(57)【要約】【課題】実際にユーザが注視しがちな画面領域の画像特性に対応した輝度を供給し、かつ、消費電力を極力抑制する。【解決手段】液晶表示装置のＡＰＬ測定部１４は、チューナ１２等で受信した映像信号の各フレーム領域から所定の部分領域を抽出し、抽出した各フレームの部分領域の部分ＡＰＬと、各フレームの全領域における全体ＡＰＬと、部分ＡＰＬと全体ＡＰＬとの比によるＡＰＬ比率とを測定する。そして制御部であるマイコン２１は、測定したＡＰＬ比率に応じて、バックライトユニット１７の発光輝度分布を制御する。【選択図】図１
2009237510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数フレームで構成される映像信号を受信する受信部と、
複数の画素を有し、かつ、映像信号に含まれる各画素の階調数に基づいて前記画素を所定電圧で駆動する液晶パネルと、
該液晶パネルの背面から所定の範囲の明るさを提供するバックライト部と、
前記受信部で受信した映像信号の各フレーム領域から所定の部分領域を抽出する部分領域抽出部と、
抽出した各フレームの部分領域のＡＰＬである部分ＡＰＬを測定する部分ＡＰＬ測定部と、
各フレームの全領域のＡＰＬである全体ＡＰＬを測定する全体ＡＰＬ測定部と、
測定された前記部分ＡＰＬと前記全体ＡＰＬとに応じて、前記バックライト部の発光分布を制御する制御部と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、前記制御部は、前記部分ＡＰＬの前記全体ＡＰＬに対する比率によって前記バックライト部の発光分布を制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、前記部分ＡＰＬ検出部において抽出される前記部分領域は、各フレームの少なくとも中央を含む一部の領域であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の液晶表示装置において、前記部分ＡＰＬ検出部において抽出される前記部分領域は、予め定めた映像の特徴に応じて動的に変化する領域であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置において、前記部分領域の発光輝度に対する重み付けを行い、該重み付けを、映像信号のジャンルに応じて変化させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の液晶表示装置において、前記バックライト部は並列に配置された複数の蛍光管によって構成され、前記部分ＡＰＬ検出部において抽出される部分領域は、少なくとも前記複数の蛍光管のうち連続する二本に対応する領域であ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、液晶表示装置に関し、より詳細には、映像の特性に応じてバックライトの輝度を変調するようにした液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号をバックライト光源の配置に応じて水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割し、更にその分割された各映像信号の平均輝度（ＡＰＬ（Average Picture Level））の高低に応じて、各バックライト光源のインバータのデューティー比を制御して明るさ調整するというエリアアクティブ輝度制御についての発明が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画面内に明るい範囲や暗い範囲があった場合でも、その範囲が見易くなるように輝度調整を行う技術が開示されている。ここでは、アンテナで受信された放送波に含まれる映像信号をバックライトの光源の配置に応じて水平方向にｍ分割、垂直方向にｎ分割し、更にその分割された各映像信号の平均輝度（ＡＰＬ）の高低に応じて、各光源のインバータのデューティー比を制御して明るさ調整している。
また、特許文献２等により、ＡＰＬの低い画面でコントラストを向上させるために輝度を上げ、ＡＰＬの高い画面で眩しさを押さえるために輝度を下げる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３２１５７１号公報
【特許文献２】特許３８６３９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の構成によって、部分的あるいは局所的に暗い画面領域や明るい画面範囲が見易くなりうるものと考えられる。特に、別々の内容の映像情報を画面の左右に表示処理するいわゆる二画面表示等において、左右の映像の明るさレベルが明らかに異なる場合（例えば、シネマ映像とニュース映像等の二画面表示等）には有効な制御手法とも考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記手法は必ずしも有効な手法であるとは言い難い面もある。つまり、バックライト光源の明るさを部分的に制御できるとはいえ、その構成は特許文献１に記載されているように発光領域を縦方向、及び横方向に分割する程度に留まり、その光源を分割して点灯させる分だけ、その駆動回路に必要な部品点数（スイッチング回路等）が必要とされ構成が複雑化する要因にもなりかねない。
【０００６】
その上、上記の構成にて表示する映像が、局所的に明るい領域が画面の（中央ではないという意味で）周辺付近に曲線状に形成されている単一画面の映像である場合は、その曲線領域が２つの分割領域によって表示処理される際、その周辺の輝度レベルが各分割領域ごとに異なると、その曲線領域を液晶パネルの背面から照射する２つの光源の明るさが異なることも考えられる。したがって、必ずしも光源の明るさまで分割するのは最適な視聴状態を提供し得るものとは限らないとも考えられる。
また、分割したバックライトごとに駆動回路等が必要とされ、その構成が複雑化し、コストの大幅アップも考えられる。
【０００７】
一方、近年、液晶表示装置の大画面化（例えば約５０型以上等）に伴って増加するバックライトの消費電力に対して、更なる低消費電力化が要求されており、そのために大幅な部品点数増を伴うことのない低消費電力対策や、その商品に必要最低限の条件下で消費電力を低減させる方法が望まれている。
特に、大画面の液晶表示装置においては、シネマ映像等の比較的ＡＰＬの低い画像を表示することが多いことから、暗い場所に置かれることが多い。このような使用条件にあっては、ＡＰＬの高い映像信号を表示する際に、単にバックライトを明るく制御する方法よりは、ダイナミックレンジをより表現する表示処理を行い、映像のコントラスト感を十分に表現する方が、使用者のニーズに応えることできるものと考えられ、上記のような使用環境においては、単に映像の明るさだけで最適な明るさが決定されるものとは言い切れない。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点を鑑み、実際にユーザが注視しがちな画面領域の画像特性に対応した適切な輝度分布によって消費電力を極力抑制することを可能とする液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【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、本発明の第１の技術手段は、複数フレームで構成される映像信号を受信する受信部と、複数の画素を有し、かつ、映像信号に含まれる各画素の階調数に基づいて画素を所定電圧で駆動する液晶パネルと、液晶パネルの背面から所定の範囲の明るさを提供するバックライト部と、受信部で受信した映像信号の各フレーム領域から所定の部分領域を抽出する部分領域抽出部と、抽出した各フレームの部分領域のＡＰＬである部分ＡＰＬを測定する部分ＡＰＬ測定部と、各フレームの全領域のＡＰＬである全体ＡＰＬを測定する全体ＡＰＬ測定部と、測定された部分ＡＰＬと全体ＡＰＬとに応じて、バックライト部の発光分布を制御する制御部と、を有することを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、制御部が、部分ＡＰＬの全体ＡＰＬに対する比率によってバックライト部の発光分布を制御することを特徴としたものである。
【００１１】
本発明の第３の技術手段は、第１または２の技術手段において、部分ＡＰＬ検出部において抽出される部分領域は、各フレームの少なくとも中央を含む一部の領域であることを特徴としたものである。
【００１２】
本発明の第４の技術手段は、第１〜３のいずれか１の技術手段において、部分ＡＰＬ検出部において抽出される部分領域は、予め定めた映像の特徴に応じて動的に変化する領域であることを特徴としたものである。
【００１３】
本発明の第５の技術手段は、第４の技術手段において、部分領域から部分ＡＰＬを測定するときの重み付けを行い、その重み付けを、映像信号のジャンルに応じて変化させることを特徴としたものである。
【００１４】
本発明の第６の技術手段は、第１〜第５のいずれか１の技術手段において、バックライト部は並列に配置された複数の蛍光管によって構成され、部分ＡＰＬ検出部において抽出される部分領域は、少なくとも複数の蛍光管のうち連続する二本に対応する領域であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、実際にユーザが注視しがちな画面領域の画像特性に対応した適切な輝度分布によって消費電力を極力抑制することが可能となる。
特に本発明によれば、実際にユーザが注視しがちな画面領域の画像特性に対応したバックライトの輝度分布を、映像信号のＡＰＬに応じて適切に設定することで、消費電力を極力抑制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】
【００１６】
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施形態の構成を説明するためのブロック図である。液晶表示装置１において、受信部であるチューナ１２は、アンテナ１１により受信した放送信号を選局する。デコーダ１３は、チューナ１２で選局された放送信号をデコード処理して多重分離し、液晶パネル２０を駆動するための映像信号と、放送信号の電子番組情報等に含まれるジャンルデータとを出力する。
【００１７】
デコーダ１３で分離された映像信号は、映像処理部１８で各種の映像処理が行われた後、液晶パネル２０を駆動制御するＬＣＤコントローラ１９に入力される。ＬＣＤコントローラ１９では、入力された映像信号に基づいて液晶パネル２０の図示しないゲートドライバ及びソースドライバに対して液晶駆動信号を出力し、これにより映像信号に従う映像が液晶パネル２０に表示される。液晶パネル２０は、複数の画素を有し、映像信号に含まれる各画素の階調に基づいて各画素が所定電圧で駆動される。
【００１８】
またデコーダ１３で分離された上記映像信号は、ＡＰＬ測定部１４にも出力される。ＡＰＬ測定部１４では、デコーダ１３から出力された映像信号の１フレームごとのＡＰＬ（全体ＡＰＬ）と、フレーム中のユーザが注視しやすい部分的領域（例えばフレームの中央を含む領域）のＡＰＬ（部分ＡＰＬ）と、これら部分ＡＰＬと全体ＡＰＬとの比で表されるＡＰＬ比率とを測定する。つまりＡＰＬ測定部１４は、本発明の全体ＡＰＬ測定部、部分領域抽出部及び部分ＡＰＬ測定部に該当する。またＡＰＬを測定する映像信号は、液晶表示装置１に接続された外部機器や記録媒体から入力されるものであってもよい。
【００１９】
測定された全体ＡＰＬとＡＰＬ比率はフィルタ１５に送られ、各ＡＰＬ変化に対する追従性が調整される。そして、ＡＰＬ比率はマイコン２１が輝度制御テーブルを書き換えるか否かを判断するために必要な情報としてマイコン２１に送られる。また全体ＡＰＬはバックライト制御部１６に送られて、後述する輝度制御テーブルの輝度制御特性に基づき、全体ＡＰＬに応じたバックライト光源の発光輝度制御が行われる。
【００２０】
なお、図１に示す例では、デコーダ１３でデコード処理された映像信号によりＡＰＬを測定しているが、映像処理部１８による映像処理の後にＡＰＬを測定するようにしてもよい。ただし、映像処理部１８では、例えばＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）表示を行う処理や、スケーリング処理、あるいはレターボックス表示（黒マスク等による画面領域の制限）処理を行う場合がある。この場合、デコーダ１３から出力された（すなわち映像処理部１８による映像処理を行っていない）映像信号からＡＰＬを測定すると、これら映像処理による影響を受けることなく、真の映像信号に対応したバックライト輝度の制御を行うことができる。従って図１のように映像処理を行う前の映像信号からＡＰＬを測定する方がより好ましい。
【００２１】
フィルタ１５は、全体ＡＰＬの測定値に応じてバックライト光源の発光輝度を制御する際に、フレーム間のＡＰＬ変化に対する追従性を規定するもので、例えば多段式のデジタルフィルタより構成されている。また算出されたＡＰＬ比率についても、フィルタ１５を通すことで実際のＡＰＬ比率の時間変化に従う出力ＡＰＬ比率の追従性を適宜設定することができる。
【００２２】
このフィルタ１５は、ＡＰＬ測定部１４で測定されたフレームごとのＡＰＬ（全体ＡＰＬ，ＡＰＬ比率）を入力し、各フレームに対してその過去の１または複数のフレーム分のＡＰＬとの間で、それぞれの重み付けに従って加重平均演算を行って、出力ＡＰＬを算出する。ここでは、注目フレームに対して反映させる過去のフレーム段数を可変設定可能とし、注目フレームと過去のフレーム（設定された段数分）のそれぞれに対して重み係数を設定しておく。
【００２３】
そして、注目フレームのＡＰＬが入力したときに、その入力ＡＰＬと、過去の使用段数分のフレームのＡＰＬをそれぞれの重み係数に従って加重平均演算し、得られたＡＰＬを出力する。これにより、実際のＡＰＬ変化に従う出力ＡＰＬの追従性を適宜設定することができる。ここでは、マイコン２１に入力されたジャンルデータに応じてフィルタの段数や重み付け値を設定することができる。フィルタ１５の段数及び重み付け値は上記のように適宜設定可能で、フィルタ機能のＯＮ／ＯＦＦ設定も可能である。
【００２４】
フィルタ１５から出力された全体ＡＰＬは、バックライト制御部１６に入力する。バックライト制御部１６は、選択された輝度制御テーブル２３に基づき、入力した全体ＡＰＬに応じてバックライト光源の発光輝度を調整するためのバックライト輝度調整信号を出力し、バックライトユニット１７の光源発光輝度を制御する。
【００２５】
バックライトユニット１７は、例えば図２に示すように、液晶パネル２０の背面に取り付けられる筐体３０内に、細管形状の複数の蛍光管３１を等間隔に配設して構成される。また拡散板３２によって蛍光管３１から発光された照明光を均一拡散する。
この場合、例えばバックライトユニット１７は、バックライト制御部１６から入力するバックライト輝度調整信号に従って、矩形波の高電位レベルと低電位レベルの信号期間比（デューティー比）が変化するパルス幅変調出力を調光信号として出力する調光制御回路と、調光制御回路からの調光信号を受けてその調光信号に応じた周期及び電圧の交流電圧を発生し、これを蛍光管３１に印加して点灯駆動するインバータ（いずれも図示せず）とを含んでいる。インバータは、上記調光制御回路の出力が高電位レベルの時に動作し、低電位レベルの時は動作を停止して、調光制御回路の出力デューティーに応じて間欠動作を行うことにより、光源（バックライト部）の輝度が調節される。
【００２６】
またバックライトユニット１７は、図３に示すように、液晶パネル２０の背面に取り付けられる筐体３０内に、赤色，緑色，青色の３原色からなる複数色のＬＥＤ光源、すなわち赤色光源４１，緑色光源４２，及び青色光源４３を配設して構成してもよい。ＬＥＤ光源の発光輝度は、個々のＬＥＤ光源に対するＬＥＤ電流によって制御することができる。また図示しないが、バックライトユニット１７として上記のような蛍光管とＬＥＤとを併用した方式のものを適用することもできる。またこのときに、蛍光管やＬＥＤの光源からの光を導光板を用いて面均一化とする、いわゆるサイドエッジ型と呼ばれる構成によって液晶パネル２０を照明するようにしてもよい。
【００２７】
また、液晶表示装置１は、液晶表示装置１の周囲の明るさ（周囲の照度）を検出するための明るさ検出手段として明るさセンサ２４を備えている。明るさセンサ２４としては、例えばフォトダイオードが適用できる。そして明るさセンサ２４では、検出した周囲光に応じた直流電圧信号が生成され、マイコン２１に対して出力される。マイコン２１は、周囲光に応じた直流電圧信号に応じてバックライト光源の発光輝度制御に使用する輝度制御テーブルを選択する制御信号を出力したり、また輝度制御テーブルの輝度制御値を調整するための輝度調整係数を出力したりする。
【００２８】
また、液晶表示装置１は、リモコン装置２７から送信されるリモコン制御信号を受光するためのリモコン受光部２５を備えている。リモコン受光部２５は、例えば、赤外線によるリモコン操作信号を受信するための受光ＬＥＤにより構成されている。
リモコン受光部２５によって受信したリモコン操作信号は、制御部であるマイコン２１に入力される。マイコン２１では、入力したリモコン操作信号に従って所定の制御を行う。例えば、本実施形態では、ユーザは予め用意された複数の画調モードから、リモコン装置２７を用いて所望の画調モードを選択し、液晶表示装置１に設定制御することができる。
【００２９】
上述のように本例の輝度制御テーブル２３は、入力映像信号の全体ＡＰＬに応じたバックライト光源の発光輝度の関係を定めるものである。あるいは周囲照度に応じたバックライトの発光輝度の関係を定めるものであってもよく、あるいは全体ＡＰＬに応じたバックライトの発光輝度の関係を定めるものを、周囲照度に応じて複数用意したものであってもよい。
そして、予め選択可能な複数の輝度制御テーブル（ルックアップテーブル）をＲＯＭ等のテーブル格納メモリ２２に記憶させておき、ＡＰＬ測定部１４で測定されフィルタ１５を介してマイコン２１に入力したＡＰＬ比率に従って輝度制御テーブルが選択される。ここではマイコン２１は、ＡＰＬ比率に従って、使用するテーブルＮｏを指定することにより、制御に使用する輝度制御テーブルを選択することができる。あるいは輝度制御テーブルを選択して変更したときに、演算によって変更後の輝度制御テーブルを得るようにしてもよい。
さらにこの場合、同じＡＰＬ比率であっても、画調モードや液晶表示装置周囲の明るさ、ジャンルデータ等に応じて、異なる輝度制御テーブルを選択させることができる。
【００３０】
また、図１において、輝度調整係数は、ユーザ操作に応じて画面全体の明るさ設定を行うために使用される。例えば、液晶表示装置１が保持するメニュー画面において、画面の明るさ調整項目が設定されている。ユーザは、その設定項目を操作することによって、任意の画面明るさを設定することができる。図１のマイコン２１は、その明るさ設定を認識して、その設定された明るさに従って乗算器２６に対して輝度調整係数を出力する。乗算器２６では、現在使用している輝度制御テーブルによる輝度変換値に対して、輝度調整係数を乗算することにより、明るさ設定に応じた明るさでバックライト光源を点灯させる。
【００３１】
輝度調整係数は、輝度制御テーブルの輝度制御特性の傾きを変化させる。すなわち、一定の割合で画面を暗くする輝度調整係数を使用する場合は、輝度制御特性の傾きが小さくなる方向に変化する。また画面を明るくする輝度調整係数を使用する場合は、輝度変更特性の傾きが大きくなっていくが、バックライト光源の１００％輝度でリミッタが働き、それ以上には輝度が上がらないように制限される。
【００３２】
上記の輝度調整係数については、本発明に関わる液晶表示装置のＡＰＬ比率に応じた輝度制御特性の変更とは異なる制御である。バックライト光源の発光輝度は、テーブル格納メモリ２２に格納された輝度制御テーブルのなかから選択された輝度制御テーブル２３に基づいて制御され、その輝度制御テーブルの輝度制御特性値に対してユーザ設定に基づく輝度調整係数が乗算されてバックライト制御部１６に出力される。
【００３３】
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態では、ＡＰＬ測定部１４で測定したＡＰＬ比率に従ってバックライトの輝度分布を選択し、その輝度分布を維持しながら、ＡＰＬ測定部１４で測定した映像信号の全体ＡＰＬに応じてバックライトの輝度レベルを変更することで、表示映像の表示品位（輝度、コントラスト、メリハリ感など）と、バックライト光源の消費電力とを最適化することができる。
【００３４】
また本発明に係る液晶表示装置の他の実施形態では、ＡＰＬ測定部１４で測定したＡＰＬ比率に従ってバックライトの輝度分布を選択し、その輝度分布を維持しながら、明るさセンサ２４を使用して測定した液晶表示装置周囲の明るさ（周囲照度）に応じてバックライトの輝度レベルを変更することで、周囲の明るさに応じて、表示映像の表示品位（輝度、コントラスト、メリハリ感など）と、バックライト光源の消費電力とを最適化することができる。また、これらの制御を液晶表示装置が提示可能な画調モードごとに実施してもよい。
【００３５】
図４は、本発明のバックライト部の一例である直下式バックライトシステムの構成例を示す図であり、縦列方向に複数配列して各蛍光管を２本ごとに同期をとって同時駆動する構成を３組示すものである。
同図に示すように、蛍光管３１ａ〜３１ｆが並列に配列され、それぞれの蛍光管３１ａ〜３１ｆは、その左右の両端に設けられた第１インバータ基板５０と第２インバータ基板６０とに接続される。そして各蛍光管３１ａ〜３１ｆは、２本毎に一対のインバータ回路５１，６１、あるいは５２，６２、あるいは５３，６３に接続される。これらの各インバータ回路５１〜５３，６１〜６３は、第１インバータ基板５０または第２インバータ基板６０上に蛍光管の配列方向と同方向に並んで実装されている。
【００３６】
そして、蛍光管３１ａ，３１ｂが接続されるインバータ回路５１，６１と、蛍光管３１ｅ，３１ｆが接続されるインバータ回路５３，６３とは、バックライト制御部１６から出力される調光信号Ｄ１を受けて、その調光信号Ｄ１のデューティー比に応じた輝度を接続された各蛍光管に発光させるように制御する。
また、他の蛍光管３１ｃ、３１ｄが接続されるインバータ回路５２，６２は、同じくバックライト制御部１６から出力される調光信号Ｄ２を受けて、その調光信号Ｄ２のデューティー比に応じた輝度を接続された各蛍光管に発光させるように制御する。
【００３７】
このときバックライト制御部１６においては、以下の構成によってそれぞれ所定のデューティー比を備えた調光信号Ｄ１、Ｄ２が出力される。
バックライト制御部１６は、各インバータ回路を蛍光管の駆動周波数（数十ｋＨｚ）より十分低い周波数（約数百〜６０Ｈｚ）でオン・オフ制御するための三角波を出力する三角波形成回路１６１と、この三角波形成回路１６１から出力された三角波信号と所定の電圧値Ｖｄ１，Ｖｄ２とをそれぞれ比較してＰＷＭ形式の調光信号Ｄ１，Ｄ２を発生する第１調光信号発生回路（第１オペアンプ）１６２、及び第２調光信号発生回路（第２オペアンプ）１６３とを備えている。
【００３８】
この際、所定の電圧値であるＤ１電圧（Ｖｄ１）及びＤ２電圧（Ｖｄ２）は、それぞれＲＯＭ７０に保存されたバックライトの輝度分布を変調させるための各設定値（Ｖｄ１−１，Ｖｄ２−１）、（Ｖｄ１−２，Ｖｄ２−２）、（Ｖｄ１−３，Ｖｄ２−３）によって書き換え可能である。
この（Ｖｄ１，Ｖｄ２）の値の差あるいは比率によってバックライトの輝度分布が設定され、映像信号の特徴量の一つであるＡＰＬ値やＡＰＬ比率によって最適な輝度分布となるようにマイコン２１による制御が行われる。
【００３９】
大型かつ薄型のＬＣＤのように長尺（１ｍ以上）かつ小口径（３〜７ｍｍ程度）の蛍光管を駆動するインバータ回路の場合は、図４に示すように一対の蛍光管を駆動する２つのインバータ回路（５１，６１）、（５２，６２）、（５３，６３）から互いに逆位相で出力される所定の周波数（数十ｋＨｚ）の交流高圧信号によって蛍光管が電圧印加され、それによる放電現象によって蛍光管内部の蛍光体が発光する。
そのために各インバータ回路のいずれにも、少なくとも入力電圧を昇圧して蛍光管の電極へ出力する２次巻線がそれぞれ備わっており、またこれら２次巻線から出力される電圧信号を昇圧させるために２次巻線と一体で備えられる１次巻線が備わっている。また更に、この１次巻線に流れる電流の方向を一定周期で切り替えるために２つまたは４つのトランジスタとで構成されるブリッジ回路（フルブリッジ又はハーフブリッジの両方を含む）と、これらのトランジスタのオン・オフ状態を交互に制御するための制御信号発生回路等が主に備えられている。
【００４０】
以上の構成により、並列に配列した蛍光管を同時に駆動させる構成をもつバックライトにおいて、最適な輝度分布が形成されることを可能にしている。特に上記調光信号Ｄのデューティー比によって各蛍光管の光量を制御している。
この他、他励式のインバータ回路であれば、調光信号Ｄを単独にしておいて中央部と周辺部の発振信号（Ｐ，Ｎ）のタイミングを変調することでも上記と同様の機能が実現できる。この場合は調光ラインを増やすことなく、映像信号に応じた輝度分布を提供することができる。
【００４１】
図４に示すように、各インバータ回路５１〜５３，６１〜６３間の接続は、各蛍光管３１ａ〜３１ｆの両端に位相が反転した交流電力が印加されるように同期をとるか位相反転させて構成されている。尚、上記構成例のような例と同様な例として、上述した６本の蛍光管の駆動だけに限定されるものではなく、複数本以上の蛍光管を並列に接続して駆動するようにしてもよい。
【００４２】
そして、液晶表示装置のマイコン２１は、ＡＰＬ測定部１４で測定したＡＰＬ比率に応じて選択した輝度分布を使用して、ＡＰＬ測定部１４で測定したＡＰＬ（全体ＡＰＬ）に応じたバックライトの輝度制御を行うか、もしくは選択した調光曲線に従って明るさセンサ２４で検出した周囲照度に応じたバックライトの輝度制御を行う。
【００４３】
（実施例１）
図５は、本発明の液晶表示装置による第１の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。本実施例におけるマイコン２１の制御フローでは、全体ＡＰＬ及びＡＰＬ比率の２つの情報によって最適なバックライト輝度を出力するように制御している。以下は図１の構成を参照しながら説明する。
まずＡＰＬ測定部１４は、入力映像信号の映像特性値を算出する（ステップＳ１）。映像特性値は、入力映像信号のフレーム毎の全体ＡＰＬ、部分ＡＰＬ、部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬで表されるＡＰＬ比率である。部分ＡＰＬを算出する領域は、予め定められたフレーム内の特定の領域であり、例えばフレームの中央を含む一部の領域である。
【００４４】
ＡＰＬ測定部１４で計測された映像信号のＡＰＬ比率（部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬ）の値がマイコン２１に入力されると、マイコン２１は以下の条件に従って場合分けを行って輝度分布の選択を行う（ステップＳ２〜Ｓ６）。
［条件１−１］ＡＰＬ比率が０.５以下の場合  →  輝度分布Ｃ３を選択
［条件１−２］ＡＰＬ比率が０.５〜１.０の場合  →  輝度分布Ｃ２を選択
［条件１−３］ＡＰＬ比率が１.０より大きい場合  →  輝度分布Ｃ１を選択
そして選択した輝度分布を使用して、全平均輝度レベル（全体ＡＰＬ）に応じたバックライトのデューティー比を決定する（ステップＳ７）。つまり、選択した輝度分布の形状を維持したまま、全体ＡＰＬに応じてバックライトの輝度を変調する。
【００４５】
図６は、画面内のバックライトの輝度分布の設定例を示す図である。上記の輝度分布Ｃ１〜Ｃ３は、バックライトによる画面内の輝度分布を定めるもので、この例では、バックライトの配列方向（この場合垂直方向）とバックライト輝度（バックライトの輝度調整信号を示す値）との関係を定めている。ここでは、計測された映像信号のＡＰＬ比率がとる値の範囲に応じて消費電力と高コントラスト化による見易さとの観点から最適な輝度分布を選択する。一例として、ＡＰＬ比率が高い（＝画像の中央部の明るさが周辺に比べて相対的に明るい傾向にある）映像信号の場合は、中央部のコントラスト感を強調するために周辺部より高い輝度を出力し、周辺部の輝度を低消費電力や画面全体のダイナミックレンジを考慮して比較的より低輝度で出力する輝度分布Ｃ１が形成されるように、調光信号Ｄ１、Ｄ２をＲＯＭの値（Ｖｄ１，Ｖｄ２）によって制御する。
【００４６】
一方、ＡＰＬ比率が低い（＝画像の中央部の明るさが周辺に比べて相対的に変わらない）映像信号の場合は、反対に、特定の範囲が局所的に明るい映像信号であることをマイコンが判断できないので、全体に比較的均一な輝度分布を形成し、映像信号の各画素の階調特性を素直に反映したバックライトの輝度分布Ｃ３が形成されるように、調光信号Ｄ１、Ｄ２をＲＯＭの値（Ｖｄ１，Ｖｄ２）によって制御する。
またその際、輝度分布Ｃ３の場合に比べて輝度分布Ｃ１におけるバックライトの全消費電力が極端に高くならないように輝度値を制御する方が、映像信号特性の相違による消費電力の差を緩和させるという目的において好ましい制御であるといえる。
【００４７】
ＡＰＬ比率と全体ＡＰＬの関係における輝度分布の選択については、幾つかの映像信号が例示された図７を参照されたい。図７は、全体ＡＰＬとＡＰＬ比率とが特定の関係をもつ映像信号の例Ｉ１〜Ｉ６を観念的に示す図である。横軸はＡＰＬを表しているが、このＡＰＬは右から左に向かって高くなっている。
ここでは、映像信号の部分ＡＰＬを測定する部分領域が、フレームを上下方向に４分割した内の中央の２領域であるものとする。つまりこの例では図８に示すように、斜線で示す部分領域１０１が、全画面１００の上下方向中央部で全画面の半分の面積を持つ領域として設定されているものとする。例えばこの部分領域１０１は、並列して配置された複数の蛍光管のうち連続する二本に対応する領域として設定することができる。
【００４８】
この場合、比較的低いＡＰＬをもつ３つの映像（Ｉ１）、（Ｉ３）、（Ｉ５）を比較すると、それぞれ以下のように相対的な特徴付けを行うことができる。
映像（Ｉ１）：画面周辺に白が分布し、中央は黒の画像であり、全体ＡＰＬが低く、ＡＰＬ比率≪１.０である。
映像（Ｉ３）：画面周辺及び中央とも同程度の白が分布し、全体ＡＰＬが低く、ＡＰＬ比率≒１.０である。
映像（Ｉ５）：画面中央に白が分布し、周辺は黒の画像であり、全体ＡＰＬが低く、ＡＰＬ比率≫１.０である。
【００４９】
これらの３つの同じＡＰＬの映像（Ｉ１，Ｉ３，Ｉ５）において、周辺部のみ明るみがある映像（Ｉ１）は比較的一様な輝度分布Ｃ３で表示し、周辺及び中央のそれぞれに適度な明るさがある映像（Ｉ３）は相対的にやや中央が明るい輝度分布（Ｃ２）で表示し、中央部のみ明るみがある映像（Ｉ５）はユーザが注視しがちな画像領域が明るいので、コントラスト感を充実させるべく比較的中央が明るい輝度分布Ｃ１で表示するように分布特性を分類している。
【００５０】
一方、映像（Ｉ２）、（Ｉ４）、（Ｉ６）についても、映像（Ｉ１）、（Ｉ３）、（Ｉ５）と同様の相関関係が与えられるので、以下の画像信号の情報によりそれぞれ最適な調光曲線を選択することが可能になる。
映像（Ｉ２）：画面周辺に白が分布し、中央は黒の画像であり、全体ＡＰＬが高く、ＡＰＬ比率≪１.０である。この場合調光曲線Ｃ３を選択する。
映像（Ｉ４）：画面周辺及び中央に同程度の白が分布する画像であり、全体ＡＰＬが高く、ＡＰＬ比率≒１.０である。この場合調光曲線Ｃ２を選択する。
映像（Ｉ６）：画面中央に白が分布し、周辺は黒の画像であり、全体ＡＰＬが高く、ＡＰＬ比率≫１.０である。この場合調光曲線Ｃ１を選択する。
【００５１】
以上のような技術的思想に基づいて、本実施例においては、マイコン２１は、入力されたＡＰＬ比率の値に応じて、予めテーブル格納メモリ２２に保存された各輝度分布Ｃ１〜Ｃ３から最適な輝度分布を示すデータ群を選択して、これら一連のデータ群を輝度制御テーブル２３に書き込む処理を行う。これにより、入力された映像信号の特徴であるＡＰＬ比率に応じて、コントラスト感と低消費電力化との観点を両立させた最適な輝度分布が選択される。
【００５２】
そして最後に、バックライト制御部１６は、フィルタ１５を介して入力された映像信号の全体ＡＰＬに従って、予め輝度制御テーブルに書込まれたＡＰＬの値に相当するバックライト輝度調整信号のデューティー比に関する情報を抽出することにより、入力されたＡＰＬ値及びＡＰＬ比率に対する最適なバックライト輝度調整信号を出力する。
【００５３】
例えば、ＡＰＬとバックライト（ＢＬ）の発光輝度との関係を規定する調光特性が図９に示すような特性であったものとする。この場合、ＡＰＬ比率に応じて選択した輝度分布Ｃ１〜Ｃ３のいずれかのデータ群と、図９の調光特性のデータを掛け合わせることで、バックライトを制御するため輝度制御テーブルを作成する。
この調光特性の場合には、ＡＰＬが低くなるとバックライト値が高くなる傾向にある。この場合、バックライト値が高くなるほど、選択された輝度分布と掛け合わせたときに中央の輝度と周辺の輝度との差が維持されて、高中央ＢＬ輝度の山型分布の傾向が強くなる。バックライト値が小さくなれば、低中央ＢＬ輝度の一様分布の傾向が強くなる。つまり図７に示す矢印Ｍに示す傾向が得られる。
【００５４】
図９は、ＡＰＬ測定部の構成とその処理の詳細について説明するための図である。ＡＰＬ測定部１４は、主な構成回路として第１ＡＰＬ測定部１４１、第２ＡＰＬ測定部(規格化演算回路を含む)１４２、除算回路１４３、及びカウンタ回路（１）〜（３）によって構成される。
第１ＡＰＬ測定部１４１では、６０枚／秒または１２０枚／秒で送られてくる各フレーム映像の全画面領域におけるＡＰＬ（全体ＡＰＬ）を算出する。ここでは、映像信号中の水平同期信号(Ｈsync)や垂直同期信号(Ｖsync)に同期して各画素毎の階調数をメモリ回路等に積算することで全体ＡＰＬが算出される。
【００５５】
一方、第２ＡＰＬ測定部１４２では、同様に６０枚／秒または１２０枚／秒で送られてくる各フレーム映像の一部の画面領域におけるＡＰＬ（部分ＡＰＬ）を算出する。ここでは、映像信号中の水平同期信号(Ｈsync)や垂直同期信号(Ｖsync)に同期して、予め特定された映像領域（例えば図８の部分領域１０１）内における各画素毎の階調数をメモリ回路等に積算することで部分ＡＰＬが算出される。
【００５６】
上記部分ＡＰＬを算出する部分領域の特定手法の一例として、以下の手段を用いる。つまりマイコン２１からＡＰＬ測定部１４に対し、ＡＰＬ測定を開始する水平ラインを特定する第１水平ライン数（Ｈstart）と、ＡＰＬ測定を終了する水平ラインを特定する第２水平ライン（Ｈend）とに関する情報（Ｖ(Ｈstart)、Ｖ(Ｈend)）のそれぞれを予めカウンタ回路（１），（２）に指定しておく。
【００５７】
これらカウンタ回路（１），（２）が、映像信号から送られた水平同期信号（Ｈsync）を逐次読み込むことにより、それぞれの回路で測定開始あるいは終了するための判定回路１４４（主にＡＮＤ回路とインバータ（反転）回路で構成される）で測定するべきタイミングを判断し、第２ＡＰＬ測定部１４２は、その判断した期間におけるＡＰＬ値を積算して、部分領域内のＡＰＬ測定を行う。
【００５８】
なお、これら第１ＡＰＬ測定部１４１及び第２ＡＰＬ測定部１４２において積算された値をそのまま除算すると、互いの画面領域の面積に差があるためにＡＰＬ値同士を除算した値にはならないこともあるので、前述の第２水平ライン（Ｈend）に関する情報（Ｖ(Ｈstart)、Ｖ(Ｈend)）から第１画面領域と第二画面領域の全画素数比を係数演算し、第１ＡＰＬ測定部１４１と第２ＡＰＬ測定部１４２との数値規模を規格化した規格化演算回路１４５を備えてもよい。しかし、後段の除算回路１４３に対する余裕ある計算時間を考慮すると、規格化演算回路１４５を与えるよりも、除算回路１４３で算出されるＡＰＬ比率の値を上記規格化演算されない数値として出力し、バックライト制御部１６に直接その値を送って後段の処理で判断させてもよい。
【００５９】
こうして演算された全画面（第１画面領域）及び部分画面（第二画面領域）のＡＰＬに対して、互いの映像の特性を比較するための指標となる値を割り出すための演算回路の一例として本実施例では除算回路１４３を例示している。そして、この演算回路は各ＡＰＬの総和を演算するために全てのＡＰＬの積算が完了した時点で演算処理を開始するように制御される。
例えば、カウンタ回路（３）において予めマイコン２１から指定された帰線期間に相当する水平ライン数（Ｈfb）に対応する情報Ｖ(Ｈfb)を記憶しておき、この記憶された数字と１フレーム毎にカウントされた水平同期信号の数とを比較した結果、帰線期間に達したときに演算回路たる除算回路１４５に演算処理を開始する信号を送信することによって演算処理が開始される。この垂直帰線期間中になされた演算によって得られた数値をＡＰＬ比率として後段のフィルタ１５に送信する。以上の構成、処理によって、ＡＰＬ測定部１４がＡＰＬ比率を演算算出する。
【００６０】
なお、上記構成例においては、最良の実施例として、映像信号の全画面領域と部分領域の各ＡＰＬに対して除算回路を導入しているが、両者の特性差を表す演算回路であってもよく、例えば各ＡＰＬ値の減算回路であってもよく、あるいは加算、減算、乗算、除算の何れかの組合せで構成される関数をなす関数回路であってもよい。
【００６１】
また、上記実施例では、ＡＰＬの測定対象となる全画面領域と部分領域との組合せが、全画面領域と、水平方向に分割された一部画面との２つの画面領域に特定されているが、これら全画面領域及び部分領域の各領域の関係は、これに限らず、一方の領域が他方の領域の少なくとも一部を包含する関係にあるものであってもよい。そしてその中でもより好ましい組合せとしては、一方の領域が他方の領域全体を包含する関係にある組合せである。そしてその際に、第１ＡＰＬ測定部１４１は、例えば第２ＡＰＬ測定部１４２に伴って構成されるカウンタ回路（１），（２）と同様な構成を伴うものであってもよい。
【００６２】
（実施例２）
図１１は、本発明の液晶表示装置による第２の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。本実施例におけるマイコン２１の制御フローでは、液晶表示装置の周囲照度及びＡＰＬ比率の２つの情報によって最適なバックライト輝度を出力するように制御している。
まずＡＰＬ測定部１４は、入力映像信号の映像特性値を算出する（ステップＳ１１）。ここでは、映像特性値は、入力映像信号のフレーム毎の全体ＡＰＬ、フレーム毎の部分ＡＰＬ、部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬで表されるＡＰＬ比率である。部分ＡＰＬは、予め定められたフレーム内の部分領域であり、例えばフレームの中央を含む一部の領域である。
【００６３】
ＡＰＬ測定部１４で計測された映像信号のＡＰＬ比率（部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬ）の値がマイコン２１に入力されると、マイコン２１はその値を以下の条件によって場合分けを行って輝度分布の選択を行う（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。選択する輝度分布は、図６に示す輝度分布Ｃ１〜Ｃ３のいずれかである。
［条件２−１］ＡＰＬ比率が０.５以下の場合  →  輝度分布Ｃ３を選択
［条件２−２］ＡＰＬ比率が０.５〜１.０の場合  →  輝度分布Ｃ２を選択
［条件２−３］ＡＰＬ比率が１.５より大きい場合  →  輝度分布Ｃ１を選択
そして選択した輝度分布を使用して、周囲照度に応じたバックライトのデューティー比を決定する（ステップＳ１７）。周囲照度は、明るさセンサ２４によって検出された映像表示装置周囲の照度情報である。
【００６４】
例えば、周囲照度とバックライトとの関係を規定する調光特性が図１２に示すような特性であったものとする。この場合、ＡＰＬ比率に応じて選択した輝度分布Ｃ１〜Ｃ３のいずれかのデータ群と、図１２の調光特性のデータを掛け合わせることで、バックライトを制御するための輝度制御テーブルを作成する。
この調光特性の場合には、周囲照度が高くなるとバックライト値が高くなる傾向にある。この場合、バックライト値が高くなるほど、選択された輝度分布と掛け合わせたときに中央の輝度と周辺の輝度との差が維持されて、高中央ＢＬ輝度の山型分布の傾向が強くなる。バックライト値が小さくなれば、低中央ＢＬ輝度の一様分布の傾向が強くなる。
【００６５】
本実施例では、計測された映像信号のＡＰＬ比率がとる値の範囲に応じて消費電力と高コントラスト化による見易さとの観点から最適な輝度分布を選択する。つまり、マイコン２１は、映像信号のＡＰＬ比率が高いときは、画面中央部の輝度が周囲あるいは全体に比べて高いので、画面中央のコントラスト感を強調させるべく画面中央部が周辺部に対して比較的明るい輝度分布Ｃ１に相当する調光信号の各設定電圧（Ｖｄ１，Ｖｄ２））を選択し、反対にＡＰＬ比率が低い時は、画面中央の輝度の輝度は比較的低いのでコントラスト感よりも低消費電力で駆動させるべく、例えば輝度分布Ｃ３に相当する調光信号の設定値（Ｖｄ１，Ｖｄ２）を選択して最適な輝度分布として各蛍光管を発光させる。
【００６６】
図１３は、各映像信号のＡＰＬ比率と好ましい輝度分布との関係を示す図である。ここでは、ＡＰＬ測定部１４で測定されたＡＰＬ比率が高い、つまり、映像信号のフレーム内の所定の部分領域内における明るさ（あるいは階調数）の集中度の高さに応じて、バックライトの輝度分布を制御する。つまり部分領域のＡＰＬと全体のＡＰＬとの比であるＡＰＬ比率が高い程、画面中央部が周辺部に対して明るくなる輝度分布を選択する。
【００６７】
そして、選択した輝度分布を維持した状態で、周辺照度に応じて全体的にバックライトの輝度を変調させるように制御する。これにより、画面の明るい部分と暗い部分におけるコントラスト感が最適になるようにバックライトの明るさを制御する。特に、周辺照度が明るいときはよりバックライト輝度を明るく、周辺照度が暗いときはバックライト輝度を暗くなる傾向で制御することが好ましい。このとき、上述したように、バックライト値が高くなるほど、選択された輝度分布と掛け合わせたときに中央の輝度と周辺の輝度との差が維持されて、高中央ＢＬ輝度の山型分布の傾向が強くなる。つまり図１３に示す矢印Ｍに示す傾向が得られる。
【００６８】
なお、上記実施例１では、選択した輝度分布に対して、ＡＰＬとバックライト輝度とを規定する調光特性を適用してバックライトの発光輝度を制御し、実施例２では、選択した輝度分布に対して周囲照度とバックライト輝度とを規定する調光特性を適用してバックライトの発光輝度を制御していた。
これに対して、ＡＰＬとバックライト輝度を規定する調光特性を、周囲照度に応じて予め複数用意し、測定した周囲照度に応じて上記の調光特性を選択し、輝度分布に適用するようにしてもよい。この場合、マイコン２１に入力された周辺照度の値に応じて、予めテーブル格納メモリ２２に保存された全体ＡＰＬとバックライト輝度とを規定する調光特性を選択し、その調光特性から調光信号の設定電圧を示すデータ群を選択して、これら一連のデータ群を輝度制御テーブルに書き込む処理を行う。これにより、入力された映像信号の特徴であるＡＰＬ比率からコントラスト感と低消費電力化との観点を両立させた最適な輝度分布と輝度特性とがそれぞれ選択される。
【００６９】
（実施例３）
図１４及び図１５は、本発明の液晶表示装置による第３の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。本実施例におけるマイコン２１の制御フローでは、上記第実施例１と同様に、ＡＰＬ比率に応じてバックライトの輝度分布を選択し、選択した輝度分布を維持した状態で全体ＡＰＬに応じてバックライトの輝度を変調するようにしているが、さらに本実施例では、部分ＡＰＬを算出するための各フレームの部分領域を、映像信号の特徴に応じて動的に変化させ、さらにその特徴領域の位置に応じてバックライトの輝度分布を変更する制御を行う。
【００７０】
上記各実施例では、ＡＰＬ比率の算出に用いる部分ＡＰＬは、予め定められたフレーム内の領域で測定されていたが、本実施例では、映像に含まれる特徴に応じて部分ＡＰＬの測定領域を動的に変化させる。映像に含まれる特徴としては、例えば人の顔の映像、あるいはテロップなどが適用できる。本発明に係る実施例では、ユーザが注視しがちな画面領域の画像特性に対応したバックライト輝度変調を行うようにしているが、このような主旨から、ユーザが注視しがちな人の顔やテロップを含む画像領域を、部分ＡＰＬの測定に用いる部分領域として設定する。そしてユーザが注視しがちな画像領域が画面内で最も明るくなるような輝度分布設定を行う。
【００７１】
図１２に示すとおり、まず入力映像信号の特徴領域を抽出する（ステップＳ２１）。特徴領域は、ユーザが注視しがちな画面領域であり、ここでは、映像信号に含まれる顔の画像部分の領域、もしくはテロップの領域である。
映像から顔を抽出する技術としては、特徴抽出法など様々な技術がすでに公開され、実用化されている。またテロップ検出においても同様であり、時間軸上の閾値以上の輝度変化などからテロップを検出するなど、様々な手法が知られている。本実施例に関わる顔検出及びテロップ検出は、その検出方法自体を特に限定するものではなく、従来公知の技術を適宜適用することができる。そして検出した顔の部分の画像領域と、テロップ含む画像領域とをそれぞれ特徴領域として抽出する。顔の場合には、顔自体の画像部分を特徴領域として定めてもよく、また顔の画像が内接する矩形領域を特徴領域として定めてもよく、定義の方法は適宜定めておくことができる。テロップにおいても同様にテロップを含む領域を適宜定めておくことができる。
【００７２】
上記の特徴領域を抽出する特徴領域抽出部は、図１の構成でＡＰＬ測定部１４により実行させることができる。もしくはデコーダ１３とＡＰＬ測定部１４との間に、特徴領域抽出部のブロックを設けてもよい。
また、特徴領域としては、上記の顔やテロップに限定されることなく、ユーザが注視しやすくかつ映像信号からの抽出可能な特徴を適宜選択することができる。
【００７３】
そして、ステップＳ２１で上記のような特徴領域が抽出された場合には、その映像信号に含まれる特徴領域のＶ位置（画面の垂直方向の位置）を検出する（ステップＳ２２）。ここでは蛍光管の配列方向が垂直方向であり、輝度分布として垂直方向の分布が規定されていることから、特徴領域についても垂直方向の位置を検出する。例えば、顔の検出位置が１／４Ｖ，テロップの検出位置が３／４Ｖであるものとする。１／４Ｖは、画面を垂直方向に４分割したときの一番上の領域を指し、３／４Ｖは４分割のうちの上から三番目の領域を指す。
【００７４】
そして、その特徴領域の重み付けを決定する（ステップＳ２３）。重み付けは、バックライトの輝度値に重み付けを与えるものである。例えば、顔が検出されたときには重み付けを１００％とし、テロップが検出されたときの重見つけを８０％として設定しておく。
【００７５】
このときに、映像信号に含まれるジャンルデータや、マイコン２１に入力した映像信号のジャンルデータが特徴領域抽出部に入力され、このジャンルデータに応じて、重み付けを決定する。ジャンルデータに応じた重み付けは予め定めておき、特徴領域抽出部は入力したジャンルデータに従って、使用する重み付けを決定する。
【００７６】
そして、ＡＰＬ測定部１４では、映像特性値を算出する（ステップＳ２４）。映像特性値は、入力映像信号のフレーム毎の全体ＡＰＬ、フレーム毎の部分ＡＰＬ（特徴領域のＡＰＬ）、部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬで表されるＡＰＬ比率である。部分ＡＰＬは、上記抽出された特徴領域のＡＰＬである。
【００７７】
そしてＡＰＬ測定部１４では、映像信号のＡＰＬ比率（部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬ）の値をマイコン２１に入力する。マイコン２１はその値を以下の条件によって場合分けを行って輝度分布の選択を行う（ステップＳ２５〜Ｓ２９）。これ以後の輝度分布の選択処理は上記実施例１と同様であり、得られたＡＰＬ比率に従って図６に示す輝度分布Ｃ１〜Ｃ３のいずれかを選択する。つまり、
［条件３−１］ＡＰＬ比率が０.５以下の場合  →  輝度分布Ｃ３を選択
［条件３−２］ＡＰＬ比率が０.５〜１.０の場合  →  輝度分布Ｃ２を選択
［条件３−３］ＡＰＬ比率が１.０より大きい場合  →  輝度分布Ｃ１を選択
【００７８】
そして選択した輝度分布を使用して、検出した特徴領域（顔やテロップ）のＶ位置に合わせて輝度分布を設定する。この場合、輝度分布の相対輝度×重み付けとすることで、重み付けに応じた輝度分布を生成し、かつ輝度のピーク位置を特徴領域のＶ位置に合わせるように輝度分布を設定して、画面全体の輝度分布を決定する（ステップＳ３０）。最後に輝度分布を維持したまま、全体ＡＰＬに応じてデューティー比を決定し、バックライトの輝度を制御する（ステップＳ３１）。
【００７９】
図１６は、特徴領域に応じた輝度分布の生成例を説明するための図である。ここでは、上述したように、特徴領域として顔とテロップとが検出され、このときの重み付けは、顔が１００％、テロップが８０％で、顔の位置は１／４Ｖ、テロップの位置は３／４Ｖであるものとする。また、顔の部分領域では、そのＡＰＬ比率に応じて輝度分布Ｃ１が選択され、テロップの部分領域では、そのＡＰＬ比率に応じて輝度分布Ｃ３が選択されたものとする。
【００８０】
この場合、図１４に示すように、ＡＰＬ比率に応じて選択した輝度分布Ｃ１を使用して、顔の場合には１／４Ｖにピーク位置をもつ輝度分布Ｃ１´を設定する。そしてこの場合、顔の重み付けは１００％であるため、選択した輝度分布Ｃ１と同形状でピークが１／４Ｖにある輝度分布を設定する。
テロップの場合も同様に、ＡＰＬ比率に応じて選択した輝度分布Ｃ３を使用し、この輝度分布Ｃ３の相対輝度値にテロップの重み付け８０％を掛けた輝度分布Ｃ３´で、３／４Ｖの位置にピークをもつ輝度分布を設定する。
【００８１】
上記の処理で画面全体の輝度分布が決定すると、その輝度分布を維持したまま、画面の全体ＡＰＬに応じてデューティー比を決定する（ステップＳ３１）。これにより全体ＡＰＬに応じて画面輝度が変調される。
【００８２】
一方、図１３に示すように、上記ステップＳ２１で顔やテロップなどの特徴領域が抽出できなかった場合には、予め定めた画面中央領域を部分領域とし、映像特性値を算出する（ステップＳ３２）。映像特性値は、入力映像信号のフレーム毎の全体ＡＰＬ、フレーム毎の部分ＡＰＬ、部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬで表されるＡＰＬ比率である。
【００８３】
そしてＡＰＬ測定部１４では、映像信号のＡＰＬ比率（部分ＡＰＬ／全体ＡＰＬ）の値をマイコン２１に入力し、マイコン２１はその値を用いて場合分けを行って輝度分布の選択を行う（ステップＳ３３〜Ｓ３７）。輝度分布の選択処理はステップＳ２６〜Ｓ２９と同様であり、得られたＡＰＬ比率に従って図６に示す輝度分布Ｃ１〜Ｃ３のいずれかを選択する。つまり、
［条件３−４］ＡＰＬ比率が０.５以下の場合  →  輝度分布Ｃ３を選択
［条件３−５］ＡＰＬ比率が０.５〜１.０の場合  →  輝度分布Ｃ２を選択
［条件３−６］ＡＰＬ比率が１.０より大きい場合  →  輝度分布Ｃ１を選択
【００８４】
そして輝度分布が決定されると、その輝度分布を維持したまま、画面の全体ＡＰＬに応じてデューティー比を決定する（ステップＳ３８）。これにより全体ＡＰＬに応じて画面輝度が変調される。
【００８５】
このように、マイコン２１は、ＡＰＬ測定部１４で測定された入力映像信号のＡＰＬ比率がとる値の範囲に応じて、消費電力と高コントラスト化による見易さとの観点から最適な輝度分布を選択させる。特に本実施例では、ユーザが注視しがちな画像領域を動的に抽出して、バックライト輝度変調を実行するため、上記のようなユーザが注視しがちな画像領域の画像特性に対応した輝度を供給しつつ、かつ、消費電力を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る液晶表示装置を表すブロック図である。
【図２】本発明の液晶表示装置におけるバックライト部及び液晶パネルの搭載例を示す図である。
【図３】本発明の液晶表示装置におけるバックライト部及び液晶パネルの他の搭載例を示す図である。
【図４】本発明の液晶表示装置におけるバックライト部の一部構成例を示す図である。
【図５】本発明の液晶表示装置による第１の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の液晶表示装置における画面内のバックライトの輝度分布の設定例を示す図である。
【図７】全体ＡＰＬとＡＰＬ比率とが特定の関係をもつ映像信号の例を説明するための図である。
【図８】部分領域の設定例を説明するための図である。
【図９】選択した輝度分布に適用する調光特性の一例を示す図である。
【図１０】ＡＰＬ測定部の構成とその処理の詳細について説明するための図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置による第２の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】選択した輝度分布に適用する調光特性の他の例を示す図である。
【図１３】周辺照度とＡＰＬ比率とが特定の関係をもつ映像信号の例を説明するための図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置による第３の実施例の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の液晶表示装置による第３の実施例の制御例を説明するためのフローチャートで、図１４に続くフローを示す図である。
【図１６】特徴領域に応じた輝度分布の生成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…液晶表示装置、１１…アンテナ、１２…チューナ、１３…デコーダ、１４…ＡＰＬ測定部、１５…フィルタ、１６…バックライト制御部、１７…バックライトユニット、１８…映像処理部、１９…ＬＣＤコントローラ、２０…液晶パネル、２１…マイコン、２２…テーブル格納メモリ、２３…輝度制御テーブル、２４…明るさセンサ、２５…リモコン受光部、２６…乗算器、２７…リモコン装置、３０…筐体、３１…蛍光管、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ…蛍光管、３２…拡散板、４１，…赤色光源、４２，…緑色光源、４３…青色光源、５０…インバータ基板、５１，６１…インバータ回路、５２，６２…インバータ回路、５３，６３…インバータ回路、６０…インバータ基板、７０…ＲＯＭ、１００…全画面、１０１…部分領域、１４１…測定部、１４２…測定部、１４３…除算回路、１４４…判定回路、１４５…規格化演算回路、１４５…除算回路、１６１…三角波形成回路。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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