(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度調光用パルスを生成し、該輝度調光用パルスのデューティ比に応じてバックライトの輝度を調整する輝度調整手段と、
前記輝度調光用パルスが印加され、前記輝度調整手段によりバックライトの輝度を低下させる際の前記輝度調光用パルスのデューティ比の変化に連動して、表示画像の中間調領域でのコントラストの低下を抑制するように、中間調表示領域で表示輝度が高い領域の表示輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記輝度調整手段は前記輝度調光用パルスを発生する調光回路を含み、前記ゲイン調整手段は、前記輝度調光用パルスが印加され、該輝度調光用パルスのオン／オフのデューティ比に応じて入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整変換回路を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライトを有する透過型液晶表示パネル等から成る液晶表示装置に係り、特にバックライトの輝度の低下に伴う表示画像のコントラストの変化を少なくするための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の透過型液晶表示装置の概略構成を示す。同図において、１はＴＦＴ液晶表示パネル、２はゲート側ドライバ、３はソース側ドライバ、１０はバックライトで、これらはＬＣＤモジュール１ａを構成する。４はＬＣＤコントローラ、５はビデオクロマ処理回路、６はＶＣＯＭアンプ、７はＤＣ／ＤＣコンバータ、８は調光回路、９はインバータ回路である。
【０００３】
映像信号１４がビデオクロマ処理回路５に入力されると、Ｈ，Ｖ，ＣＳＹＮＣ等の各同期信号をＬＣＤコントローラ４に出力すると共に入力された映像信号１４をＲ，Ｇ，Ｂ信号に分離しフレーム同期信号１２に基づいて反転して得た反転ＲＧＢ信号を表示駆動信号として、ＬＣＤコントローラ４から入力された水平同期信号Ｈに基づいたタイミングでソース側ドライバ３に出力する。またＬＣＤコントローラ４はゲート側ドライバ２及びソース側ドライバ３を駆動制御するための各種制御信号を生成して、ゲート側ドライバ２及びソース側ドライバ３に出力すると共にＶＣＯＭアンプ６を介してＶＣＯＭ信号をＴＦＴ液晶表示パネル１の共通電極に印加する。
【０００４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７はＶＣＣ電源の印加により各信号処理系の電源を作成し、また調光回路８に所定電源を与える。バックライト１０はＬＣＤモジュール１ａにおいてＴＦＴ液晶表示パネル１の裏側に配置されている。調光回路８は調光用パルス１１を発生し、そのパルスをインバータ回路９に供給してバックライト１０を調光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて上述した液晶表示装置において、バックライト１０の調光は、インバータ回路９内のインバータトランスを調光用パルスによりオン／オフさせてそのオン時間を変化させることによるＰＷＭ（パルス幅変調）調光で行なわれる。しかるに、液晶表示パネルの表示輝度と入力電圧（入力映像信号振幅）との関係は図７のような特性である。即ち、バックライト１０の輝度を調光して高輝度の状態から輝度を低減させた場合、特に中間調輝度領域で入力電圧に対する表示輝度の変化が緩やかとなり、液晶表示パネル１の表示画像のコントラストが大きく低下したように見えてしまうことになる。このようにバックライトの輝度を下げた時、明るさが低下した以上に表示品位が大きく低下したように感じられるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、液晶表示装置において、バックライトの輝度調整と連動して表示画像のコントラストを変化させて、明るさが低下した時の見かけ上のコントラスト低下を補い、表示品位の低下を抑制することを可能にした構成を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、輝度調光用パルスを生成し、該輝度調光用パルスのデューティ比に応じてバックライトの輝度を調整する輝度調整手段と、前記輝度調光用パルスが印加され、前記輝度調整手段によりバックライトの輝度を低下させる際の前記輝度調光用パルスのデューティ比の変化に連動して、表示画像の中間調領域でのコントラストの低下を抑制するように、中間調表示領域で表示輝度が高い領域の表示輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の液晶表示装置において、前記輝度調整手段は前記輝度調光用パルスを発生する調光回路を含み、前記ゲイン調整手段は、前記輝度調光用パルスが印加され、該輝度調光用パルスのオン／オフのデューティ比に応じて入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調整するゲイン調整変換回路を含むようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の透過型液晶表示装置の一実施形態の概略構成を示す。同図において、１はＴＦＴ液晶表示パネル、２はゲート側ドライバ、３はソース側ドライバ、１０はバックライトで、これらはＬＣＤモジュール１ａを構成する。４はＬＣＤコントローラ、５はビデオクロマ処理回路、６はＶＣＯＭアンプ、７はＤＣ／ＤＣコンバータ、８は調光回路、９はインバータ回路である。また、前記図５の従来例に対して調光用パルス１１をインバータ回路９に供給すると共にビデオクロマ処理回路５にも供給する構成としたものである。
【００１０】
ビデオクロマ処理回路の概略内部構成を図２に示す。同図に示したように、映像信号１４がビデオクロマ処理回路５に入力されると、Ｈ，Ｖ，ＣＳＹＮＣ等の各同期信号をＬＣＤコントローラ４に出力すると共に入力された映像信号１４をＲ，Ｇ，Ｂ信号に分離し、フレーム同期信号１２に基づいて反転した反転ＲＧＢ信号１３を表示駆動信号として、ＬＣＤコントローラ４から入力された水平同期信号Ｈに基づいたタイミングでソース側ドライバ３に出力する。またＬＣＤコントローラ４はゲート側ドライバ２及びソース側ドライバ３を駆動制御するための各種制御信号を生成して、ゲート側ドライバ２及びソース側ドライバ３に出力すると共にＶＣＯＭアンプ６を介してＶＣＯＭ信号をＴＦＴ液晶表示パネル１の共通電極に印加する。
【００１１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７はＶＣＣ電源の印加により各信号処理系の電源を作成し、また調光回路８に所定電源を与える。バックライト１０はＬＣＤモジュール１ａにおいてＴＦＴ液晶表示パネル１の裏側に配置されている。調光回路８は調光用パルス１１を発生し、そのパルスをインバータ回路９に供給してバックライト１０を調光する。
【００１２】
さて上述した液晶表示装置において、バックライト１０の調光は、インバータ回路９内のインバータトランスを調光用パルスによりオン／オフさせてそのオン時間を変化させることによるＰＷＭ（パルス幅変調）調光で行なわれる。
【００１３】
即ち、図３に示すように、調光用パルスは、例えば、周波数ｆ＝１００〜２ｋＨｚで、振幅０〜５Ｖを有し、そのオン期間がバックライト点灯領域、オフ期間がバックライト消灯領域となる。オン期間のデューティ比１００％の時は連続点灯であって輝度は最大の状態であり、またオン期間のデューティ比０％でバックライトは消灯となる。このようにしてバックライトの調光を行なうときに、前述のようにバックライトを調光して輝度を低下させたときの表示画像の見かけ上のコントラスト低下を補うため、本発明では、上記調光用パルスをビデオクロマ処理回路５にも印加して、入力映像信号に対する表示駆動信号のゲインを調光用パルスのオン期間のデューティ比の割合に連動して変化させることにより、調光によりバックライト１０の輝度を低減させたときに表示画像の中間調領域でのコントラストが高くなるようにゲインを上げて、表示画像の見かけ上のコントラスト低下を抑制する機能を付加する。
【００１４】
上記機能を果たすためのビデオクロマ処理回路の構成例を図２に示す。同図に示したように、ビデオクロマ処理回路５に通常備わっているゲイン調整回路５ｂとコントラスト調整回路５ｃの間にゲイン調整変換回路５ａを付加し、前記ゲイン調整変換回路５ａに前記調光用パルス１１を印加して、調光用パルス１１のオン期間のデューティ比が小さくなるにつれて映像信号のゲインを上げるように構成することにより前記機能を達成する。なお、前記ゲイン調整変換回路５ａはビデオクロマ処理回路５に内蔵してもよい。このような構成により、図４に示すように、デューティ比が１００％の調光用パルス入力時の映像信号のゲインを基準として、デューティ比が小さくなるにつれて映像信号のゲインを上げ、表示画像の中間調領域でのコントラストを上げる方向へゲイン調整を行なう。このゲイン調整による液晶表示パネルの表示輝度と入力電圧（入力映像信号振幅）との関係は図５のような特性となるようにする。即ち、前記のように、図７で示したバックライト輝度を低減させたときに中間調輝度領域で入力電圧に対する表示輝度の変化が緩やかとなり見かけ上のコントラストが低下していた部分の特性を補正して、中間調輝度領域での入力電圧に対する表示輝度の変化をバックライト輝度が高いときと同程度となるように、表示輝度が高い領域の輝度を増加させ、表示輝度が低い領域の表示輝度を減少させるように変化させる。これによって表示画像の見かけ上のコントラストの低下が少なくなるように補正する。このように、入力映像信号に対する表示駆動信号のゲイン、即ち、中間調領域でのコントラスト、をバックライトの輝度調整に連動して変化させることによって、バックライトの輝度低減による表示品位の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、このような構成とした場合、映像信号と調光用パルスとを連動させることが可能となり、それによってバックライトの点灯タイミングと表示画像の表示タイミングとを同期させることが可能となり、それによって調光ノイズを低減させる効果もある。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バックライトの輝度を変化させて輝度を上げたり下げたりして明るさを変えても、表示画像の見かけ上のコントラストの変化が少なくなり、表示品位の低下を抑制できるので、バックライトの輝度制御の許容範囲を拡大可能である。また映像信号と調光用パルスの周期を同期させることによって、同期のずれによる調光ノイズが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるビデオクロマ処理回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】調光用パルスを示す波形図である。
【図４】調光用パルスのオン期間のデューティ比と映像信号の出力振幅との関係を示す特性図である。
【図５】本発明における入力映像信号振幅電圧と表示輝度の関係を示す特性図である。
【図６】従来の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】従来の液晶表示パネルの入力信号振幅電圧と表示輝度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  ＴＦＴ液晶表示パネル
２  ゲート側ドライバ
３  ソース側ドライバ
４  ＬＣＤコントローラ
５  ビデオクロマ処理回路
５ａ  ゲイン調整変換回路
８  調光回路
９  インバータ回路
１０  バックライト
【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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