処理制御部４０へ出力する。
【００１９】
信号処理制御部４０は、操作部５１や受光部５２からの操作入力の情報に基づいて、放送波処理部２０や外部機器ＩＦ部３１などから入力された映像音声データなどに対して、ＭＰＥＧ符号化／復号化演算処理や、映像信号と音声信号の分離処理、入力データからの特定データ抽出処理、または圧縮されたデータの解凍処理などの様々な処理を施して表示器６１へ映像信号を出力し、スピーカ６２へ音声信号を出力する。なお、信号処理制御部４０はＣＰＵを備えていて、信号処理制御部４０自身に備えられた各モジュールや信号処理制御部４０自身に接続された各モジュールを利用して複数の処理の実行を制御する。
【００２０】
本実施形態では、信号処理制御部４０は、入力された映像信号の特徴を検出して、この検出した特徴に基づいて入力された映像信号に所定の処理を施して表示器６１に備えられる液晶パネル１０１へ出力する。また、信号処理制御部４０は、入力された映像信号の特徴に基づいて、表示器６１に備えられるバックライト１０２の点灯を制御する。
【００２１】
表示器６１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する表示モジュールであって、例えばＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などの薄型ディスプレイである。この表示器６１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を、映像を表示する光透過型の映像表示パネルである液晶パネル１０１に表示し、また、信号処理制御部４０からの制御信号に応じてバックライト１０２の照明を点灯または消灯する。なお、以下の説明は、表示器６１の例として液晶ディスプレイを適用するが、これに限定されるものではない。
【００２２】
液晶パネル１０１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する複数の表示画素を、所定数量のマトリクス状に配置している映像表示パネルである。
バックライト１０２は、液晶パネル１０１の裏面から当該液晶パネル１０１を照明するための光源であって、直下型の冷陰極管や、直下型又はサイド照射型のＬＥＤ、ＥＬ（Electro-Luminescence）などを利用した光源である。本実施形態では、バックライト１０２は、直下型又はサイド照射型を利用したＬＥＤ光源であり、信号処理制御部４０からの制御情報に応じて点灯または消灯する。
【００２３】
スピーカ６２は、信号処理制御部４０から入力された音声信号を出力する。
このような構成により、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、入力された映像信号の特徴に基づいて表示器６１に対してバックライト１０２を制御し、また所定の処理を施した映像信号を出力する。なお、これらの処理は主に信号処理制御部４０が、表示部６１に備えられたバックライト１０２を制御することで実行されるものである。
【００２４】
次に、図２を用いて、図１で説明した信号処理制御部４０および表示器６１に備えられ、入力された映像信号に基づいてバックライト１０２を制御する処理を実行する各ブロックを説明する。
【００２５】
図２は、入力された映像信号に基づいてバックライト１０２を制御する処理を実行する各ブロックによるシステム構成を示すブロック図である。
信号処理制御部４０は、映像特徴情報検出部２０１、点灯値設定部２０２、点灯値レベル検出部２０３、バックライト制御部２０４、補正係数演算部２０５、映像信号遅延部２１１、映像信号補正部２１２を備えている。
【００２６】
映像特徴情報検出部２０１は、入力された映像信号を所定の信号単位（例えば、所定本数の走査線単位）で複数の領域に分割し、この分割された領域ごとの映像信号の平均輝度や最大輝度、最小輝度などに基づいた映像信号の特徴値である映像特徴情報を検出する。そして、映像特徴情報検出部２０１は、この検出したそれぞれの領域ごとの映像特徴情報を点灯値設定部２０２へ出力する。なお、映像特徴情報検出部２０１が、入力された映像信号を複数の領域に分割してから映像特徴情報を検出する実施形態ではなく、予め複数の領域に分割されて入力された映像信号に対して映像特徴情報を検出する実施形態であってもよい。
【００２７】
点灯値設定部２０２は、映像特徴情報検出部２０１から入力された複数の領域ごとの映像特徴情報に基づいて、それぞれの領域ごとにバックライト１０２を所定の点灯量で点灯するための情報である点灯値情報を決定する。そして、点灯値設定部２０２は、この決定した点灯値情報を点灯値レベル検出部２０３、バックライト制御部２０４および補正係数演算部２０５へ出力する。
【００２８】
点灯値レベル検出部２０３は、点灯値設定部２０２から入力された点灯値情報を、予めＲＡＭ等の記憶部（不図示）に記憶された所定値と比較判定して、この判定結果に基づいて検出した情報であるレベル検出情報をバックライト制御部２０４へ出力する。例えば、レベル検出情報が２値の情報として定義された場合、点灯値情報が所定値よりも大きければ、レベル検出情報は“０”として出力され、点灯値情報が所定値以下であれば、レベル検出情報は“１”として出力される。なお、レベル検出情報の形態は、このような２値の情報としての形態に限定されるものではない。
【００２９】
バックライト制御部２０４は、点灯値設定部２０２から入力された点灯値情報、および、点灯値レベル検出部２０３から入力されたレベル検出情報に基づいて、バックライト１０２を点灯するためのバックライト制御情報をバックライト１０２へ出力する。なお、バックライト制御部２０４は、レベル検出情報に応じて、単パルスや、所定周期の複数パルス、所定時間内に出力されるパルスなどといった様々な態様によるバックライト制御情報を切り替えて出力する。
【００３０】
補正係数演算部２０５は、点灯値設定部２０２から入力された点灯値情報に基づいて、映像信号を補正するための映像信号補正情報を算出し、この算出した映像信号補正情報を映像信号補正部２１２へ出力する。例えば、点灯値情報が映像信号の特定の領域の輝度に基づく情報であった場合は、映像信号補正情報は、液晶パネル１０１のそれぞれの液晶素子の配向を設定するパラメータを補正することで映像信号自身による輝度を補正するための情報である。より具体的には、点灯値設定部２０２が出力する情報に応じたバックライト１０２の輝度変化に合わせて、補正係数演算部２０５は、映像信号自身の輝度を補正するための情報を出力する。このように、映像信号自身の輝度を補正することで、バックライト１０２の輝度と合わせて、結果ディスプレイ全体として正しい映像を表示させることができる。
【００３１】
映像信号遅延部２１１は、入力された映像信号を、予めＲＡＭ等の記憶部（不図示）に記憶された所定の遅延時間を経てから映像信号補正部２１２へ出力する。なお、映像信号遅延部２１１が映像信号を遅延させる所定の遅延時間は、予めＲＡＭ等の記憶部（不図示）に記憶された情報である実施形態を説明したが、点灯値設定部２０２が点灯値情報を出力すること、または、バックライト制御部２０４がバックライト制御信号を出力すること、などを映像信号遅延部２１１が検知してから映像信号を出力する実施形態であってもよい。また、映像信号遅延部２１１は必要に応じて適宜設けられればよく、本発明においては必須の構成要件ではない。
【００３２】
映像信号補正部２１２は、映像信号遅延部２１１から入力された映像信号に対して、補正係数演算部２０５から出力された映像信号補正情報に基づいて所定の補正を施し、この補正された映像信号を液晶パネル１０１へ出力する。
【００３３】
このようなシステムの構成により、本発明の実施形態に係る信号処理制御部４０は、入力された映像信号に基づいてバックライト１０２を制御する処理を実行する。
次に、図３を用いて、図２で説明した各ブロックによって実行される、バックライト１０２の点灯値に応じたバックライト制御情報によって、バックライト１０２の点灯または消灯を制御する処理の動作を説明する。
【００３４】
図３は、バックライト１０２の点灯値に応じたバックライト制御情報によって、バックライト１０２の点灯または消灯を制御する処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３５】
まず、映像特徴情報検出部２０１は、入力された映像信号を所定の信号単位で複数の領域に分割し、当該分割された映像信号に基づいて映像特徴情報を検出し、この検出した映像特徴情報を点灯値設定部２０２へ出力する（Ｓ３０１）。次に、点灯値設定部２０２は、映像特徴情報検出部２０１から入力されたそれぞれの領域ごとの映像特徴情報に基づいて点灯値情報を決定し、この決定した点灯値情報を点灯値レベル検出部２０３およびバックライト制御部２０４、補正係数演算部２０５へ出力する（Ｓ３０２）。そして、点灯値レベル検出部２０３は、点灯値設定部２０２から入力された点灯値情報が所定値以下か否かを判定して、レベル検出情報をバックライト制御部２０４へ出力する。（Ｓ３０３）。
【００３６】
この判定の結果、入力された点灯値情報が所定値以下であった場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）、バックライト制御部２０４は、点灯値レベル検出部２０３から入力されたレベル検出情報に基づいて、所定時間内のパルスによるバックライト制御情報をバックライト１０２へ出力し、バックライト１０２は、バックライト制御部２０４から入力されたバックライト制御情報により点灯または消灯する（Ｓ３０４）。さらに、映像信号補正部２１２は、映像信号遅延部２１１から入力された映像信号に対して、補正係数演算部２０５から出力された映像信号補正情報に基づいて補正した映像信号を液晶パネル１０１へ出力する（Ｓ３０５）。
【００３７】
一方、入力された点灯値情報が所定値以下か否かを判定の結果、入力された点灯値情報が所定値以下ではなかった場合（Ｓ３０３のＮｏ）、バックライト制御部２０４は、点灯値レベル検出部２０３から入力されたレベル検出情報に基づいて、単パルス、または、所定周期の複数パルスによるバックライト制御情報をバックライト１０２へ出力し、バックライト１０２はバックライト制御部２０４から入力されたバックライト制御情報により点灯または消灯する（Ｓ３０６）。さらに、映像信号補正部２１２は、映像信号遅延部２１１から入力された映像信号に対して、補正係数演算部２０５から出力された映像信号補正情報に基づいて補正した映像信号を液晶パネル１０１へ出力する（Ｓ３０５）。
【００３８】
すなわち、図２で説明した各ブロックによって、このような動作による、バックライト１０２の点灯値に応じたバックライト制御情報によって、バックライト１０２の点灯または消灯を制御する処理は実行される。
【００３９】
次に、図４を用いて、本実施形態に係る表示器６１における、液晶パネル１０１への映像信号の走査に応じて、バックライト１０２の点灯または消灯を順次制御する動作を説明する。
【００４０】
図４は、本実施形態に係る表示器６１における、液晶パネル１０１への映像信号の走査に応じて、バックライト１０２の点灯または消灯を順次制御する動作を説明するための概念図である。
【００４１】
液晶パネル１０１への映像信号の出力は、水平方向に略平行に配置された所定数の走査線に沿って画面の上部から下部に向かって映像信号を走査することでなされる。以下では、具体的に、このような特定の映像信号の出力に応じた、バックライト１０２の点灯または消灯の制御の例を説明する。
【００４２】
なお、図４において、（Ｖ＊）の符号が付された左側の図は、液晶パネル１０１への映像信号の走査の状態を示し、（Ｌ＊）の符号が付された右側の図は、バックライト１０２の点灯または消灯の状態を示している。また、バックライト１０２は、走査線と略平行した領域Ｚｎ１〜Ｚｎ６の６つの領域に区分けされているので、これらの領域それぞれを個別に点灯または消灯する制御が可能となっている。
【００４３】
なお、この領域Ｚｎ１〜Ｚｎ６それぞれへの点灯は、液晶パネル１０１を垂直方向に、走査線と略平行して区分けされたそれぞれの領域を照明するように配置されたＬＥＤ光源の点灯によりなされる。すなわち、本実施形態に係る表示器６１のバックライト１０２の点灯または消灯の制御においては、いわゆる“エリア制御”が可能な実施形態である。
【００４４】
まず、図４（Ｖａ）は、液晶パネル１０１へ映像信号が出力されていない状態を示し、図４（Ｌａ）は、バックライト１０２が点灯してない状態を示している。そして、液晶パネル１０１の上部からの映像信号の走査が開始されると、図４（Ｌｂ）の網掛け部で示すように、バックライト１０２の上部の領域Ｚｎ１が点灯するように制御される。その後、図４（Ｖｂ）の網掛け部で示すように、液晶パネル１０１の上部からの所定量（所定本数）に対して映像信号の走査が完了すると、次には、バックライト１０２の領域Ｚｎ２が点灯するように制御される。
【００４５】
さらに、液晶パネル１０１への映像信号の走査に応じて、バックライト１０２のそれぞれの領域Ｚｎ３、Ｚｎ４、Ｚｎ５が点灯するように制御される。そして、図４（Ｌｃ）に示すように、バックライト１０２の領域Ｚｎ５までが点灯するように制御されて、図４（Ｖｃ）に示すように液晶パネル１０１の上部からの特定の領域までの映像信号の走査が完了した状態に至る。さらに、図４（Ｌｄ）に示すバックライト１０２の領域Ｚｎ６が点灯するように制御され、図４（Ｖｄ）に示す液晶パネル１０１の全画面の走査が完了した状態となる。
【００４６】
このようにして、本実施形態に係る表示器６１は、液晶パネル１０１への映像信号の走査に応じて、バックライト１０２の点灯の順次制御が実行される。
次に、図５を用いて、入力された映像信号に対する、液晶パネル１０１の特定の表示画素における液晶の応答特性を説明する。
図５は、液晶パネル１０１の特定の表示画素における液晶の応答特性の概念図である。
図５に示す概念図のように、所定の映像信号が、制御信号として時間経過に伴って液晶パネル１０１の特定の表示画素へ出力されると、この表示画素の液晶は、立ち上がり，立ち下りともに、制御信号に対して遅れて過渡的に応答する。したがって、このように立ち上がりまたは立ち下りの過渡応答期間にバックライト１０２が点灯されると、表示器６１からは、過渡応答特性に応じた誤った映像が出力されることになる。
【００４７】
すなわち、制御信号に基づいた正規の映像を出力するためには、液晶の過渡応答期間を除いたタイミングでバックライト１０２が点灯するように制御する必要がある。
【００４８】
次に、図６を用いて、図４に示したバックライト１０２の点灯の順次制御の具体例と、液晶パネル１０１の特定の領域における特定の表示画素間の走査による時間差が生じる状態を説明する。
【００４９】
図６は、図４に示したバックライト１０２の点灯の順次制御の具体例と、液晶パネル１０１の特定の領域における特定の表示画素間の走査による時間差が生じる状態を説明するための概念図である。
【００５０】
例えば、液晶パネル１０１でハイビジョン形式の映像信号を表示するためには、総走査線数は１１２５本、有効走査線数は１０８０本必要である。そこで以下では、本実施形態における液晶パネル１０１の走査線数は１０８０本であり、バックライト１０２の点灯が領域Ｚｎ１〜Ｚｎ６の６つの領域に分割されて制御される実施形態を説明する。
【００５１】
また、本実施形態では、液晶パネル１０１への映像信号の走査は、液晶パネル１０１の上部の1本目の走査線から下方向に1本ずつ順次行なわれる形態である。
図６（ａ）に示すように、バックライト１０２の６つの領域Ｚｎ１〜Ｚｎ６それぞれが略均等に分割されている場合、それぞれの領域に対応する液晶パネル１０１の走査線の本数は、１０８０本／６＝１８０本となる。例えば、バックライト１０２の上部の領域Ｚｎ１は、液晶パネル１０１の走査線の上部の１本目から１８０本に対応する。すなわち、バックライト１０２の領域Ｚｎ１に配置された光源により、液晶パネル１０１の走査線の上部の１８０本を照明することが可能になる。また、バックライト１０２の領域Ｚｎ２以降に関しても同様に、液晶パネル１０１の走査線を略１８０本ずつ照明することになる。
【００５２】
しかし、図６（ｂ）に示すように、液晶パネル１０１の上部の１本目の走査線（ライン１）のうち最初に走査される表示画素の液晶の応答と、液晶パネル１０１の上部から１８０本目の走査線（ライン１８０）のうち最後に走査される表示画素の液晶の応答との間では、走査による時間差Ｔｄｌｙが生じる。したがって、このように特定の映像領域における複数の表示画素において、特定の表示画素の過渡応答期間と、この特定の表示画素とは異なる他の表示画素の過渡応答期間とを除いた、液晶の応答が安定している期間は限られたものとなる場合がある。
【００５３】
すなわち、バックライト１０２の特定の光源領域と対応する液晶パネル１０１の領域に走査線が複数本ある場合には、この領域内での特定の表示画素間で映像信号の走査による時間差が生じてしまうので、この時間差を考慮してバックライト１０２の照明を制御することが重要となる。
【００５４】
次に、図７を用いて、バックライト制御部２０４が出力するバックライト制御情報の具体例を説明する。
図７は、バックライト制御部２０４が出力するバックライト制御情報の具体例を示す図である。
具体的には、バックライト制御部２０４は、レベルが可変な、単数または複数のパルス波によるバックライト制御情報をバックライト１０２へ出力する。
つまり、前述したように、点灯値設定部２０２から入力された、バックライト１０２の点灯量に関する点灯値情報が所定値以下ではなかった場合は、バックライト制御部２０４は、図７（ａ）に示すような単パルスのバックライト制御情報、または、図７（ｂ）に示すような所定周期Ｔｃｌの複数パルスのバックライト制御情報を出力する。
【００５５】
なお、図７（ａ）に示すような単パルスのバックライト制御情報においては、バックライト制御情報のパルス幅（時間）に応じて、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する。具体的には、単パルスのバックライト制御情報により、バックライト１０２の点灯の明るさは、当該バックライト制御情報のパルス幅（時間）が短くなれば暗く点灯し、パルス幅（時間）が長くなれば明るく点灯する。さらに、このバックライト制御情報のレベルを変えることで、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する形態であってもよい。
【００５６】
また、図７（ｂ）に示すような所定周期Ｔｃｌの複数パルスのバックライト制御情報においては、このバックライト制御情報のそれぞれのパルスのパルス幅（時間）に応じて、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する。また、このバックライト制御情報のそれぞれのパルス幅（時間）が一定であっても、パルス数に応じてバックライト１０２による点灯の明るさは変化する。さらに、このバックライト制御情報のレベルを変えることで、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する形態であってもよい。
【００５７】
なお、この所定周期の複数パルスのバックライト制御情報は、単パルスのバックライト制御情報に対して、比較的明るい点灯に対して適用されることが好ましいが、特に限定されるものでなない。
【００５８】
一方、点灯値設定部２０２から入力された点灯値情報が所定値以下であった場合は、バックライト制御部２０４は、図７（ｃ）に示すような所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報、または、図７（ｄ）に示すようなレベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報を出力する。
【００５９】
なお、図７（ｃ）に示すような所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報においては、このバックライト制御情報のそれぞれのパルスのパルス幅（時間）に応じて、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する。また、このバックライト制御情報のそれぞれのパルス幅（時間）が一定であっても、パルス数に応じてバックライト１０２による点灯の明るさは変化する。
【００６０】
すなわち、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報に対してバックライト１０２は、当該バックライト制御情報のそれぞれのパルス幅（時間）が短くなるかパルス数が少なくなれば暗く点灯し、ぞれぞれのパルス幅（時間）が長くなるかパルス数が多くなれば明るく点灯する。
【００６１】
さらに、このバックライト制御情報のレベルを変えることで、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する形態であってもよい。
なお、このバックライト制御情報の複数のパルスのうちの先頭パルスの立ち上がりから最終パルスの立ち下りまでの所定時間Ｔｔｍは、それぞれのパルス幅（時間）やパルス数には依存せずに所定時間となるように制御される。従って、図７（ｃ）に示すような所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報は、所定時間Ｔｔｍより長い時間とならないので、バックライト１０２の点灯は、所定の明るさ以下で制御されることになる。
【００６２】
さらに、点灯値情報が所定値よりもさらに小さくなると、所定時間Ｔｔｍは維持したまま、このバックライト制御情報のそれぞれのパルス幅（時間）がさらに短くなるか、パルス数が少なくなるように制御される。
【００６３】
また、図７（ｄ）に示すようなレベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報においては、このバックライト制御情報のパルスのレベルやパルス幅（時間）に応じて、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する。
【００６４】
すなわち、レベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報に対してバックライト１０２は、当該バックライト制御情報のレベルが小さくなるかパルス幅（時間）が短くなれば暗く点灯し、レベルが大きくなるかパルス幅（時間）が長くなれば明るく点灯する。
【００６５】
なお、点灯値情報が所定値よりもさらに小さくなると、このバックライト制御情報のレベルが小さくなる。しかし、このパルスの立ち上がりから立ち下りまでの所定時間Ｔｔｍは、所定時間となるように制御される。
【００６６】
また、図７（ｃ），（ｄ）に示した所定時間内のパルスのバックライト制御情報は、パルスが所定時間Ｔｔｍ内となるように制御されるので、図７（ｂ）に示す所定周期の複数パルスのバックライト制御情報に比べて、バックライト１０２を連続して消灯する期間を長くすることができ、出力する映像に黒映像を挿入して映像の残像感を低減する手法と同等の効果を得ることができる。
【００６７】
また、所定時間内のパルスのバックライト制御情報では、所定時間Ｔｔｍ以外のパルスが出力されない一定の期間が確保され、このパルスの出力されない一定の期間を液晶の過渡応答期間に対応させることで、液晶の過渡応答期間を除いたタイミングでバックライト１０２が点灯するように制御することが可能となる。
【００６８】
なお、図７（ｃ），（ｄ）に示した所定時間Ｔｔｍは、図７（ａ）に示した単パルスのパルス幅（時間）における、点灯値情報の所定値に対応するパルス幅（時間）と同一となるように設定される。
【００６９】
なお、入力された点灯値情報と比較される所定値は、バックライト１０２を垂直方向に複数の領域に分割した分割数量に応じて決定されるものである。
また、所定周期の複数パルス、または、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報のパルスの本数は本実施形態の４本に限定されるものではない。
すなわち、バックライト１０２の点灯量に関する点灯値情報が所定値以下となる場合は、この所定値に対応するパルス幅（時間）を維持したまま、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報におけるそれぞれのパルス幅（時間）を変更するか、レベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報におけるレベルを変更することで、バックライト１０２による点灯の明るさが変化する。
【００７０】
次に、図８を用いて、液晶パネル１０１の特定の表示画素間における、この表示画素の液晶の応答に係る走査による時間差がある状態で、図７に示した、単パルス、または、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報が出力されている状態を説明する。
【００７１】
図８は、特定の表示画素の液晶の応答に係る走査による時間差がある状態で、単パルス、または、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報が出力されている状態を説明するための概念図である。
【００７２】
なお、以下では、所定値以下の点灯値情報に対応する、図７（ａ）に示した単パルスのバックライト制御情報が出力されている状態、および、図７（ｃ）に示した所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報が出力されている状態の２例を説明する。
【００７３】
なお、図７（ｂ）に示した所定周期の複数パルスのバックライト制御情報は、比較的明るい点灯に対して適用されるので、ここでの説明は省略する。
図８（ａ）に示すように、特定の表示画素間の走査による時間差がある状態で、バックライト制御部２０４から、所定値以下の点灯値情報に対応する短い幅（時間）の単パルスのバックライト制御情報が出力されると、特定の表示画素に対するバックライト１０２の照明が適切でなくなるタイミングが生じる。具体的には、図８（ａ）に示した概念図では、ライン１の表示画素に対する照明が液晶の過渡応答期間となっているので、ライン１の表示画素に対して無効となる照明８０１（斜線部）が発生している。
【００７４】
一方、図８（ｂ）に示すように、特定の表示画素間の走査による時間差がある状態で、バックライト制御部２０４から所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報が出力される場合でも、特定の表示画素に対するバックライト１０２の照明が適切でなくなるタイミングが生じる。具体的には、図８（ｂ）に示した概念図でも、ライン１の表示画素に対して無効となる照明８０２，８０３（斜線部）が発生しているが、図８（ａ）における無効となる照明８０１（斜線部）よりも液晶の過渡応答期間への照明の量が少なくなっていて、走査の最初または最後のどちらか一方のラインに偏っていない。
【００７５】
つまり、バックライト制御情報は、時間差の略中間となる走査に対して適したタイミングで出力されることが好ましい。
具体的には、ライン1とライン１８０の略中間であるライン９０（もしくはライン９１）の、制御信号が切り替わる点ＲＰ（矢印部）を基準点として、これよりも前に単パルスのバックライト制御情報が出力されるタイミングである。
【００７６】
例えば、特定の領域における最初の走査による特定の映像画素を基準点とすると、最後の走査における特定の画素の特性へのタイミングが合わず、最後に走査される映像画素の液晶の過渡応答期間でバックライト１０２が点灯される可能性は高くなる。逆に、特定の領域における最後の走査による特定の映像画素を基準点とする場合も同様である。
【００７７】
すなわち、特定の領域における最初または最後の走査による特定の映像画素の映像の品質が偏って悪化する可能性がある。
また、特定の領域における最初の走査による制御信号が切り替わる点を基準点とし、この基準点でパルスが終了するタイミングでは、これ以降の走査による表示画素に対して、それぞれの液晶の立ち上がりの過渡応答期間でバックライト制御情報が出力されることになる。逆に、特定の領域における最後の走査による液晶の応答が安定し始めた点を基準点とし、この基準点でパルスが開始するタイミングでは、これ以前の走査による表示画素に対しては、それぞれの液晶の立ち下りの過渡応答期間でバックライト制御情報が出力されることになる。
【００７８】
そして、液晶の立ち上がり、立ち下りの過渡応答の特性は周囲温度によって変化することが周知である。
すなわち、特定の値を示す制御信号が出力される時間と特定の領域における走査による時間差との関係や、温度によって過渡応答期間が変化してしまう液晶の応答特性など、様々な点を考慮すると、バックライト制御情報の出力タイミングは、時間差の略中間となる走査に合わせることが必然的となる。
【００７９】
また、図８（ｂ）では、特定の表示画素への操作による液晶の応答と、出力される所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報との関係を説明したが、所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報ではなく、図７（ｄ）に示した、レベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報としても同様のことが説明できることは言うまでもない。
【００８０】
すなわち、所定の点灯値よりも小さく（所定の明るさよりも暗く）バックライト１０２を点灯するためには、所定時間内のパルスのバックライト制御情報によって制御するほうが、無効となる照明が少なくてすむ。換言すると、バックライト１０２の点灯に所定の点灯時間をもたせることで、点灯タイミングがずれたライン位置の映像表示においても、本来の表示すべき映像との差を少なくすることが可能になるということである。
【００８１】
次に、図９を用いて、バックライト１０２の点灯量に関する点灯値情報の値に応じたバックライト制御情報の態様を説明する。
図９は、バックライト１０２の点灯量に関する点灯値情報の値に応じたバックライト制御情報の態様の概念図である。
すなわち、点灯値情報が大きな値から小さい値となるに従って、図７（ａ）に示した単パルスのバックライト制御情報が適用され、このバックライト制御情報のパルス幅（時間）が小さくなる。具体的には、点灯値情報の値に応じて、図９（ａ）から図９（ｂ）のように、バックライト制御情報のパルス幅が小さくなる。
【００８２】
そして、点灯値情報が、バックライト制御情報を切り替えるべき所定値以下となると、図７（ｃ）に示した所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報、または、図７（ｄ）に示したレベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報に切り替わる。
【００８３】
なお、図７（ｃ）に示した所定時間内の複数パルスのバックライト制御情報においては、点灯値情報がさらに小さい値となると、所定時間は維持したまま、この所定時間内の複数のパルスそれぞれのパルス幅（時間）がさらに小さくなる。
【００８４】
また、図７（ｄ）に示したレベルを変えた所定時間内の単パルスのバックライト制御情報においては、点灯値情報がさらに小さい値となると、所定時間は維持したままレベルがさらに小さくなる。
【００８５】
具体的には、点灯値情報がバックライト制御情報を切り替えるべき所定値の場合は、図９（ｃ１）または図９（ｃ２）に示したバックライト制御情報となる。そしてさらに点灯値情報が小さくなると、図９（ｄ１）または図９（ｄ２）に示したバックライト制御情報へと変化する。
【００８６】
以上説明したように本実施形態によれば、入力された映像信号に基づいて、バックライト１０２の所定の領域を点灯または消灯を制御する処理において、バックライト１０２の点灯値が所定値以下である（所定の明るさよりも暗くする）場合に、所定時間内のパルスによるバックライト制御情報が出力されるので、バックライト１０２によって一括して照明される複数の表示画素間の走査による時間差に対して、好適にバックライト光源の照明を制御することができる。
【００８７】
また本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０…テレビジョン受像機、２０…放送波処理部、３１…外部機器ＩＦ部、４０…信号処理制御部、５１…操作部、５２…受光部、６１…表示器、６２…スピーカ、１０１…液晶パネル、１０２…バックライト、２０１…映像特徴情報検出部、２０２…点灯値設定部、２０３…点灯値レベル検出部、２０４…バックライト制御部、２０５…補正係数演算部、２１１…映像信号遅延部、２１２…映像信号補正部。
【図１】
2011033801.tif 000003
【図２】
2011033801.tif 000004
【図３】
2011033801.tif 000005
【図４】
2011033801.tif 000006
【図５】
2011033801.tif 000007
【図６】
2011033801.tif 000008
【図７】
2011033801.tif 000009
【図８】
2011033801.tif 000010
【図９】
2011033801.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月30日(2010.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明するように構成される照明手段と、
前記照明手段が照明する前記バックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、少なくとも一つのパルスを有し、前記制御情報のパルス幅またはパルスレベルが前記点灯量に応じて変化する前記制御情報を設定するように構成される設定手段とを具備し、
前記設定手段は、前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの、前記少なくとも一つのパルスの上昇から下降までの時間で定まる所定時間を一定に維持するように、前記制御情報を設定する
ことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記点灯量が前記所定量より大きい場合に、前記制御情報が、前記点灯量に応じた単数のパルス波、または、前記点灯量に応じた所定周期の複数のパルス波であるように、前記制御情報を設定し、
前記設定手段は、前記点灯量が前記所定量以下の場合に、前記制御情報の前記所定の時間が一定に維持されている間の基準画素に係る映像信号の切り替えタイミング以前に、前記制御情報が入力されるように、前記制御情報を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記映像表示パネルに表示される映像信号の特定の領域の輝度に関する情報に応じて前記点灯量を設定することを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記映像表示パネルの過渡応答期間に対して前記点灯量を減らすように、前記制御情報を設定する
ことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記バックライトが、前記映像表示パネルの、垂直方向に配置される複数の区分領域それぞれを個別に照明する複数の発光領域を有し、
前記設定手段は、前記バックライトの前記発光領域ごとの前記点灯量を調整するための前記制御情報を設定することを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記所定量は、前記映像表示パネルの前記区分領域の数に応じて決定されることを特徴とする請求項５記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記映像表示パネルは、液晶パネルであることを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項８】
映像を表示する光透過型の映像表示パネルをバックライトの点灯によって照明し、
前記照明するバックライトの点灯量を調整するための制御情報であって、少なくとも一つのパルスを有し、前記制御情報のパルス幅またはパルスレベルが前記点灯量に応じて変化する前記制御情報を設定し、
前記点灯量が所定量以下となる場合に、前記点灯量が前記所定量のときの、前記少なくとも一つのパルスの上昇から下降までの時間で定まる所定時間を一定に維持するように、前記制御情報が設定される
ことを特徴とする映像表示方法。
【請求項９】
前記制御情報が、複数のパルスを有し、
前記制御情報の前記複数のパルスのパルス幅それぞれが前記点灯量に応じて変化し、
前記所定時間が、前記点灯量が前記所定量のときの、前記複数のパルスの最初のパルスの上昇から前記複数のパルスの最後のパルスの下降までの時間で定まる
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記制御情報が、単一のパルスを有し、
前記制御情報の前記単一のパルスのパルスレベルが前記点灯量に応じて変化し、
前記所定時間が、前記点灯量が前記所定量のときの、前記単一のパルスの上昇から前記単一のパルスの下降までの時間で定まる
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。