(57)【要約】【課題】動画像の動きの変化に応じて各照明領域の照明時間を可変とする技術を提供する。とくに映像の動きが少ない場合にバックライトの残光を軽減する技術を提供する。【解決手段】バックライトと、このバックライトからの光の透過を制御されて表示を行う透過型表示パネルと、入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段の結果に基づいて前記バックライトの点灯時間を制御する点灯時間制御手段とを備えたことを特徴とする映像表示装置。【選択図】  図４
2011154225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと、
入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出手段と、
この入力映像信号に応じて前記バックライトからの光の透過を制御する透過型表示パネルと、
前記動き検出手段の検出結果に基づいて前記バックライトの点灯時間を制御する点灯時間制御手段とを
備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記バックライトの点灯時間は、前記動き検出手段の結果における動き検出量が少ないと短く設定され、この動き検出量がより多いとより長く設定されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
光の透過を制御できる透過型表示パネルとバックライトを制御できる映像表示装置における映像表示方法であって、
入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出工程と、
前記動き検出工程の結果に基づいて前記バックライトの点灯時間を制御する点灯時間制御工程と、
前記点灯制御工程の結果に基づいて映像表示を行う表示工程とを
含んだことを特徴とする映像表示方法。
【請求項４】
前記バックライトの点灯時間は、前記動き検出工程の結果における動き検出量が少ないと短く設定され、この動き検出量がより多いとより長く設定されることを特徴とする請求項３に記載の映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に係わり、特にバックライト制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等のバックライトとしては、冷陰極管や発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を光源として使用しており、表示状態ではこのバックライトの輝度が時間的に常に一定の輝度で発光するように構成されていた。ところが、最近ではバックライトのＬＥＤ化が急速に進むなか、バックライトの調光が容易になり、しかも画像に同期させるような高速な可変が実現できるようになった。
【０００３】
そこで、バックライトの輝度制御を応用してコントラストをさらに向上させるために、バックライトの輝度を画像に応じて可変させつつ、輝度が切り替わっても表示されるγ特性を理想の状態に保持するように階調を切り替える駆動方法が提案されている。
【０００４】
更に、最近では特許文献１でも提案されているように、バックライトを複数の照明領域に区分し、この区分したエリア毎に入力される画像信号に応じて輝度を制制するようにしているものがある。この方法は、画像信号に基づいて各照明領域の輝度が御御されることから、画面全体のうち、明るい画像情報を多く含むような表示部分に対しては輝度を高く、逆に暗い画像情報を多く含むような表示部分に対しては輝度を低くすることができ、画面全体のダイナミックレンジをより拡大している。
【０００５】
また特に、この特許文献１の方法においては、バックライト制御部が、画像信号に基づいて算出した画像上の物体の動きベクトルの速度が早くなるほど、各照明領域の面積を大きくする、液晶表示装置が工夫されている。
【０００６】
しかしながら、映像の動き検出の結果に対応して各照明領域の照明時間を可変とする技術は開示されていなかった。例えば特に比較的に映像の動きが少ない場合、入力映像信号が動画から静画に切り替わるポイントで違和感が残るバックライトの残光を軽減することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１７５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、動画像の動きの変化に応じてバックライトの残光を軽減する技術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】
上記課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、バックライトと、このバックライトからの光の透過を制御されて表示を行う透過型表示パネルと、入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段の結果に基づいて前記バックライトの点灯時間を制御する点灯時間制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の映像表示方法は、光の透過を制御できる透過型表示パネルとバックライトを制御できる映像表示装置における映像表示方法であって、入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出工程と、前記動き検出工程の結果に基づいて前記バックライトの点灯時間を制御する点灯時間制御工程と、前記点灯制御工程の結果に基づいて映像表示を行う表示工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、動画像の動きの変化に応じてバックライトの残光を軽減する映像表示装置及び映像表示方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係わる液晶表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の機能構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態の機能構成の一部の詳細を示すブロック図。
【図４】同実施形態の機能構成の要部の詳細を示すブロック図。
【図５】同実施形態に用いられるＩＩＣインタフェースを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による実施形態１を図１乃至図５を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態にかかる液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、液晶表示装置１は、映像データ受信部１０、注目領域処理部１５、映像データ処理部２０、映像表示制御部３０、表示部４０、光源としてのバックライト５０を備える。
【００１４】
映像データ受信部１０は例えば、屋外に設置されたアンテナ（図示せず）と接続されており、このアンテナを介して映像データを受信する。例えば、地上アナログ波、地上デジタル波、衛星放送用電波などに乗せられた種々の映像データが受信可能である。また、映像データ受信部１０は、図示はしないが種々の映像再生機器（例えば、ＨＤ  ＤＶＤプレーヤや同レコーダ、ＤＶＤプレーヤや同レコーダなど）とも接続することができる。この場合には、映像データ受信部１０は映像再生機器が再生した映像データを受信する。
【００１５】
映像データ受信部１０は受信した映像データを注目領域処理部１５を経由して映像表示制御部３０および映像データ処理部２０に出力する。映像データ受信部１０で受信される映像データは、詳細には４：３、１６：９など種々のアスペクト比で構成されている。アスペクト比とは映像データの横幅と縦幅の比である。
【００１６】
映像データには、この映像データがどのアスペクト比で構成されているかを示す映像アスペクト比情報が付加されている。
映像表示制御部３０は、映像データ受信部１０から出力された映像データを受けて表示部４０に映像を表示させる。
表示部４０は、液晶パネル４３、ゲートドライバ４１、ソースドライバ４２から主に構成されている。
液晶パネル４３は、アスペクト比が１６：９の液晶パネルであり、例えばここでは左右にアスペクト比が１６：９の映像データを表示するときには表示領域４３１、即ち液晶パネル４３全体の表示領域で表示し、アスペクト比が４：３の映像データを表示するときには中央の破線部で示した表示領域４３２を用いて映像を表示する。
【００１７】
表示領域４３１のアスペクト比は１６：９である。表示領域４３１には１６：９で構成された映像が表示される。
表示領域４３２のアスペクト比は４：３である。表示領域４３２には４：３で構成された映像が表示される。
液晶パネル４３は、特別図示をしないが２枚のガラスの間に液晶材料をはさみこのガラス上に走査線とデータ線を格子状に配置して構成される。走査線とデータ線はそれぞれ液晶パネル４３端に配置したゲートドライバ４１およびソースドライバ４２の駆動によって制御される。ゲートドライバ４１は走査線にパルス状の電圧波形を順次出力する機能を有する。
【００１８】
ソースドライバ４２はゲートドライバ４１によるパルス状の電圧波形の出力に対応して液晶に電圧を供給する。液晶パネル４３はこのように、ソースドライバ４２とゲートドライバ４１の駆動によって液晶に電圧を印加されることにより映像を表示する。
【００１９】
映像データ処理部２０は、情報取得部２１と、光源制御部２２と、メモリ２３とから構成されている。また注目領域処理部１５は後述の図４の処理のために例えば図示せぬＣＰＵ、プログラム用ＲＯＭ、ワーク用ＲＡＭ等を備えている。情報取得部２１には映像データ受信部１０が出力した映像データが入力される。情報取得部２１は、入力された映像データに付加されている映像アスペクト比情報を取得し、この取得した映像アスペクト比情報を光源制御部２２へ出力する。
【００２０】
メモリ２３は、光源制御部２２が光源ユニット５１の制御を行う際に、光源制御部２２によって参照されるバックライト５０の点消灯テーブルデータを記憶している。バックライト５０の点消灯テーブルデータとはバックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１を点灯または消灯するための情報である。このテーブルデータは、映像データのアスペクト比に応じて異なるテーブルデータを持っている。
【００２１】
光源制御部２２は、メモリ２３に記憶されたバックライト５０の点消灯テーブルデータを読み出す。光源制御部２２は、情報取得部２１が出力した映像アスペクト比情報と対応するバックライト５０の点消灯テーブルデータに基づいて、バックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１の点消灯を制御する。すなわち光源制御部２２は点灯制御部として機能する。
【００２２】
バックライト５０は表示部４０の表示領域４３１または表示領域４３２に対して光源ユニット５１の光を供給する。すなわちバックライト５０は光源として機能する。
【００２３】
バックライト５０は液晶パネル４３の裏側に設けられる。
バックライト５０と液晶パネル４３の間には図示はしないが一対の拡散板とこの拡散板に挟まれたプリズムシートが設けられる。拡散板は光源ユニットが供給した光を散乱、拡散させ、表示領域全体を均一な明るさにするためのものである。
【００２４】
プリズムシートは、バックライト５０から供給された光の輝度を向上させるためのものである。
光源ユニット５１は、ＲＥＤ（以下Ｒと称す。）、ＧＲＥＥＮ（以下Ｇと称す。）、ＢＬＵＥ（以下Ｂと称す。）の３原色光で発光する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。光源ユニット５１はＲＧＢのＬＥＤの色を混ぜて白色で発光することができる。
【００２５】
なお、本発明は光源ユニット５１に使用されるＬＥＤの構成は特に限定されず、例えば一つのＲＬＥＤ、二つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものや、二つのＲＬＥＤ、三つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものなどであってもよい。
【００２６】
また使用するＬＥＤもＲＧＢの３色に限定されることなく４色以上のＬＥＤや白色のＬＥＤなど種々のＬＥＤを光源とすることができる。
また、光源ユニット５１を構成する光源はＬＥＤに限定されることなく種々の発光素子を使用することができる。この発光素子は例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、や無機ＥＬ、レーザダイオード(Laser Diode、ＬＤ)などである。
【００２７】
光源ユニット５１を構成する光源の数としては、例えばバックライト５０を分割して８×８分割、８×１６分割などが実用となっている。この配置においては、画面のライン方向に一列に制御が可能となるように制御されると同時に、エリア制御のように光源を制御することももちろん可能である。
【００２８】
以下では図２に映像表示装置の機能構成を示し、図３に図２の映像信号処理部１０２の内部ブロックを示し、図４に図２のバックライト系制御信号処理部１０４の内部ブロックを示す。
【００２９】
まず図２の映像表示装置について説明する。図２の映像表示装置は映像信号処理部１０２とフレームメモリ１０３とバックライト系制御信号処理部１０４と液晶表示パネル１０５とバックライト１０６（図１の５０、５１相当）とで構成されている。
【００３０】
映像信号処理部１０２ではフレームメモリ１０３を用い、入力映像信号のフレーム間の動き検出と液晶表示パネルの仕様にあった処理（フレーム倍速変換など）を行い液晶表示パネル１０５に映像信号を出力する。バックライト系制御信号処理部１０４では入力映像信号と動き検出信号によりバックライトの点灯値を求め複数に分割されたバックライト１０６にバックライト制御信号を出力する。
【００３１】
次に図３の映像信号処理部１０２について説明する。映像信号１０１はメモリ制御部２０１と映像処理／動き検出部２０２に入力され、メモリ制御部２０１ではフレームメモリ１０３を制御し入力映像信号を１フレーム遅延させた映像信号を映像処理／動き検出部２０２へ出力する。映像処理／動き検出部２０２ではフレーム遅延させた映像信号と現フレームの映像信号との差分をもとに例えば０（動き極小）から７（動き極大）までの３ビットで表現される動き検出信号２０４を生成する。映像処理／動き検出部２０２では液晶表示パネルの仕様に応じてフレーム遅延させた映像信号と現フレームの映像信号との間の補間フレームを生成し倍速変換処理を行い映像表示パネル用映像信号２０３として出力する。
【００３２】
次に図４のバックライト系映像信号処理部１０４について説明する。映像信号１０１を明るさ算出手段３０１に入力しバックライトの分割数ごとに例えば０から２５５までの数値で表される明るさを算出後、時間軸フィルタ３０２で時間軸方向に明るさを制御し、点灯値設定手段３０３でバックライト１０６に適した制御方式に変換しバックライト制御信号を出力する。
【００３３】
また動き検出信号２０４の結果をもとにフィルタ係数変換部３０４で映像信号の動きに適したフィルタ係数に変換し、時間軸フィルタ３０２の点灯時間長の特性制御を行う。この特性制御としては、例えば動き検出信号２０４が０から２までは点灯時間は１フレーム区間で、３から５までは点灯時間は２フレーム区間で、６から７までは点灯時間は３フレーム区間といった設定である。またフィルタ係数切り替えセレクタ３０５にＩＩＣ‐ＢＵＳより入力されるモード切替１０８によって、従来のようにフィルタ設定値１０７で制御することが可能な構成としている。なおこのモード切替１０８は、映像信号供給元であるＴＶの図示せぬマイコンで予め例えば既定値を設定しておけばよい。
【００３４】
図５は、ＩＩＣインタフェースを説明するための図である。ＩＩＣインタフェースのバス（ＩＩＣ‐ＢＵＳ）は、マスタデバイスから出力されるプルアップされたクロックと、マスタデバイスとスレーブデバイスとの双方向通信を行うデータとの２本の通信線から成り立っている。
【００３５】
図５（ａ）は、スレーブアドレスの構成例を示したものである。スレーブアドレスは8 ビット長で、上位4 ビットはデバイスの種類に応じて固定的に決まっている。また下位1 ビットは0 のとき書き込みで、1 のとき読み込みを表す。したがってスレーブアドレスで実際上使えるのはビット1 から3 までになる。
【００３６】
図５（ｂ）は２線のタイミングの概略図であり、上側のようにデータ線の信号のレベル値がＬＯＷになることによってＳｔａｒｔとなり、上位ビットから以下データが送られていき、データ線の信号のレベル値がＨＩＧＨになることによってＳｔｏｐ状態となる。対応するクロック線のタイミングは下側のようである。図５（ｂ）は１バイト転送の例であるが、データとＡＣＫをＳｔｏｐ状態までに複数繰り返せば、最初のバイトはスレーブアドレスだが残りのバイトは通信内容とすることができる。
【００３７】
以上の実施形態において、次の特徴をもつ映像表示装置の説明を行なった。
（１）映像表示パネルのバックライトが複数に分割された装置と、入力映像信号から前記の分割数ごとに明るさを算出する手段と、バックライトの点灯値算出用フィルタと、バックライトの点灯値を分割数ごとに設定する手段と、入力映像信号をフレーム単位で保持できる手段と、入力映像信号のフレーム間で動きを検出する動き検出手段を具備し、前記バックライトの点灯値算出用フィルタの特性は前記の動き検出の結果に応じて可変できることを特徴とする映像表示装置。
【００３８】
（２）前記バックライトの点灯値算出用フィルタの特性は動き検出量が少ないと狭帯域に設定され、動き検出量が多いと広帯域に設定制御することを特徴とした（１）の映像表示装置。
【００３９】
実施形態の効果として、入力映像信号の動き検出結果をバックライトの点灯条件に加えることにより、特に（２）によって入力映像信号が動画から静画に切り替わるポイントで違和感が残るバックライトの残光を軽減することが可能となる。
【００４０】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係わる構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【００４１】
１…液晶表示装置、１０…画像データ受信部、１５…注目領域処理部、２０…画像データ処理部、２１…情報取得部、２２…光源制御部、２３…メモリ、３０…画像表示制御部、４０…表示部、４１…ゲートドライバ、４２…ソースドライバ、４３…液晶パネル、４３１…第１の表示領域、４３２…第２の表示領域、５０…バックライト、５１…光源ユニット、１０２…映像信号処理部、１０３…フレームメモリ、１０４…バックライト系制御信号処理部、１０５…液晶表示パネル、１０６…バックライト、２０１…メモリ制御部、２０２…映像処理／動き検出部、３０１…明るさ算出手段、３０２…時間軸フィルタ、３０３…点灯値設定手段、３０４…フィルタ係数変換部、３０５…フィルタ係数切り替えセレクタ。
【図１】
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【図２】
2011154225.tif 000004
【図３】
2011154225.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年2月9日(2011.2.9)
【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】
点灯領域が複数に分割されたバックライトと、
入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出手段と、
前記入力映像信号に応じて前記バックライトからの光の透過を制御する透過型表示パネルと、
前記動き検出手段により検出された動き検出量が少ないと短くし、前記動き検出量がより多いとより長くするよう前記バックライトの点灯時間を点灯領域ごとに可変制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
光の透過を制御できる透過型表示パネルと点灯領域が複数に分割されたバックライトとを制御する映像表示装置における映像表示方法であって、
入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出工程と、
前記動き検出工程により検出された動き検出量前が少ないと短くし、前記動き検出量がより多いとより長くするよう前記バックライトの点灯時間を点灯領域ごとに可変制御する制御工程と、
前記制御工程の結果に基づいて前記透過型表示パネルへ映像表示を行う表示工程と
を含んだことを特徴とする映像表示方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、点灯領域が複数に分割されたバックライトと、入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出手段と、前記入力映像信号に応じて前記バックライトからの光の透過を制御する透過型表示パネルと、前記動き検出手段により検出された動き検出量が少ないと短くし、前記動き検出量がより多いとより長くするよう前記バックライトの点灯時間を点灯領域ごとに可変制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また本発明の映像表示方法は、光の透過を制御できる透過型表示パネルと点灯領域が複数に分割されたバックライトとを制御する映像表示装置における映像表示方法であって、入力映像信号のフレーム間又はフィールド間で動きを検出する動き検出工程と、前記動き検出工程により検出された動き検出量が少ないと短くし、前記動き検出量がより多いとより長くするよう前記バックライトの点灯時間を点灯領域ごとに可変制御する制御工程と、前記制御工程の結果に基づいて前記透過型表示パネルへ映像表示を行う表示工程とを含んだことを特徴とする。