JP2005249891A - Liquid crystal display device, backlight control method, and recording medium recording backlight control program - Google Patents
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Abstract
【課題】 コントラストが正しく表現され、画質が劣化することなく一層の低消費電力化を図ることができる液晶表示装置、バックライト制御方法及びバックライト制御プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置1は、入力映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段11と、入力映像信号のレベルを調整する映像レベル調整手段12と、入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように映像レベル調整手段12の利得を制限する映像レベル利得制限手段13と、輝度レベル検出手段11の出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるように変換するバックライトガンマ補正手段18と、バックライトガンマ補正手段18の出力に基づいてバックライトの光量を制御するバックライト光量制限手段19及びバックライト駆動回路20とを備える。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device, a backlight control method, and a recording medium on which a backlight control program is recorded, in which contrast is correctly expressed and power consumption can be further reduced without deterioration of image quality.
A liquid crystal display device 1 is inversely proportional to the luminance level of an input video signal, a luminance level detecting unit 11 for detecting the luminance level of the input video signal, a video level adjusting unit 12 for adjusting the level of the input video signal. A video level gain limiting unit 13 that limits the gain of the video level adjusting unit 12 so as to obtain a video signal level, and a backlight gamma that converts the output signal of the luminance level detecting unit 11 so that a predetermined backlight luminance can be obtained. A correction unit 18, a backlight light amount limiting unit 19 that controls the light amount of the backlight based on the output of the backlight gamma correction unit 18, and a backlight drive circuit 20 are provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、バックライトを備える液晶表示装置に関し、特に、消費電力を低減した液晶表示装置、バックライト制御方法及びバックライト制御プログラムを記録した記録媒体に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device including a backlight, and more particularly to a liquid crystal display device with reduced power consumption, a backlight control method, and a recording medium on which a backlight control program is recorded.
携帯型の機器にあっては、機器の消費電力を低減することで、バッテリでの使用時間が長時間化でき、または、バッテリを小型化できるので機器の小型軽量化に寄与する。液晶表示装置を備えた機器にあっては、全体の消費電力のなかで液晶のバックライトの消費電力が占める割合が大きく、この消費電力低減が強く求められている。 In a portable device, by reducing the power consumption of the device, the usage time of the battery can be extended, or the battery can be reduced in size, which contributes to the reduction in size and weight of the device. In a device equipped with a liquid crystal display device, the proportion of the power consumption of the liquid crystal backlight is large in the total power consumption, and this reduction in power consumption is strongly demanded.
携帯型のテレビジョン受信機に代表される携帯型表示装置は、携帯使用時にはバッテリ駆動される。この種の携帯型表示装置では、バックライト部に消費される電力が最も大きく、バッテリ駆動時間はバックライトの点灯/非点灯やその輝度によって大きく異なる。一般に、バックライトの輝度が高ければ表示画面は見やすくなり、輝度が低くなると見にくくなる。また、周囲の明るさによっても最適な輝度は変わってくる。バックライトの使用はバッテリ駆動時間に大きく影響するため、バックライト輝度を制御してバッテリ駆動時間を伸ばすことが行われている。 A portable display device typified by a portable television receiver is battery-powered when used portable. In this type of portable display device, the power consumed by the backlight unit is the largest, and the battery driving time varies greatly depending on whether the backlight is turned on or off and its brightness. Generally, the display screen is easy to see when the luminance of the backlight is high, and difficult to see when the luminance is low. Also, the optimum brightness varies depending on the ambient brightness. Since the use of the backlight greatly affects the battery driving time, the backlight luminance is controlled to extend the battery driving time.
バックライトの消費電力を低減する技術として、特許文献1が開示されている。特許文献1に記載の液晶表示装置は、入力される映像信号レベルの最大値に応じて、液晶に供給される映像信号のレベルを制御し、同時にバックライトの明るさを制御することで、低消費電力化を図ろうとするものである。
As a technique for reducing the power consumption of the backlight,
図5は、特許文献1記載の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
図5において、液晶表示装置は、入力部101から入力された映像信号を増幅する増幅器102、増幅された映像信号を処理する信号処理回路103、信号処理された映像信号をA/D変換に最適なレベルまで増幅する変換レベル調整増幅器104、変換レベル調整増幅器104を経て入力される映像信号をアナログ−ディジタル変換するA/D変換器105、ディジタル化された映像信号を基に液晶ディスプレイを駆動する駆動回路106、透過型の液晶ディスプレイ110、信号処理回路103からの輝度信号の最大レベルを検出して、輝度信号の最大レベルに反比例させて変換レベル調整増幅器104の利得を増幅させる制御信号と、輝度信号の最大レベルに比例させて光量を変化させる制御信号を送出する輝度レベル検出回路107と、輝度レベル検出回路107からの制御信号に応じてバックライト109の光量を制御する光量制御回路108と、液晶ディスプレイ110を背後から照明するバックライト109とから構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal display device described in
In FIG. 5, the liquid crystal display device is an
しかしながら、このような従来の液晶表示装置にあっては、システムのガンマ特性が考慮されておらず、このままでは正確なコントラスト再現が望めず、画質が劣化してしまうという欠点がある。この欠点について以下に説明する。 However, in such a conventional liquid crystal display device, the gamma characteristic of the system is not taken into consideration, and there is a disadvantage that an accurate contrast reproduction cannot be expected as it is and the image quality is deteriorated. This drawback will be described below.
テレビジョンシステムにおいては、一般的に、表示装置のガンマ値を2.2と想定している。これは、以前は、表示装置としてブラウン管が主であったため、ブラウン管のガンマが採用されているのである。そして、ガンマ2.2の表示装置で表示されたときに正しいコントラスト再現が得られるよう、撮像装置側でガンマ2.2の逆補正、すなわちガンマ0.45の補正をするよう規定されている。 In a television system, the gamma value of a display device is generally assumed to be 2.2. This is because the cathode ray tube gamma was adopted because the cathode ray tube was the main display device before. In order to obtain correct contrast reproduction when displayed on a display device with gamma 2.2, the imaging device side is prescribed to perform reverse correction of gamma 2.2, that is, correction of gamma 0.45.
図6は、テレビジョンシステムのガンマ補正を示す図である。
図6において、番号41はブラウン管の入力電圧(x)対輝度(y)特性を表しており、次式(1)の関係を示す。
y=k*x^γ …(1)
但し、kは比例定数、γ=2.2
FIG. 6 is a diagram illustrating gamma correction of the television system.
In FIG. 6,
y = k * x ^ γ (1)
Where k is a proportional constant, and γ = 2.2
また、図6の番号42は撮像装置の特性で、被写体輝度(x)対出力電圧(y)特性を表しており、次式(2)の関係を示す。
y=m*x^γ …(2)
但し、mは比例定数、γ=0.45
上記式(2)に示すように、ブラウン管特性に対して逆補正される。
y = m * x ^ γ (2)
Where m is a proportionality constant and γ = 0.45.
As shown in the above equation (2), the cathode ray tube characteristic is reversely corrected.
そして、撮像装置とブラウン管の総合特性としては、図6の番号43に示すように直線になるので正しいコントラスト再現が得られる。
一般に扱われる映像信号は、このようにγ補正された装置出力の映像信号である。
As the overall characteristics of the imaging device and the cathode ray tube, a straight line is obtained as indicated by
The video signal that is generally handled is a video signal output from the apparatus that has been γ-corrected in this way.
最近一般的になってきた液晶表示装置では、液晶自体の入出力特性はブラウン管とは異なっており、その一例は図7で示される。 In recent liquid crystal display devices, the input / output characteristics of the liquid crystal itself are different from those of a cathode ray tube, and an example is shown in FIG.
図7は、液晶表示装置のガンマ特性を示す図である。
この例では、電圧(V)対透過率(T)特性は、逆S字状になっている。ところが、上述のように映像信号はブラウン管のγ=2.2を想定して作成されているので、このままでは正しいコントラスト再現が得られなくなる。したがって、液晶表示装置に合わせるためのガンマ補正回路が必要になる。この補正をどう行うかについては種々考えられるが、例えば、図5の従来例において、駆動回路106の部分にガンマ補正回路を設ける例を図8に示す。
FIG. 7 is a diagram illustrating the gamma characteristic of the liquid crystal display device.
In this example, the voltage (V) versus transmittance (T) characteristics are inverted S-shaped. However, as described above, the video signal is created on the assumption that γ = 2.2 of the cathode ray tube, so that correct contrast reproduction cannot be obtained as it is. Therefore, a gamma correction circuit for matching with the liquid crystal display device is required. There are various ways of performing this correction. For example, FIG. 8 shows an example in which a gamma correction circuit is provided in the
図8は、従来の液晶表示装置のガンマ補正回路を持つ駆動回路の構成を示すブロック図である。
図8において、駆動回路106は、入力端子30、液晶ディスプレイのγに合わせるためのガンマ補正回路31、液晶駆動用の信号処理回路32、及び駆動用のタイミングパルス発生回路33を備えて構成される。ガンマ補正回路31の動作により、入力端子30から見た特性はブラウン管の特性に合うように補正される。すなわち、γ=2.2になっている。このようにして、前記図5の従来例において、駆動回路106以降のガンマ特性は2.2になっているものとする。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a driving circuit having a gamma correction circuit of a conventional liquid crystal display device.
In FIG. 8, the
図9は、従来の表示装置(図5)において、被写体輝度が変わったときに液晶ディスプレイにどのように再現されるかをシミュレーションした結果を示す図である。図9のAは、バックライト制御、信号レベル制御を行わないときの各シミュレーション結果を、図9のBは、バックライト制御、信号レベル制御を行ったときの各シミュレーション結果を示している。図9の番号70に示すように、液晶ディスプレイ輝度Lは、液晶表示透過率Tとバックライト輝度bを掛け合わせた(L=T*b)ものである。
FIG. 9 is a diagram showing a result of simulating how a conventional display device (FIG. 5) reproduces a liquid crystal display when the subject brightness changes. 9A shows simulation results when the backlight control and signal level control are not performed, and FIG. 9B shows simulation results when the backlight control and signal level control are performed. As indicated by
図9のBに示すように、変換レベル調整増幅器104の利得はピーク輝度に比例し、バックライト輝度bはピーク輝度に反比例させるものとしている。図9のAでは、被写体輝度0〜100%のとき液晶ディスプレイ最大輝度100%、また、被写体輝度0〜20%のとき液晶ディスプレイ最大輝度20%となっており、被写体輝度に合った輝度再現が得られている。しかし、図9のBでは、被写体輝度0〜100%のとき液晶ディスプレイ最大輝度100%になっているが、被写体輝度が0〜20%でのピーク輝度が液晶では48%になっており、明るく再現されてしまっている。被写体輝度0〜5%のときも同様に明るく再現されてしまっている。このように、図5に示した従来例の方法では、テレビジョンシステムのγ特性を考慮すると、輝度が正確に表示できないのである。
As shown in FIG. 9B, the gain of the conversion
また、消費電力について見てみると、図9のAの場合バックライト輝度はいつも100%で最大であるが、図9のBでは、被写体輝度が0〜20%時はバックライトの明るさは、48%、被写体輝度0〜5%ではバックライト輝度は21%になっており、バックライトの消費電力はバックライト輝度にほぼ比例するので、低消費電力化の効果は現れているといえる。但し、上記のように再現される輝度は明るくなりすぎているので、バックライトをもっと暗くし、さらに低消費電力化できる可能性を示唆している。
In terms of power consumption, in the case of FIG. 9A, the backlight brightness is always 100%, which is the maximum. In FIG. 9B, when the subject brightness is 0 to 20%, the backlight brightness is 48% and
また従来装置の欠点としては、輝度信号に比例して増幅器の利得を大きくしていたので、画像内容によっては利得を上げすぎてS/Nが悪くなる問題もあった。例えば、図9のBで被写体輝度0〜5%では、変換レベル調整増幅器6の利得は4.8倍になっており、利得増大による画質劣化が出てくる。さらに、利得を上げた場合は、ガンマ補正値がずれてしまい、画質が悪くなってしまうという問題も懸念される。 Another disadvantage of the conventional apparatus is that the gain of the amplifier is increased in proportion to the luminance signal, so that there is a problem that the S / N deteriorates due to excessive gain depending on the image content. For example, in FIG. 9B, when the subject brightness is 0 to 5%, the gain of the conversion level adjustment amplifier 6 is 4.8 times, and image quality deterioration occurs due to the gain increase. Furthermore, there is a concern that when the gain is increased, the gamma correction value is shifted and the image quality is deteriorated.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、コントラストが正しく表現され、画質が劣化することなく一層の低消費電力化を図ることができる液晶表示装置、バックライト制御方法及びバックライト制御プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and a liquid crystal display device, a backlight control method, and a liquid crystal display device that can correctly reduce the power consumption without degrading the image quality because the contrast is correctly expressed. It is an object to provide a recording medium on which a backlight control program is recorded.
本発明の液晶表示装置は、バックライトを備える液晶表示装置であって、バックライトの輝度レベルに関してガンマ補正する手段を備えることを特徴としている。 The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device having a backlight, and is characterized by comprising means for performing gamma correction on the luminance level of the backlight.
本発明の液晶表示装置は、バックライトを備える液晶表示装置であって、入力映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段の出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるように変換するバックライトガンマ補正手段と、前記バックライトガンマ補正手段の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するバックライト制御手段とを備えることを特徴としている。これにより、利得を上げすぎることがなく、良好な画質が保たれる。 A liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device having a backlight, wherein a luminance level detecting means for detecting a luminance level of an input video signal and an output signal of the luminance level detecting means are transmitted with a predetermined backlight luminance. Backlight gamma correction means for conversion so as to be obtained, and backlight control means for controlling the luminance of the backlight based on the output of the backlight gamma correction means. As a result, the gain is not increased excessively and good image quality is maintained.
前記バックライトガンマ補正手段は、入力画像の輝度信号レベルが正しく表現されるように、バックライトに関して輝度レベルが直線的になるように補正することがより好ましい。 More preferably, the backlight gamma correction means corrects the luminance level of the backlight to be linear so that the luminance signal level of the input image is correctly expressed.
さらに、より好ましい具体的な形態として、入力映像信号のレベルを調整する映像レベル調整手段と、入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように前記映像レベル調整手段の利得を制限する映像レベル利得制限手段とを備える。 Further, as a more preferable specific form, the gain of the video level adjusting means for adjusting the level of the input video signal and the video level adjusting means to limit the video signal level inversely proportional to the luminance level of the input video signal are limited. Video level gain limiting means.
より好ましい具体的な形態として、前記バックライト制御手段は、バックライトの光量を制限するバックライト光量制限手段を含むものである。 As a more preferred specific form, the backlight control means includes a backlight light quantity limiting means for limiting the light quantity of the backlight.
前記輝度レベル検出手段は、前記映像信号の最大値を検出するものであってもよく、また前記輝度レベル検出手段は、前記映像信号の平均値を検出するものであってもよい。さらに、前記輝度レベル検出手段は、前記映像信号の最大値と平均値から輝度レベルを演算するものであってもよい。これにより、一層の低消費電力化を図ることが可能になり、コントラストが正しく表現され画質が劣化しない。 The brightness level detection means may detect the maximum value of the video signal, and the brightness level detection means may detect an average value of the video signal. Further, the luminance level detecting means may calculate a luminance level from a maximum value and an average value of the video signal. As a result, it is possible to further reduce the power consumption, the contrast is correctly expressed, and the image quality does not deteriorate.
本発明のバックライト制御方法は、バックライトを備える液晶表示装置のバックライト制御方法であって、入力映像信号の輝度レベルを検出するステップと、検出された輝度レベル出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるようにガンマ補正するステップと、前記ガンマ補正の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するステップとを有することを特徴としている。 A backlight control method according to the present invention is a backlight control method for a liquid crystal display device including a backlight, the step of detecting a luminance level of an input video signal, and a detected luminance level output signal as a predetermined backlight. The method includes a step of performing gamma correction so as to obtain luminance, and a step of controlling the luminance of the backlight based on the output of the gamma correction.
さらに、入力映像信号のレベルを調整するステップと、入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように利得を制限するステップとを有することがより好ましい。 Furthermore, it is more preferable to have a step of adjusting the level of the input video signal and a step of limiting the gain so that the video signal level is inversely proportional to the luminance level of the input video signal.
別の観点から、本発明は、バックライトを備える液晶表示装置のバックライト制御方法であって、入力映像信号の輝度レベルを検出するステップと、検出された輝度レベル出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるようにガンマ補正するステップと、前記ガンマ補正の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 From another viewpoint, the present invention provides a backlight control method for a liquid crystal display device including a backlight, the step of detecting the luminance level of an input video signal, and the detected luminance level output signal as a predetermined backlight. A computer-readable recording characterized by recording a program for causing a computer to execute a gamma correction step so as to obtain luminance and a step of controlling the luminance of the backlight based on the output of the gamma correction. It is a medium.
以上、詳述したように、本発明によれば、コントラストが正しく表現され、画質が劣化することなく、より一層の低消費電力化を図ることができる。 As described above in detail, according to the present invention, the contrast is correctly expressed, and the power consumption can be further reduced without degrading the image quality.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な液晶表示装置及びバックライト制御方法の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a liquid crystal display device and a backlight control method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る液晶表示装置は、デジタルテレビジョン受信機の表示装置に適用することができる。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device according to this embodiment can be applied to a display device of a digital television receiver.
図1において、液晶表示装置1は、映像信号を入力する入力部10と、入力映像信号の輝度信号レベルを検出する輝度レベル検出手段11と、映像信号のレベルを調整する映像レベル調整手段12と、映像信号の利得を制限する映像レベル利得制限手段13と、映像レベル調整手段12に設定された利得に従って所定のガンマ補正を行う映像信号ガンマ補正手段14と、映像輝度レベル検出手段11の出力を基に映像信号ガンマ補正手段14を制御するガンマ制御手段15と、液晶ディスプレイを駆動するための信号処理及び駆動パルスを発生する液晶駆動回路16と、液晶ディスプレイ17と、輝度レベル検出手段11の出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるように変換するバックライトガンマ補正手段18と、バックライトの光量を所定の範囲に制限するバックライト光量制限手段19と、入力信号に従ってバックライト21を点灯駆動するバックライト駆動回路20と、バックライト21とを備えて構成される。
In FIG. 1, a liquid
上記バックライト光量制限手段19及びバックライト駆動回路20は、バックライトガンマ補正手段18の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するバックライト制御手段を構成する。
The backlight light
輝度レベル検出手段11は、入力映像信号の輝度信号レベルを検出する。例えば、輝度信号レベルの検出は、輝度信号の最大値を検出する。 The luminance level detection means 11 detects the luminance signal level of the input video signal. For example, the detection of the luminance signal level detects the maximum value of the luminance signal.
映像レベル調整手段12は、映像レベル利得制限手段13で制御されて、映像信号のレベルを調整する。
The video
映像レベル利得制限手段13は、輝度レベル検出手段11の出力を、映像レベル調整手段12を制御する信号に変換して映像レベル調整手段12を制御する。ここでは、映像レベル利得制限手段13は、入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように映像レベル調整手段12の利得を制限する。これについて図2を参照して説明する。
The video level
図2は、上記映像レベル利得制限手段13の入出力特性を示す図であり、図7の入力は入力信号の最大値、出力は映像レベル調整手段12の利得である。番号71が特性を示している。図2に示すように、中間領域では入力に反比例しており、入力が小さくなると所定の出力Gmaxに制限され、また入力が大きくなると所定の出力Gminに制限されるようになっている。利得をGmaxに制限するのは、利得を上げすぎると映像のS/Nが悪化し画質劣化を招くこと、また利得をある程度以上上げても低消費電力化の効果が少なくなること、の理由により制限する。また、Gminに制限するのは、バックライトの輝度は100%以上には上がらないので、これに合わせて利得を制限する。この例ではGmax=4.0、Gmin=1.0としている。
FIG. 2 is a diagram showing the input / output characteristics of the video level
図1の説明に戻って、映像信号ガンマ補正手段14は、ガンマ制御手段15により制御され、映像レベル調整手段12に設定された利得に従って所定のガンマ補正が行われる。
Returning to the description of FIG. 1, the video signal
ガンマ制御手段15は、映像輝度レベル検出手段11の出力を映像信号ガンマ補正手段14を制御する信号に変換して映像信号ガンマ補正手段14を制御する。
The
ここで、映像信号ガンマ補正手段14が必要になる理由について説明する。
一般に、ガンマ補正回路は、例えば図6の番号42のような特性を得る回路であるが、この特性を正確に実現するのは困難であり通常近似特性が用いられる。特に入力が0の近傍では、利得が非常に高い状態になり、実現が困難であるし、実現できたとしてもノイズが多くなって使用に耐えない状態となってしまう。このため、直線近似等を行って、ゲインを制限することが行われる。このように近似的に補正された信号を、映像レベル調整手段12でレベル調整した場合を考えると、調整する利得によって理論的ガンマ特性からの誤差が増えてしまう。特に利得を高くした場合にこの影響が大きくなる。したがって、この誤差を減らすために映像信号ガンマ補正手段14が必要となる。
Here, the reason why the video signal gamma correction means 14 is necessary will be described.
In general, the gamma correction circuit is a circuit that obtains a characteristic such as
さらに、積極的な使い方として、映像レベル調整手段12の利得を上げる場合がある。利得を上げる例としては、映像の最大値が小さい場合、言い換えると画面が暗い場合であり、この場合積極的にガンマ補正を多くかけて、見やすい画像にすることが可能である。 Further, as an active usage, there is a case where the gain of the video level adjusting means 12 is increased. An example of increasing the gain is when the maximum value of the video is small, in other words, when the screen is dark. In this case, it is possible to actively increase the gamma correction to make the image easy to see.
液晶駆動回路16は、液晶ディスプレイを駆動するための信号処理、及び駆動パルスを発生する。ここで液晶駆動回路16は、図5の従来例における駆動回路106で説明したように液晶のガンマを、ブラウン管のガンマに合わせるガンマ補正回路を含んでいるものとする。
The liquid
バックライトガンマ補正手段18は、輝度レベル検出手段11で検出された輝度値を所定の制御電圧に変換する。
The backlight
図3は、上記バックライトガンマ補正手段18の入出力特性を示す図である。図3の番号81に示すように、バックライトガンマ補正手段18の入出力特性は、ガンマ2.2に設定する。ここで、もしシステムのガンマが2.2以外であればそれに合わせた設定をすれば良い。
FIG. 3 is a diagram showing input / output characteristics of the backlight gamma correction means 18. As indicated by
バックライト光量制限手段19は、バックライトの光量を所定の範囲に制限するため、図3の番号82に示すように制限値 Cmax、Cminを設ける。これは映像レベル利得制限手段に合わせて設定する。この例では、Gmax=4.0、Gmin=1.0に合わせて、Cmax=100%、Cmin=4.6%としている。
The backlight light
図4は、本液晶表示装置1において、被写体輝度が変わったときに液晶ディスプレイにどのように再現されるかをシミュレーションした結果を示す図である。図4は、前記図9と同様の条件により確認したものである。図4の番号101に示すように、液晶ディスプレイ輝度Lは、液晶表示透過率Tとバックライト輝度bを掛け合わせて(L=T*b)表現されるが、前記図9と異なるのは、図4のバックライト輝度bは、ガンマ補正によるバックライト光量制限手段19出力C(=x^γ2)によってバックライト輝度が制限(b∝C)されていることにある。
FIG. 4 is a diagram showing a result of simulating how the liquid
図4のBの場合、図9のBと対比して明らかなように、被写体輝度が0〜20%のときは、バックライト輝度は20%まで下げることができ、また写体輝度が0〜3%のときは、バックライト輝度は4.6%まで下げることができ、低消費電力化の効果が従来比一層効果があることがわかる。また被写体のコントラストが正しく表示されている。また、写体輝度が0〜3%のときをみればわかるように、利得は4.0に制限されており、被写体輝度が暗い場合でも利得が上がりすぎることがない。従ってS/Nが劣化しない。 In the case of B in FIG. 4, as is clear from comparison with B in FIG. 9, when the subject brightness is 0 to 20%, the backlight brightness can be lowered to 20% and the body brightness is 0 to 0%. When it is 3%, the backlight luminance can be lowered to 4.6%, and it can be seen that the effect of lower power consumption is more effective than the conventional one. The contrast of the subject is displayed correctly. Further, as can be seen from the case where the body brightness is 0 to 3%, the gain is limited to 4.0, and the gain does not increase excessively even when the subject brightness is dark. Therefore, S / N does not deteriorate.
以上の説明では、輝度レベル検出手段11としては輝度信号の最大値を検出するものとして説明したが、これにより入力信号の最大値が正しく表現される。しかしながら、表示のダイナミックレンジを考慮すると、必ずしも最大輝度を表現した方がよい場合ばかりでなく、輝度信号が集中している平均値を重点に表示したほうが良いこともある。この場合、輝度レベル検出としては平均値を用いたり、また、平均値と最大値とから演算した値を使うようにすれば、より良好な画質を得ることができる。
In the above description, the luminance
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置1は、入力映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段11と、入力映像信号のレベルを調整する映像レベル調整手段12と、入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように映像レベル調整手段12の利得を制限する映像レベル利得制限手段13と、輝度レベル検出手段11の出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるように変換するバックライトガンマ補正手段18と、バックライトガンマ補正手段18の出力に基づいてバックライトの光量を制御するバックライト光量制限手段19及びバックライト駆動回路20とを備えて構成し、バックライト制御方法は、入力映像信号の輝度レベルを検出し、検出された輝度レベル出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるようにガンマ補正し、前ンマ補正の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するので、バックライト輝度を適正に下げることができ、低消費電力化を図ることができるとともに、被写体のコントラストを正しく表現することができる。さらに、被写体輝度が適正となるため画質の劣化を防ぐことができる。
As described above, the liquid
なお、本発明の液晶表示装置及びバックライト制御方法は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述したようなテレビジョン受信機に適用することもできるが、これには限定されず、全ての液晶表示装置及びバックライト制御方法に適用可能である。さらに、パソコンに代表される情報機器機能に融合された装置であってもよい。 Note that the liquid crystal display device and the backlight control method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention can be applied to a television receiver as described above, but is not limited thereto, and can be applied to all liquid crystal display devices and backlight control methods. Furthermore, it may be an apparatus integrated with information equipment functions represented by a personal computer.
また、上記実施の形態では液晶表示装置及びバックライト制御方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、バックライト制御装置、携帯型視聴機器、表示制御方法等であってもよいことは勿論である。 In the above embodiments, the names of the liquid crystal display device and the backlight control method are used. However, this is for convenience of explanation, and may be a backlight control device, a portable viewing device, a display control method, or the like. Of course.
また、上記実施の形態は、ディスプレイ背面に複数個の蛍光灯などからなる多灯式バックライトを使用した例が一般的であるが、反射型液晶ディスプレイを用いた場合のフロントライトにも同様に適用できることは言うまでもない。さらには、有機EL(electroluminescence)など自己発光型のディスプレイにおいてもユーザにとって見やすい輝度調整、省エネの観点から適用して好適である。 In the above-described embodiment, an example in which a multi-lamp type backlight including a plurality of fluorescent lamps is used on the back of the display is common, but the same applies to a front light when a reflective liquid crystal display is used. Needless to say, it can be applied. Furthermore, it is suitable for application to self-luminous displays such as organic EL (electroluminescence) from the viewpoint of brightness adjustment and energy saving that are easy for the user to see.
以上説明した液晶表示装置及びバックライト制御方法は、この液晶表示装置及びバックライト制御方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。本発明では、この記録媒体として、メインメモリそのものがプログラムメディアであってもよいし、また外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。いずれの場合においても、格納されているプログラムはCPUがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。 The liquid crystal display device and the backlight control method described above are also realized by a program for causing the liquid crystal display device and the backlight control method to function. This program is stored in a computer-readable recording medium. In the present invention, as the recording medium, the main memory itself may be a program medium, or a program reading device is provided as an external storage device and can be read by inserting the recording medium therein. May be. In either case, the stored program may be configured to be accessed and executed by the CPU, or in any case, the program is read and the read program is not shown in a program storage area. The program may be downloaded and executed by the program. It is assumed that this download program is stored in the main device in advance.
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD等の光ディスクのディスク系、ICカード/光カード等のカード系、あるいはマスクROM、EPROM、EEPROM、フラッシュROM等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。 Here, the program medium is a recording medium configured to be separable from the main body, such as a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy disk or a hard disk, a CD-ROM / MO / MD / DVD, or the like. It may be a medium carrying a fixed program including a semiconductor memory such as a disk system of the above optical disk, a card system such as an IC card / optical card, or a mask ROM, EPROM, EEPROM, flash ROM or the like.
さらに、図示されていないが、外部の通信ネットワークとの接続が可能な手段を備えている場合には、その通信接続手段を介して通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように、流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。なお、記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。 Furthermore, although not shown in the figure, when a means capable of connection to an external communication network is provided, the program is fluidly supported so that the program is downloaded from the communication network via the communication connection means. It may be a medium. When the program is downloaded from the communication network in this way, the download program may be stored in the main device in advance, or may be installed from another recording medium. The content stored in the recording medium is not limited to a program, and may be data.
1 液晶表示装置
10 入力部
11 輝度レベル検出手段
12 映像レベル調整手段
13 映像レベル利得制限手段
14 映像信号ガンマ補正手段
15 ガンマ制御手段
16 液晶駆動回路
17 液晶ディスプレイ
18 バックライトガンマ補正手段
19 バックライト光量制限手段(バックライト制御手段)
20 バックライト駆動回路(バックライト制御手段)
21 バックライト
DESCRIPTION OF
20 Backlight drive circuit (backlight control means)
21 Backlight
Claims (11)
バックライトの輝度レベルに関してガンマ補正する手段
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a backlight,
A liquid crystal display device comprising: means for performing gamma correction on the luminance level of the backlight.
入力映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、
前記輝度レベル検出手段の出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるように変換するバックライトガンマ補正手段と、
前記バックライトガンマ補正手段の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するバックライト制御手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a backlight,
Luminance level detection means for detecting the luminance level of the input video signal;
Backlight gamma correction means for converting the output signal of the brightness level detection means so as to obtain a predetermined backlight brightness;
And a backlight control means for controlling the luminance of the backlight based on the output of the backlight gamma correction means.
入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように前記映像レベル調整手段の利得を制限する映像レベル利得制限手段とを備えることを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。 Furthermore, video level adjusting means for adjusting the level of the input video signal,
3. The liquid crystal display device according to claim 2, further comprising video level gain limiting means for limiting the gain of the video level adjusting means so that the video signal level is inversely proportional to the luminance level of the input video signal.
入力映像信号の輝度レベルを検出するステップと、
検出された輝度レベル出力信号を、所定のバックライト輝度が得られるようにガンマ補正するステップと、
前記ガンマ補正の出力に基づいてバックライトの輝度を制御するステップと
を有することを特徴とするバックライト制御方法。 A backlight control method for a liquid crystal display device including a backlight,
Detecting the luminance level of the input video signal;
Gamma correcting the detected luminance level output signal so as to obtain a predetermined backlight luminance;
And a step of controlling the luminance of the backlight based on the output of the gamma correction.
入力映像信号の輝度レベルに反比例した映像信号レベルになるように利得を制限するステップとを有することを特徴とする請求項9記載のバックライト制御方法。 A step of adjusting the level of the input video signal;
10. The backlight control method according to claim 9, further comprising a step of limiting the gain so that the video signal level is inversely proportional to the luminance level of the input video signal.
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