(57)【要約】【課題】低温でのバックライト動作を安定化させる。【解決手段】液晶ＡＩなどバックライトの制御を行なう際に低温では制御量を小さくすることで低温輝度特性を改善する。バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供する液晶表示装置。バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供する液晶表示装置。
【請求項２】
低温から高温に周囲温度が上昇するに伴い、バックライト制御の寄与度を徐々に大きくする請求項１の液晶表示装置。
【請求項３】
入力信号を液晶パネルに駆動するために各種信号処理を行う映像信号処理回路と、前記映像信号の特徴量を検出する特徴検出回路と、前記特徴検出回路の検出結果から映像信号のコントラスト、ブライトネスおよびバックライト制御値を算出する演算回路と、周囲の温度を検出する温度検出回路と、前記バックライト制御値をもとに液晶パネルのバックライトを駆動するインバータ回路と、液晶パネルおよびバックライトから構成される液晶モジュールとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
特徴検出回路の検出結果から映像信号のコントラスト、ブライトネスおよびバックライト制御値を算出する演算回路はマイクロプロセッサ（マイコン）からなる請求項３の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷陰極管等のバックライトを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶を用いた映像機器は映像信号の特徴量を検出し、その検出結果に応じて信号のダイナミックレンジやガンマ補正、また液晶のバックライト輝度を制御し、画質を最大限に向上させる取り組みがなされている（例えば、特許文献１に記載）。また、一般に液晶テレビ等で用いているバックライトは冷陰極管を用いており、低温時はそのランプの点灯状態が不安定になるので輝度が安定しない。低温時の動作を安定化させるために、周囲温度が下限温度より低い場合には調光レベルの下限を制限する放電管点灯装置が提案されている（例えば、特許文献２に記載）。
【特許文献１】特開２００２―１０８３０５号公報
【特許文献２】特開２００４―２２０８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のバックライトの輝度を制御する方法では、映像信号のゲインを上げるとともにバックライトのゲインを絞っていることから低温時に不点灯などの問題が生じてしまう。また、上記従来技術のようにバックライト制御の輝度の下限を設定することにより不点灯を防止した場合、本来低下して欲しい輝度までバックライトの輝度が小さくならないことにより、映像信号の輝度とバックライトの輝度にずれが生じてしまい、その結果、画質に違和感が生じるという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものであって、低温時の不点灯を防止するとともに、画質に違和感が生じない液晶表示装置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】
【０００５】
（１）第１の発明
第１の発明に係る液晶表示装置は、バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供することを特徴とする。
【０００６】
（２）第２の発明
第２の発明に係る液晶表示装置は、バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、低温から高温に周囲温度が上昇するに伴い、バックライト制御の寄与度を徐々に大きくすることで、違和感なく安定な映像を提供することを特徴とする。
【０００７】
（３）第３の発明
第３の発明に係る液晶表示装置は、入力信号を液晶パネルに駆動するために各種信号処理を行う映像信号処理回路と、前記映像信号の特徴量を検出する特徴検出回路と、前記特徴検出回路の検出結果から映像信号のコントラスト、ブライトネスおよびバックライト制御値を算出する演算回路と、周囲の温度を検出する温度検出回路と、前記バックライト制御値をもとに液晶パネルのバックライトを駆動するインバータ回路と、液晶パネルおよびバックライトから構成される液晶モジュールとを備えること特徴とする。
【０００８】
（４）第４の発明
第４の発明に係る液晶表示装置は、特徴検出回路の検出結果から映像信号のコントラスト、ブライトネスおよびバックライト制御値を算出する演算回路はマイクロプロセッサ（マイコン）からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明のバックライト調光装置の構成図の一例であり、図２および図３は従来のバックライトの輝度を制御する画質改善の方法のイメージ図、図４は温度制御の一例を示した図である。
【００１１】
図１において、１は映像信号処理回路、２は特徴量検出回路、３は演算回路、４は温度検出回路、５は映像信号制御回路、６はインバータ回路、７はバックライトと液晶パネルからなる液晶モジュールである。以下に具体的な動作を説明する。
【００１２】
入力映像信号は映像信号処理回路１にて液晶パネルを駆動する信号である液晶信号駆動信号に変換され液晶駆動信号制御回路５に供給される。
【００１３】
また入力映像信号は特徴検出回路２に入力されて、最大輝度レベルや最小輝度レベル、平均輝度レベル（ＡＰＬ）などを検出し、演算回路３へ出力される。
【００１４】
演算回路３では特徴検出回路２で検出されたＡＰＬの変化や白面積の割合最大輝度レベルや最小輝度レベル、平均輝度レベル（ＡＰＬ）及び後述する温度検出回路４で検出する周囲の温度に関する情報から液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御する制御値とバックライトの制御値を計算する。また、計算した液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御する制御値をを液晶駆動信号制御回路５に出力するとともに、バックライトの制御値をインバータ回路６に出力する。
【００１５】
温度検出回路４は、周囲の温度（特にバックライト周辺）を検出して、検出した温度に関する情報を演算回路３に出力する。
【００１６】
液晶駆動信号制御回路５は、演算回路３から入力される液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御する制御値に基づいて、液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御し、液晶モジュール７に出力する。
【００１７】
インバータ回路６は、演算回路３からのバックライトの制御値に基づき、バックライト８を制御するインバータ信号を出力する。
【００１８】
液晶モジュール７は、液晶駆動信号制御回路５からの信号に基づいて駆動される液晶パネルである。
【００１９】
バックライト８はインバータ回路７からのインバータ信号に基づいて発光するバックライトである。
【００２０】
次に図２に入力映像信号、液晶駆動信号、バックライトの輝度及び実際に表示される映像信号の関係を示す。（ａ）は入力映像信号を示しており、縦軸は明るさ方向を示す。黒色で塗られた部分がその画面の映像信号の輝度分布を示している。黒色の一番高い部分が最大輝度レベルで、一番低い部分が最小輝度レベルであり、両者の差がダイナミックレンジである。図２（ｂ）は液晶駆動信号制御回路５において、液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御しなかった場合の液晶駆動信号の液晶モジュール７への出力である。この場合は、液晶駆動信号は補正されずに出力されることになる。図２（ｃ）はバックライトの輝度値を示す。液晶駆動信号が補正されない場合は輝度値は一定の値になる。本例では１００ｃｄ／ｍ２としている。
【００２１】
液晶パネルの表示は液晶駆動信号とバックライトの積で考えることができる。図２（ｄ）は液晶駆動信号とバックライトの積である。図２（ａ）のように黒レベルが浮いていて、白レベルが高くない、すなわちダイナミックレンジが広くない信号を入力した場合を考える。
【００２２】
特徴量検出回路２では入力映像信号の最大輝度値、最小輝度値など映像信号のダイナミックレンジに関する情報などを検出して演算回路３へ入力する。演算回路３では最大輝度値、最小輝度値などから映像信号としてはまだダイナミックレンジを広げることができると判断して、液晶駆動信号制御回路５で液晶駆動信号のコントラストおよびブライトネスを制御し、図２（ｅ）のようにダイナミックレンジを広げる。このままでは全体的に明るくなりすぎるためインバータ回路６を制御する制御値を小さくする。本例では図２（ｆ）のように６０ｃｄ／ｍ２にするとする。この場合、最終的に液晶モジュール７に表示される映像は図２（ｇ）のようになる。図２より明らかなように、最大輝度は変わらず、最小輝度値が小さくなっている。これにより液晶パネル表示のダイナミックレンジが広がり、より黒が引き締まった高品位な映像を提供することができる。同時にバックライトの明るさを抑えていることから消費電力も低減するというメリットもある。一般的にこの制御は入力信号の特徴量に応じて毎フレーム制御を変えており、インバータ回路６の制御値をできるだけ大きく変動することで、より高い効果を得ることができるが、映像信号の制御とバックライトの制御にミスマッチを起こすと明るさが変わってしまい、表示画像に違和感を感じるため高度な演算性能が要求される。液晶パネルの表示はこの映像信号とバックライトの積なので、同じ入力信号でも映像信号のダイナミックレンジを広げ方とインバータ回路６を制御する制御値の下げ方を連動させればインバータ変動の寄与度を制御することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、冷陰極管の特性上不点灯や大幅な輝度低下を防止する為、温度検出回路４で周囲の温度（特にバックライト周辺）を検出して、その温度に応じてバックライト制御値の寄与度を変える。すなわち常温および高温時は前述で説明したようにインバータ回路６の制御値をできるだけ大きく変動させ、最大限の画質改善効果を得る。一方低温時はインバータ回路６の制御値はあまり大きく変動させず、冷陰極間が不安定に動作するような制御値にならないようにする。
【００２４】
図３は本実施の形態における映像表示装置のバックライト制御値の寄与度の温度特性の一例を示した図である。常温および高温時のバックライト変動の大きさをゲイン１とすると低温になるにしたがって徐々にゲインを小さく、すなわち変動を小さくする。このように制御することで常温および高温時には画質改善の効果が得られるとともに低温時には安定した映像を表示する液晶表示装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかるデジタル放送受信装置は、バックライトの輝度を映像信号の特徴に応じて制御する液晶テレビおよびディスプレイにおいて、周囲温度が常温および高温時に比べ、低温時はバックライト制御の寄与度を小さくすることで、違和感なく安定な映像を提供するものであり、液晶テレビ、液晶ディスプレイ等のバックライト用インバータ等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施の形態を示すブロック図
【図２】本発明の画質改善の一例を示す図
【図３】本発明のバックライト制御値の温度特性例を示す図
【符号の説明】
【００２７】
１    映像信号処理回路
２    特徴検出回路
３    演算回路
４    温度検出回路
５    液晶駆動信号制御回路
６    インバータ回路
７    液晶モジュール
８    バックライト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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