(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備えた液晶表示装置において、
前記液晶パネルに表示させる映像が２Ｄ映像か３Ｄ映像かを判定する２Ｄ／３Ｄ判定部と、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える３Ｄメガネに制御信号を送信する送信部と、を備え、
前記制御部は、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって２Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を、パルス幅変調制御によって実行し、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって３Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を電圧制御によって実行し、
前記制御部は、前記３Ｄ映像を前記液晶パネルに表示させる際に、右目用の画像と左目用の画像を交互に前記液晶パネルに表示するとともに、前記３Ｄメガネの前記シャッターをパルス幅変調制御によって開閉させる制御信号を生成して前記送信部から送信させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備えた液晶表示装置において、
前記液晶パネルに表示させる映像が２Ｄ映像か３Ｄ映像かを判定する２Ｄ／３Ｄ判定部と、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える３Ｄメガネに制御信号を送信する送信部と、を備え、
前記制御部は、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって２Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を、パルス幅変調制御によって実行し、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって３Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を電圧制御とパルス幅変調制御を併用することによって実行し、
前記制御部は、前記３Ｄ映像を前記液晶パネルに表示させる際に、右目用の画像と左目用の画像を交互に前記液晶パネルに表示するとともに、前記３Ｄメガネの前記シャッターをパルス幅変調制御によって開閉させる制御信号を生成して前記送信部から送信させ、
前記バックライトの電圧制御とパルス幅変調制御の併用は、前記３Ｄメガネの前記シャッターを開とする期間と、前記パルス幅変調により前記バックライトを点灯する期間とが少なくとも重複した状態で、前記パルス幅変調制御により前記バックライトを点灯させるデューティ比を維持したまま、前記電圧制御による電圧を変化させ、もしくは、前記パルス幅変調制御によりバックライトを点灯させるデューティ比と、前記電圧制御による電圧とを変化させることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、より詳細には、表示すべき映像信号に応じて液晶パネルを照明するバックライトの点灯制御を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機等の液晶表示装置においては、３Ｄ映像の表示機能が搭載されているものが普及している。３Ｄ映像の表示においては、特に左目用の映像と右目用の映像を例えば１フレームごとに交互に表示し、そのタイミングに同期して３Ｄメガネに装備されたシャッターを開閉することで３Ｄ表示を行う、所謂アクティブシャッター方式のものがある。
【０００３】
液晶パネルでは、液晶の応答性能が通常の所謂ノーマルパネルと、例えばノーマルパネルよりも液晶の応答性が速く、４倍速（２４０Ｈｚ）以上の高速信号処理を行って３Ｄ表示を行うパネルとがある。例えば上記のノーマルパネルを用いたシステムは、高速応答性を有するパネルを用いたシステムに比して、左右異なる目用の映像が漏れるクロストークが生じやすく、３Ｄ性能が悪化する傾向にある。
【０００４】
このような問題を改善するために、バックライトの点灯制御だけでなく、アクティブシャッター方式の３ＤメガネのＯＮタイミングを制御してクロストーク等の３Ｄ性能を改善する技術が知られている。例えばフレームシーケンシャル方式の３Ｄメガネに設けられた液晶シャッターをパルス幅変調（ＰＷＭ（pulse width modulation））制御によってシャッターの開閉制御を行い、左右のシャッターを切り換えるときに、左右両方のシャッターを閉じる時間を長めに設け、シンクロずれによるクロストークが生じないようにしている。
【０００５】
一方、バックライトを備えた液晶表示装置における映像表現の品位を向上させるともに、消費電力を低減させる技術に関して、映像の特徴量に応じてバックライトの発光輝度を動的に変化させる技術が用いられている。この技術は、アクティブバックライトとも呼ばれる。アクティブバックライトでは、映像の特徴を表す所定の特徴量と、バックライトの発光輝度との関係を規定する輝度制御特性を予め定めておき、映像信号のフレームごとにその映像信号から上記特徴量を取得し、取得した特徴量に応じてバックライトの発光輝度を制御する。特徴量としては、例えば映像の平均輝度を示すＡＰＬ（Average Picture Level）や、映像信号のピーク値などが用いられる。
【０００６】
上記の輝度制御特性は、適宜定められるが、例えば、特徴量が小さくなるほどバックライトの発光輝度を低下させるような輝度制御特性が定められる。これにより、特徴量の小さい暗い映像ほどバックライトの発光輝度を低下させることで、映像の黒浮きを抑えて映像品位を高くするなどの制御が行われる。
【０００７】
３Ｄ映像表示時のバックライト光源の点灯制御の技術に関して、例えば、特許文献１に記載された立体映像装置は、入力された映像信号のフレーム周波数を検出し、フレーム周波数に応じて同期信号の位相を調整することにより、フレーム周波数に応じてアクティブシャッター方式の３Ｄメガネに送信する左右映像の切替え信号の遅延時間を自動的に調整する。これにより、液晶シャッターの切替え速度が追いつかないことによるクロストークの問題を解消できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２６８０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のノーマルパネルとアクティブシャッター方式の３Ｄメガネとを使用して３Ｄ映像を表示する液晶表示装置において、アクティブバックライトの機能が動作している場合、３Ｄ映像を表示しているときに映像信号の特徴量が低下すると、バックライトの発光輝度が低下する。
このとき、ノーマルパネルを用いた液晶表示装置の場合、上記のように３Ｄ映像を表示しているときのクロストークを改善するため、１フレーム期間内に３Ｄメガネのシャッターを閉じる期間を挿入する制御が行われる。つまり映像表示の１フレーム期間内に、シャッターが開く期間とタイミングが予め設定され、その設定に従ってシャッターの開閉が制御される。
【００１０】
上記のシャッター開閉はＰＷＭ制御によって行われるが、一方バックライトの発光輝度についても、通常ＰＷＭ制御により、パルス波のデューティ比を変化させて発光輝度を変調している。この場合、アクティブバックライトが動作してバックライトの発光輝度が低下すると、ＰＷＭのデューティ比が低下し、１フレームにおける点灯期間が短くなっていく。このときに、３Ｄメガネのシャッターが開くタイミングと、バックライトが発光するタイミングとがずれてしまうと、バックライトが発光しているときにシャッターが閉じてしまい、メガネ越しの輝度が極端に低下して映像が視認できなくなる、という問題が生じる。以下にこの現象を具体的に説明する。
【００１１】
図６〜図７は、バックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングがずれるときの状態を説明するための図である。
ここでは、液晶応答特性がそれほど高速ではないノーマルパネルを用いて３Ｄ表示を行う場合、クロストークを避けるために３Ｄメガネのシャッターを１フレーム期間内の所定期間だけ開けるように制御するものとする。
【００１２】
図６の例は、映像信号として２５５階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像信号の最大階調値が表示され、このときの映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であっても最大値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性における最大の発光輝度で発光される。
【００１３】
図６では、ＰＷＭ制御によるバックライトの発光輝度レベル（ＢＬ）と、３Ｄメガネの開口率の時間変化（メガネ）と、メガネを通しての映像の輝度レベルの時間変化（ＢＬ＋メガネ）とが示されている。メガネを通しての映像の輝度レベルの時間変化（ＢＬ＋メガネ）とが示されている。メガネの開口率は０％で全く光を通さず、１００％で光をすべて通す。以下、説明上、開口率０％時をシャッター閉、開口率が１００％程度をシャッター開とも表現する。図６においては開口率は０％から徐々に上がり、１００％になった後、急激に０％に落とす特性としている。メガネを通しての映像の輝度レベルについてはバックライトの輝度とメガネの開口率によって合成された映像輝度となる。３Ｄ視聴時、ユーザは、この映像輝度を見ることになる。
【００１４】
上記のように、バックライトはＰＷＭ制御で点灯・消灯が制御される。ここでは、高階調の映像信号が表示されているため、アクティブバックライトの作用により比較的高いデューティでバックライトの発光部分が制御される。
３Ｄメガネは、映像の１フレーム内で一定期間だけシャッターを解放する。バックライトが点灯しているときに（ＢＬ：Ｈｉ）、３Ｄメガネのシャッターが開となっていれば、ユーザはそのバックライトの点灯期間とシャッターの解放期間とが重複する間、映像を視認することができる。この例の場合、ＢＬ＋メガネでは、バックライトの点灯期間（ＢＬ：Ｈｉ）と、シャッターの解放期間（メガネ：Ｈｉ）の重複部分があるため、ユーザはその重複部分で映像を視認することができる。
【００１５】
図７の例は、映像信号として１階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像はほぼ黒であり、映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であってもほぼ最低値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性におけるほぼ最少の発光輝度で発光される。このときバックライトはＰＷＭ制御で点灯・消灯が制御されるためＢＬに示されるように、アクティブバックライトの作用により低いデューティでバックライトの発光部分が制御される。バックライトＰＷＭ制御方式によっては、オフ期間を制御するものもある。その際は、ＢＬのオンからオフへのタイミングから所定の期間オフを継続しその後ＢＬをオンする。
【００１６】
ここでは、３Ｄメガネのシャッターの開閉タイミングは変化せず、アクティブバックライトによってバックライトの点灯期間が短くなる。そしてバックライトの点灯期間とシャッターの解放期間とが重複しなければ、メガネ越しの画面輝度が極端に悪化し、ユーザからは映像を視認することができなくなる。
つまり、従来のバックライトと３Ｄメガネの制御において、映像特徴量に応じてバックライトの発光輝度を変化させるアクティブバックライトを動作させると、バックライトの発光輝度が低下したときに、３Ｄメガネによる映像の視認性が悪化してしまう、という問題がある。
【００１７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、アクティブシャッター方式で３Ｄ表示を行う機能を有し、表示映像の特徴量に応じてバックライトの発光輝度を制御する液晶表示装置において、３Ｄ表示を行う際にバックライトの発光輝度が変化しても３Ｄ表示画面を確実に視認できるようにした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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備えた液晶表示装置において、前記液晶パネルに表示させる映像が２Ｄ映像か３Ｄ映像かを判定する２Ｄ／３Ｄ判定部と、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える３Ｄメガネに制御信号を送信する送信部と、を備え、前記制御部は、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって２Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を、パルス幅変調制御によって実行し、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって３Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を電圧制御によって実行し、前記制御部は、前記３Ｄ映像を前記液晶パネルに表示させる際に、右目用の画像と左目用の画像を交互に前記液晶パネルに表示するとともに、前記３Ｄメガネの前記シャッターをパルス幅変調制御によって開閉させる制御信号を生成して前記送信部から送信させることを特徴としたものである。
【００１９】
第２の技術手段は、液晶パネルと、該液晶パネルを照明するバックライトと、前記液晶パネルの表示及び前記バックライトの点灯を制御する制御部とを備えた液晶表示装置において、前記液晶パネルに表示させる映像が２Ｄ映像か３Ｄ映像かを判定する２Ｄ／３Ｄ判定部と、前記液晶パネルを視認するための左右のシャッターを備える３Ｄメガネに制御信号を送信する送信部と、を備え、前記制御部は、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって２Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を、パルス幅変調制御によって実行し、前記２Ｄ／３Ｄ判定部によって３Ｄ映像であることが判定された場合、前記バックライトの点灯制御を電圧制御とパルス幅変調制御を併用することによって実行し、前記制御部は、前記３Ｄ映像を前記液晶パネルに表示させる際に、右目用の画像と左目用の画像を交互に前記液晶パネルに表示するとともに、前記３Ｄメガネの前記シャッターをパルス幅変調制御によって開閉させる制御信号を生成して前記送信部から送信させ、前記バックライトの電圧制御とパルス幅変調制御の併用は、前記３Ｄメガネの前記シャッターを開とする期間と、前記パルス幅変調により前記バックライトを点灯する期間とが少なくとも重複した状態で、前記パルス幅変調制御により前記バックライトを点灯させるデューティ比を維持したまま、前記電圧制御による電圧を変化させ、もしくは、前記パルス幅変調制御によりバックライトを点灯させるデューティ比と、前記電圧制御による電圧とを変化させることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アクティブシャッター方式で３Ｄ表示を行う機能を有し、表示映像の特徴量に応じてバックライトの発光輝度を制御する液晶表示装置において、３Ｄ表示を行う際にバックライトの発光輝度が変化しても３Ｄ表示画面を確実に視認できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を説明するための図である。
【図３】３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を説明するための他の図である。
【図４】３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を説明するためのさらに他の図である。
【図５】３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を説明するためのさらに他の図である。
【図６】バックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングがずれるときの状態を説明するための図である。
【図７】バックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングがずれるときの状態を説明するための他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明による液晶表示装置の要部の構成例を示す図で、映像信号処理に係る機能ブロックを示す図である。
チューナ部１は、アンテナを介して受信した放送信号を選局して復調し、入力信号切換部３に出力する。外部入力部２は、外部入力端子に入力したレコーダなどの外部機器からの信号、ＰＣ入力端子に入力したＰＣ（Personal Computer）機器からの映像信号、あるいは公衆ネットワークを介して入力した映像信号等が入力する。入力信号切換部３では、図示しない操作入力手段に対するユーザ操作等に応じて、チューナ部１から出力された映像信号あるいは外部入力部２から出力された映像信号を適宜切り換えて出力する。
【００２４】
ＡＤ変換回路４，５は、入力信号がアナログ信号である場合に、ＡＤ変換を行ってデジタル信号に変換する。ＡＤ変換回路４は３次元ＹＣ分離を行うときに使用し、他方のＡＤ変換回路５は、３次元ＹＣ分離を行わないときに使用する。
３次元（３Ｄ）ＹＣ分離回路６は、コンポジット信号からのＹＣ分離を行う。３次元ＹＣ分離は、現フレーム画像とその直前のフレーム画像との間の相関性を利用して、フレーム間で相関処理を行うことによって効率的かつ正確にＹＣ分離処理を行うものである。
【００２５】
３ＤＹＣ分離回路６から出力された映像信号、またはＡＤ変換回路５から出力された映像信号は、色空間変換回路７に入力される。
また、ＨＤＭＩ入力部１６は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）インタフェースによって送信されたデジタル映像信号を入力し、色空間変換回路７に出力する。色空間変換回路７は、ＹＵＶビデオ信号をＲＧＢ信号に変換する色空間変換を行う。
【００２６】
色空間変換された映像信号は、ガンマ補正回路８で所定のガンマ補正が行われ、パネル制御部９に出力される。パネル制御部９は、映像信号を液晶パネル１０に表示可能な信号として出力し、液晶パネル１０の表示を制御する。入力映像信号が３Ｄ映像である場合、液晶パネル１０に入力される映像信号は、右目用の映像と左目用の映像とがフレーム毎に交互に表示されるものである。
【００２７】
２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１は、本発明の２Ｄ／３Ｄ判定部に該当するもので、入力映像信号のフォーマットを確認し、入力映像信号が２Ｄ映像か３Ｄ映像かを判定する。判定結果は、システム制御部１２出力される。システム制御部１２は、バックライト１４の点灯制御を行うバックライト制御部１３と、外部接続される３Ｄメガネのシャッター開閉制御を行うメガネ制御部１５とを制御する。本発明の制御部は、システム制御部１２，バックライト制御部１３、及びメガネ制御部１５によって実現される。
【００２８】
バックライト１４は、液晶パネル１０を照明することで液晶パネル１０に表示した画像を変調して表示させる。バックライト１４は、例えば複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）をマトリックス状に配列したものが用いられる。
【００２９】
２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１により、入力映像信号が３Ｄ映像と判定された場合、システム制御部１２は、メガネ制御部１５を制御し、３Ｄメガネのシャッター開閉を制御する制御信号を送信させる。３Ｄメガネは、左目用と右目用のシャッターを備え、メガネ制御部１５から送信された制御信号に従って左目用のシャッターと右目用のシャッターの開閉を制御する。この開閉制御は、ＰＷＭ制御によって行われる。
この制御信号により、３Ｄメガネでは、液晶パネル１０に表示させる右目用の映像と左目用の映像に合わせて、左目用のシャッターと右目用のシャッターとをそれぞれ開閉制御し、３Ｄ映像をユーザが視認できるようにしている。左目用のシャッターと右目用のシャッターは、例えば液晶の動作によりシャッター機能をＯＮ／ＯＦＦする液晶シャッターにより構成される。
【００３０】
システム制御部１２は、映像信号の特徴量に応じてバックライト１４の発光輝度を制御する機能であるアクティブバックライトの機能を有する。アクティブバックライトでは、上述したように、映像の所定の特徴を表す特徴量とバックライトの発光輝度との関係を規定する輝度制御特性を予め定めておき、映像信号のフレームごとに上記特徴量を取得し、その特徴量に応じてバックライト１４の発光輝度を制御する。特徴量としては、例えば映像の平均輝度を示すＡＰＬ（Average Picture Level）や、映像信号のピーク値などが用いられる。また、輝度制御特性は、適宜定められることができるが、特徴量が小さくなるほどバックライトの発光輝度を低下させるような輝度制御特性が定められる。これにより、特徴量の小さい暗い映像ほどバックライトの発光輝度を低下させることで、映像の黒浮きを抑えて映像品位を高くするなどの制御を行う。
【００３１】
システム制御部１２は、映像信号から上記の特徴量を取得し、所定の輝度制御特性に従ってバックライト１４の発光輝度を定める調光信号をバックライト制御部１３に出力する。バックライト制御部１３では、入力された調光信号に従ってバックライト１４の発光輝度を制御する。ここで、バックライト１４は、ＰＷＭ制御と電圧制御との両方のバックライトの点灯制御機能を有し、２Ｄ／３Ｄに応じてこれらの点灯制御方法を切り替える。  
【００３２】
すなわち、本発明に係る実施形態では、２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１にて入力映像信号のフォーマットが２Ｄであると判定した場合と、３Ｄであると判定した場合とでバックライト１４の点灯制御を変更する。
具体的には、２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１が入力映像信号を２Ｄ映像であると判定した場合、システム制御部１２は、バックライト制御部１３に対してＰＷＭによりバックライト１４の点灯制御を行うように命令する。
【００３３】
一方、２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１が入力映像信号を３Ｄ映像であると判定した場合、システム制御部１２は、バックライト制御部１３に対して電圧制御によりバックライト１４の点灯制御を行うように命令する。電圧制御によって点灯制御を行うことにより、バックライト１４は、調光設定に応じて一定レベルで点灯されるため、３Ｄ映像を表示するときにアクティブバックライトが動作してバックライトの発光輝度が低下したとしても、バックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの解放期間がずれて映像が視認できなくなる、という問題を解消することができる。
【００３４】
ＰＷＭにより２Ｄ映像の表示時の調光制御を行う場合、バックライト制御部１３は、システム制御部１２からの調光信号を受けとり、ＰＷＭ変調によりバックライト１４の発光輝度を制御する。ここでは、バックライト１４のＬＥＤへの印加電圧は一定にして、スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を変化させることにより調光を行なう。ＬＥＤの駆動にＰＷＭ変調を用いることにより、ＬＥＤに流れる電流のピーク値を変化させることなく、ＬＥＤに流れる電流量を変化させている。ＬＥＤの明るさは、ＬＥＤに流れる電流量により決まり、調光ＰＷＭ信号のデューティ比が大きいほどバックライト１４の発光輝度を高くすることができる。
【００３５】
一方、電圧制御により３Ｄ映像の表示時の調光制御を行う場合、バックライト１４のＬＥＤに印加する電圧を増減し、ＬＥＤに流れる電流ピーク値を変化させることでその明るさを変化させる。ここでは、ＬＥＤの明るさ（ＬＥＤに流す電流量）を制御するための電圧を一定にして、その電圧に応じた発光輝度でバックライト１４を発光させる。このような定電圧制御の電圧を上げれば、バックライト１４を明るくすることができる。
【００３６】
図２〜図３は、３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を説明するための図である。
ここでは、液晶応答特性がそれほど高速ではないノーマルパネルを用いて３Ｄ表示を行う場合等において、クロストークを避けるために３Ｄメガネのシャッターを１フレーム期間内の所定期間だけ開けるように制御するものとする。
【００３７】
図２の例は、映像信号として２５５階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像信号の最大階調値が表示され、映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であっても最大値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性における最大の発光輝度で発光される。
【００３８】
図２では、電圧制御によるバックライトの点灯輝度レベル（ＢＬ）と、３Ｄメガネの開口率の時間変化（メガネ）と、メガネを通しての映像の輝度レベルの時間変化（ＢＬ＋メガネ）とが示されている。メガネの開口率は０％で全く光を通さず、１００％で光をすべて通す。図２においては開口率は０％から徐々に上がり、１００％になった後、急激に０％に落とす特性としている。メガネを通しての映像の輝度レベルについてはバックライトの輝度とメガネの開口率によって合成された映像輝度となる。３Ｄ視聴時、ユーザは、この映像輝度を見ることになる。
上記のように、２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１で入力映像信号が３Ｄ映像であると判定されると、システム制御部１２の制御に従って、バックライト制御部１３では、電圧制御によるバックライト１４の調光制御を行う。
【００３９】
ここでは、高階調の映像信号が表示されるため、アクティブバックライトの作用により比較的高い電圧でバックライトの発光部分が制御されるが、一定電圧でバックライト１４が発光制御されるため、そのフレーム期間内では、一定のレベルでバックライト１４が発光し続ける。
【００４０】
一方、３Ｄメガネは、映像の１フレーム内で一定期間だけシャッターを解放するが、バックライト１４は一定レベルで点灯しているため、３Ｄメガネのシャッターが開となっているときにバックライト１４が消灯することはなく、バックライト１４の点灯期間とシャッターの解放期間とが常に重複するため、ユーザはメガネ越しに確実に３Ｄ映像を視認することができる。
【００４１】
また、図３の例は、映像信号が１階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像はほぼ黒であり、映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であってもほぼ最低値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性におけるほぼ最少の発光輝度で発光される。このときバックライト１４は、アクティブバックライトの作用により低い電圧でバックライトの発光部分が制御される。
【００４２】
しかしながら、この場合にもバックライトの発光輝度は低減するが、３Ｄメガネのシャッターが開となっているときにバックライトが消灯することはなく、バックライト１４の点灯期間とシャッターの解放期間とが常に重複するため、ユーザはメガネ越しに確実に３Ｄ映像を視認することができる。
【００４３】
上記のように、本発明に係る液晶表示装置によれば、表示すべき映像信号が２Ｄ映像か３Ｄ映像の信号かを検出し、２Ｄ映像を表示するときにはバックライト１４の点灯制御をパルス幅変調（ＰＷＭ）によって実施し、３Ｄ映像を表示するときにはバックライト１４の点灯制御を電圧制御に切換える。これにより、入力信号の特徴量に応じてアクティブバックライトが動作し、バックライトの発光輝度が低下したとしても、３Ｄメガネのシャッターの開放タイミングとバックライトの点灯タイミングとが一致しなくなることがなく、３Ｄメガネ越しの輝度が極端に悪化して映像が視認できなるという問題を解消することができる。
【００４４】
図４〜図５は、３Ｄ表示のときのバックライト制御の他の例を説明する図で、３Ｄ表示のバックライトの点灯期間と３Ｄメガネのシャッターの開タイミングの状態を示すものである。
上記図２〜図３で説明した例では、３Ｄ映像を表示するときにはバックライト１４の点灯制御をＰＷＭ制御から電圧制御に切換えて、バックライトの発光輝度が一定レベルになるように制御した。これに対して、本例では、３Ｄ映像を表示する場合には、バックライト１４の発光輝度をＰＷＭと電圧制御を併用して制御し、点灯のデューティ比を変化させることなく、発光輝度レベルを電圧制御により変化させる。
【００４５】
ここでは、上記の例と同様に、液晶応答特性がそれほど高速ではないノーマルパネルを用いて３Ｄ表示を行う場合等において、クロストークを避けるために３Ｄメガネのシャッターを１フレーム期間内の所定期間だけ開けるように制御するものとする。
【００４６】
図４の例は、映像信号として２５５階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像信号の最大階調値が表示され、映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であっても最大値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性における最大の発光輝度で発光される。
【００４７】
図４では、ＰＷＭ制御によるバックライトの点灯輝度レベル（ＢＬ）と、３Ｄメガネの開口率の時間変化（メガネ）と、メガネを通しての映像の輝度レベルの時間変化（ＢＬ＋メガネ）とが示されている。この場合、３Ｄメガネの開口率は０％から徐々に上がり、１００％になった後、急激に０％に落とす特性としている。
一方、バックライトは、ＰＷＭ制御と電圧制御とが併用される。２Ｄ／３Ｄ判定回路部１１で入力映像信号が３Ｄ映像であると判定されると、システム制御部１２の制御に従って、バックライト制御部１３では、ＰＷＭ制御と電圧制御との併用によりバックライト１４の調光制御を行う。
【００４８】
ここでは、高階調の映像信号が表示されているため、アクティブバックライトの作用により比較的高い発光輝度でバックライトを発光させる。このときに、ＰＷＭ制御により特定のデューティ比でバックライトの発光が制御される。そして、一定の電圧でバックライトのＬＥＤを発光させる。ＬＥＤの明るさは、ＬＥＤに流れる電流量により決まるが、ＬＥＤに印加する電圧を制御することによるＬＥＤの電流のピーク値と、ＰＷＭ制御によるデューティ比との併用により、所望のバックライトの発光輝度が得られるように制御する。
【００４９】
３Ｄメガネは、映像の１フレーム内で一定期間だけシャッターを解放する。バックライトが点灯しているときに（ＢＬ：Ｈｉ）、３Ｄメガネのシャッターが開となっていれば、ユーザはそのバックライトの点灯期間とシャッターの解放期間とが重複する間、映像を視認することができる。この例の場合、ＢＬ＋メガネでは、バックライトの点灯期間（ＢＬ：Ｈｉ）と、シャッターの解放期間（メガネ：Ｈｉ）の重複部分があるため、ユーザはその重複部分で映像を視認することができる。
【００５０】
上記の場合、所望の発光輝度を得るためにデューティ比を大きくして、電圧を下げるようにすれば、バックライトの点灯期間が長くなり、メガネのシャッターの開放期間との重複部分をさらに長くとりやすくなる。しかしこの場合には、シャッターが開いているときの画面輝度が相対的にやや暗くなる。従って、両者の兼ね合いにより最適なデューティ比と電圧値とを定めるようにする。
【００５１】
また、図５の例は、映像信号が１階調の白（８ビット表現）が表示されているものとする。つまり、映像はほぼ黒であり、映像特徴量は、ＡＰＬであってもピーク値であってもほぼ最低値になる。この場合、アクティブバックライトの作用により、バックライトは輝度制御特性におけるほぼ最少の発光輝度で発光される。
【００５２】
このときバックライト１４は、ＰＷＭ制御と電圧制御とよって制御されるが、ＰＷＭ制御によるディーティ比は維持したまま、電圧を下げてバックライトの発光輝度を制御する。これにより、電圧低下によってＬＥＤへの電流ピーク値が低下してバックライトの発光輝度は低下するが、デューティ比は変化しないため、バックライト１４の点灯期間とシャッターの解放期間との重複が維持され、バックライトの発光輝度が低下してもユーザはメガネ越しに確実に３Ｄ映像を視認することができる。
【００５３】
なお、上記の例ではデューティ比を常に一定に維持したままＬＥＤに印加する電圧を変化させるようにしているが、デューティ比は常に一定でなくてもよい。例えば、バックライトの発光輝度を低下させるときには、デューティ比を若干低下させつつ、同時に電圧も低下させることで、シャッターの開放期間との重複を維持しながら、電圧の低下による輝度の低下を抑えるようにしてもよい。これらＰＷＭ制御のデューティ比と、電圧制御の電圧値は、メガネのシャッターの開閉制御のタイミングに合わせて最適な条件を選択することができる。
【００５４】
上記のように、本発明に係る液晶表示装置によれば、表示すべき映像信号が２Ｄ映像か３Ｄ映像の信号かを検出し、２Ｄ映像を表示するときにはバックライト１４の点灯制御をパルス幅変調（ＰＷＭ）によって実施し、３Ｄ映像を表示するときにはバックライト１４の点灯制御をＰＷＭ制御と電圧制御との併用に切換える。これにより、入力信号の特徴量に応じてアクティブバックライトが動作し、バックライトの発光輝度が低下したとしても、３Ｄメガネのシャッターの開放タイミングとバックライトの点灯タイミングとが一致しなくなることがなく、３Ｄメガネ越しの輝度が極端に悪化して映像が視認できなるという問題を解消することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…チューナ部、２…外部入力部、３…入力信号切換部、４，５…ＡＤ変換回路、６…３ＤＹＣ分離回路、７…色空間変換回路、８…ガンマ補正回路、９…パネル制御部、１０…液晶パネル、１１…２Ｄ／３Ｄ判定回路部、１２…システム制御部、１３…バックライト制御部、１４…バックライト、１５…メガネ制御部、１６…ＨＤＭＩ入力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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