JP2012008388A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置のバックライトの制御において、視聴環境や映像の種類に応じて最適な輝度に設定するとともに、ハローなどの画質劣化を抑えること。
【解決手段】液晶表示装置のバックライト１３は複数の領域に分割され、バックライトエリア調光部１１は入力映像の特徴量に応じてバックライト１３に対して各領域単位で独立して調光値の設定を行う。バックライト調光リミッタ部８は、バックライトエリア調光部１１の設定する調光値の範囲に対して、その上限値と下限値を設定する。その際バックライト調光リミッタ部８は、外光の照度情報と、入力映像のジャンル情報と、ユーザ設定の映像モード情報のうち、少なくとも２つの情報の組み合わせに応じて、調光値の上限値と下限値を切り替えて設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像を表示する液晶パネルに対し光を背面から照射するバックライトを備え、表示する映像信号に応じてバックライトの輝度調整を行う液晶表示装置に関する。

昨今の液晶表示装置では、液晶パネルに対し光を背面から照射するバックライトの光源として、今まで主流であった冷陰極管（ＣＣＦＬ）に代えて消費電力が少なく画質向上が望める発光ダイオード（ＬＥＤ）が採用されつつある。通常、バックライトは映像信号に係わらず一定の明るさで発光させ、液晶パネルの光透過率を映像信号の明るさに応じて制御することで所望の明るさの映像を表示する。そのため、暗い映像であってもバックライト光源の電力は減少せず一定で消費されることになり、電力効率が良くない。この対策として、バックライトの明るさ（以下、輝度とも表現する）を可変とし、入力映像信号のレベルに応じて液晶パネルの階調レベルとバックライトの明るさを制御することで消費電力を低減し、画質を向上させる技術が提案されている。また、バックライトを複数の領域（エリア）に分割し、各領域毎に上記のバックライトの明るさを制御する技術も知られている（エリア制御、あるいはローカルディミングと呼ばれる）。

例えば特許文献１の実施例１に記載される液晶表示装置は、バックライトを複数の領域に分割し、各領域において入力映像信号のＲ，Ｇ，Ｂ毎に当該フレームにおける最も明るい階調レベルを検出し、この階調レベルが階調レベルの上限値と同一レベルになるように入力映像信号の階調レベルを変換すると共に、バックライトの点灯期間では、階調レベルの上限値に対する前記最も明るい階調レベルの割合に対応したデューティでバックライトを点滅させるようにしている。

特開２００８−１５４３０号公報

上記エリア制御によれば、エリア毎に消費電力を最適化できるので、バックライト全体の消費電力を最小化することができる。しかし、画面の絵柄によっては、エリア制御を施すことにより画質が劣化する場合がある。例えば、背景が全て黒で一部に白いパターンが表示される時に、パターンの周囲までバックライトの光が漏れ込むことで黒い背景が円状に光ってしまい品質が悪化する。さらにこのパターンが移動する場合には、その後ろ側に残像のような光が残ってしまう。これを「ハロー」と呼び、エリア制御を行う上で大きな課題となる。

一方、表示画面の輝度とバックライトの電力低減は、視聴環境や映像の種類によって最適条件は異なってくる。例えば、周囲環境が明るい場合やスポーツ番組などは電力低減よりも高輝度化を優先すべきであり、周囲環境が暗い場合や映画番組などは輝度を低下し電力低減を優先すべきである。また、いずれの輝度の場合においても、上記した画質の劣化（ハロー）を抑える必要がある。

本発明は、液晶表示装置のバックライトの制御において、視聴環境や映像の種類に応じて最適な輝度に設定可能であるとともに、ハローなどの画質劣化を抑えることが可能な技術を提供するものである。

本発明は、液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライトを有する液晶表示装置において、該バックライトは複数の領域に分割され、入力映像の特徴量に応じて該バックライトに対して各領域単位で独立して調光値の設定を行うバックライトエリア調光部と、該バックライトエリア調光部の設定する調光値の範囲に対して、その上限値と下限値を設定するバックライト調光リミッタ部と、外光の照度を検出するセンサー受光部とを備え、前記バックライト調光リミッタ部は、前記センサー受光部から取得した照度情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定する。

あるいは本発明の液晶表示装置は、入力映像のジャンルを検出する映像特徴検出部を備え、前記バックライト調光リミッタ部は、前記映像特徴検出部から取得したジャンル情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定する。

あるいは本発明の液晶表示装置は、リモートコントローラを介してユーザの指示を受け取るリモコン受光部を備え、前記バックライト調光リミッタ部は、前記リモコン受光部から取得したユーザ設定の映像モード情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定する。

あるいは本発明の液晶表示装置は、前記センサー受光部と、前記映像特徴検出部と、前記リモコン受光部とを備え、前記バックライト調光リミッタ部は、外光の照度情報と、入力映像のジャンル情報と、ユーザ設定の映像モード情報のうち、少なくとも２つの情報の組み合わせに応じて、前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定する。

本発明によれば、視聴環境や映像の種類に応じて最適な輝度に設定するとともに、ハローなどの画質劣化を抑えることが可能となる。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示すブロック図。 ＬＥＤバックライト１３における領域分割の例を示す図。 照度情報に対する調光値の上限値と下限値の設定方法の一例を示す図。 各領域の映像特徴量（ＡＰＬ）に応じて調光値を決定する方法の説明図。 ジャンル情報に対する調光値の上限値と下限値の設定方法の一例を示す図。 モード情報に対する調光値の上限値と下限値の設定方法の一例を示す図。 照度情報とジャンル情報とモード情報の組み合わせに対する調光値の上限値と下限値の設定方法の一例を示す図。 図１の液晶表示装置の変形例を示すブロック図。 図８の液晶表示装置のさらなる変形例を示すブロック図。 従来の表示画面の例（静止画）。 図１０Ａに対し実施例を適用した表示画面（静止画）。 従来の表示画面の例（動画）。 図１１Ａに対し実施例を適用した表示画面（動画）。 領域ごとに調光値の上限値と下限値を変えて設定する方法を説明する図。 図１２Ａの方法を適用した表示画面。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示すブロック図である。
液晶表示装置は、液晶表示部１５と、該液晶表示部に光を照射するＬＥＤバックライト１３を有し、入力した映像信号を表示する。信号入力部として、アンテナからデジタル放送を受信するチューナー受信部１と、ビデオ機器などから映像信号を入力する外部入力部２と、リモートコントローラ（リモコン）を介してユーザの操作指示を受け取るリモコン受光部３と、外光の照度や色合い等を検出するセンサー受光部４を有する。全体領域特徴検出部５は、入力された映像信号から、映像の特徴量（映像ジャンル情報、輝度ヒストグラム、彩度ヒストグラム、色相ヒストグラム、明度ヒストグラム、平均輝度（ＡＰＬ:Average Picture Level）、最大振幅値（ＭＡＸ）及び最小振幅値（ＭＩＮ）など）を検出し、その情報を第１のコントローラ（ＣＰＵＦ）６に伝達する。例えばジャンル情報は、デジタル放送により放送される番組情報から容易に取得することができる。また、リモコン受光部３からのリモコンコード情報（ユーザ設定の映像モード情報）と、センサー受光部４からの外光の照度や色合いの情報（外光照度情報）もＣＰＵＦ６に伝達される。

画質補正部７は入力した映像信号について画質を調整し、バックライト調光リミッタ部８はバックライト調光値の変動範囲を制限する処理（クリップ処理）を行う。その際ＣＰＵＦ６では、伝達された映像特徴量と映像モード情報と外光照度情報に応じて、画質補正部７に対して画質補正値を与え、またバックライト調光リミッタ部８に対してバックライト制御の調光上限値と調光下限値を与える。具体的には、後述するように、映像のジャンル情報、モード情報、外光照度情報に応じてバックライト調光値の上限値と下限値を算出し、調光値の制御範囲（変動範囲）を制限する。画質補正部７からの映像信号は映像信号補正部１４に送られると共に、分割領域特徴検出部９に送られる。バックライト調光リミッタ部８からの調光上限値と調光下限値は、バックライトエリア調光部１１に送られる。

分割領域特徴検出部９は、エリア制御（ローカルディミング処理）を行うため、分割された領域毎に映像の特徴量（輝度ヒストグラム、彩度ヒストグラム、色相ヒストグラム、明度ヒストグラム、平均輝度（ＡＰＬ）、最大振幅値（ＭＡＸ）及び最小振幅値（ＭＩＮ）など）を検出し、その情報は第２のコントローラ（ＣＰＵＢ）１０に送られる。ＣＰＵＢ１０では、領域毎の映像特徴量（例えば最大振幅値（ＭＡＸ）、平均輝度（ＡＰＬ））に応じてその領域のバックライト調光値を算出する。この調光値は、例えば光源の減光率であり、例えば、ある領域における映像信号の最大輝度または平均輝度と表現可能な最大輝度との比率に比例した値又はデータを持つものとする。例えば、かかる比率が５０％のときは、調光値は例えば「０．５」となり、これは、光源からの光強度を最大光強度の５０％に減光させることを意味している。バックライトエリア調光部１１は、算出された調光値に対し、バックライト調光リミッタ部８から送られた調光上限値と調光下限値を用いてクリップ処理を行い、各領域についての調光特性を決定する。その結果、バックライトの調光値は、調光上限値と調光下限値の範囲を越えることがなくなる。

ＬＥＤ駆動部１２は、バックライトエリア調光部１１にて決定された各領域の調光特性に従い、ＬＥＤバックライト１３内の各ＬＥＤの点灯強度を調整することでバックライトの明るさを制御する。映像信号補正部１４は、バックライトエリア調光部１１にて決定された各領域の調光特性に基づき、領域内の映像信号レベル（画素の階調値）の補正を行い、液晶表示部１５は、補正された映像信号レベルに従い映像を表示する。かかる映像信号レベルの補正は、例えば、算出された調光値、或いは調光上限値または調光下限値によりクリップされた調光値の逆数を乗算する、すなわち調光値の逆数で増幅することにより行われる。

このように本実施例の液晶表示装置においては、表示する映像の種類（ジャンル情報）、ユーザの設定したモード情報、視聴環境（外光照度情報）に応じてバックライト調光値の上限値と下限値を設定し、調光値の設定可能な範囲（変動幅）を制限する。これにより、視聴環境や映像の種類に応じて最適な輝度に設定するとともに、領域間の調光値の差分値を縮小し、これに起因するハローなどの画質劣化を抑えることができる。

図２は、ＬＥＤバックライト１３においてエリア制御を行うための領域分割の例を示す図である。この例では、領域Ａ０１〜Ａ２０まで２０分割しそれぞれの分割領域においてＬＥＤ光源を有する。そして、領域単位で独立してバックライトの調光値を設定し、点灯強度を制御可能としている。領域分割数を増やすことで、より細かなエリア制御を行い、より大きな電力低減効果を得ることができる。

以下、視聴環境や映像の種類に応じてどのようにバックライトの制御を行うかについて、いくつかの実施例に分けて説明する。

実施例１は、視聴環境としてセンサー受光部４にて検出した照度情報に応じてバックライトの制御を行う場合である。

図３は、照度情報に対するバックライト調光値の上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈの設定方法の一例を示す図である。照度情報はセンサー受光部４にて外光の照度値を取得し、ＣＰＵＦ６は照度情報をもとにバックライト調光リミッタ部８に対して調光値の上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈを設定する。例えば、照度値がＬ１の場合には、上限値はＵＬｔｈ１、下限値はＤＬｔｈ１となる。

バックライト調光値の上限値ＵＬｔｈは、照度が高い時はその最大値Ｍａｘまで許容させるが、照度が低くなるにつれ上限値ＵＬｔｈを最大値Ｍａｘよりも下げる。一方調光値の下限値ＤＬｔｈは、照度が低い時はその最小値Ｍｉｎまで下げているが、照度が高くなるにつれて下限値ＤＬｔｈを最小値Ｍｉｎよりも上げている。これにより、外光が明るい環境では表示画面の輝度を明るくし、外光が暗い環境では表示画面の輝度を暗くして、違和感なく消費電力の低減を行うことができる。また、どの照度においても、調光値の上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈの差が縮小されることになり、調光値の差分に起因するハローを低減することができる。なお、上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈの差をどれだけ縮小するかはコントラストとの兼ね合いで決める。コントラスト重視の場合は、上限値ＵＬｔｈの下げ幅、あるいは下限値ＤＬｔｈの上げ幅を小さくすれば良い。

次に、バックライト調光値の上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈを用いたバックライト調光特性の決定方法を説明する。分割領域特徴検出部９は、各領域の映像の特徴量を検出し、ＣＰＵＢ１０では、領域毎の映像特徴量に応じてその領域のバックライト調光値を算出する。そしてバックライトエリア調光部１１は、算出された調光値に対し調光値の上限値ＵＬｔｈと下限値ＤＬｔｈを用いて制限処理を行い、各領域についての調光特性を決定する。

図４は、各領域にて検出された映像特徴量に応じてバックライト調光値を決定する方法の説明図である。ここでは映像特徴量として平均輝度（ＡＰＬ）を用いている。ＡＰＬは、領域に属する画素群について入力映像信号の階調レベルを検出し、領域内の平均値から求めた値である。

まず、曲線（点線）１０１は、最適なコントラストを得るための理想的な調光特性を示す。理想特性１０１においては、調光値の変動範囲は最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎの全範囲に及んでいる。これに対して前記で求めた調光値の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈを与え、調光値の変動範囲を制限する。実線１０２は、調光値がＵｔｈ以上となる部分とＤｔｈ以下となる部分をクリップ処理した調光特性を示す。これにより、使用する調光値が設定範囲（上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈ）を越えることがなくなる。さらに破線１０３は、理想特性１０１の形状を維持したまま、上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈの間に収まるように、縦軸方向に圧縮処理した調光特性である。調光特性１０２と１０３の選択は、得られるコントラスト性能に合わせて適宜決定すれば良い。いずれの場合でも、制限処理された調光特性１０２または１０３を適用することで、バックライト調光値の変動幅を縮小することができる。その後、調光特性１０２または１０３を用いて各領域におけるＡＰＬに対するバックライト調光値を求め、図２における各領域Ａ０１〜Ａ２０に対してバックライト点灯強度を制御する。

上記例では、映像特徴量として平均輝度（ＡＰＬ）を取り上げたが、他の特徴量でも同様に用いることができる。例えば、ＡＰＬの代わりに白面積が可能である。白面積とは、検出された輝度ヒストグラムデータからある閾値Ｗｔｈ以上のヒストグラム検出値の総和を求め、領域内全体数に対する割合として示したものである。あるいは逆に、ＡＰＬの代わりに黒面積が可能である。黒面積とは、検出された輝度ヒストグラムデータからある閾値Ｂｔｈ以下のヒストグラム検出値の総和を求め、領域内全体数に対する割合として示したものである。映像特徴量がＡＰＬと白面積とでは調光特性の曲線は同様の形状となるが、黒面積の場合には横軸方向の形状が左右反転する。このように、調光特性を求めるための映像特徴量として、ＡＰＬ、白面積、黒面積などのパラメータを適宜選択することができる。さらには、この複数のパラメータを組み合わせた映像特徴量を用いることも可能である。さらにまた、映像特徴量として最大輝度レベルを用いてもよく、この場合の調光特性の曲線は図４と同様となる。

実施例２は、チューナー受信部１や外部入力部２から入力した映像信号の種類としてジャンル情報に応じてバックライトの制御を行う場合である。

図５は、ジャンル情報に対するバックライト調光値の上限値ＵＧｔｈと下限値ＤＧｔｈの設定方法の一例を示す図である。この例では、デジタル放送や外部入力から取得可能なジャンル情報を利用して、ジャンル毎に上限値ＵＧｔｈと下限値ＤＧｔｈをそれぞれ設定する。例えば、ジャンル情報がＧｒ２（スポーツ）であれば、明るくコントラスト重視の映像とするため、上限値ＵＧｔｈ２は最大値Ｍａｘのままとし下限値ＤＧｔｈ２を最小値Ｍｉｎよりも上げている。一方、ジャンル情報がＧｒ４（映画）であれば、落ち着いてしっとりした映像とするため、上限値ＵＧｔｈ４を最大値Ｍａｘよりも下げ、コントラストを付け過ぎない設定としている。上記はあくまで一例であり、Ｇｒ１〜Ｇｒ４の各ジャンル情報に応じて調光値の上限値ＵＧｔｈと下限値ＤＧｔｈを適宜設定すればよい。

これに続いて前記図４の手法と同様に、上限値ＵＧｔｈと下限値ＤＧｔｈを用いた各領域のバックライト調光値の決定を行う。これにより、映像の種類に適した画質を実現するとともに、バックライト調光値の変動幅を縮小し、画質劣化の原因となるハローを低減することができる。

実施例３は、リモコン受光部３から入力したユーザ指定のモード情報に応じてバックライトの制御を行う場合である。

図６は、モード情報に対するバックライト調光値の上限値ＵＭｔｈと下限値ＤＭｔｈの設定方法の一例を示す図である。このモード情報は、ユーザの好みにより表示する映像の明るさや画質を変更する機能であり、それに連動して調光値の上限値ＵＭｔｈと下限値ＤＭｔｈを設定する。例えば、モード情報がＭｏｄｅ１（スーパーモード）は明るい環境下を想定した場合で、上限値ＵＭｔｈ１を最大値Ｍａｘのままとし、下限値ＤＭｔｈ１を最小値Ｍｉｎよりも高めに設定することで明るい映像を出力する。一方、モード情報がＭｏｄｅ３（シネマモード）は暗い環境下や映画視聴を想定した場合で、上限値ＵＭｔｈ３を最大値Ｍａｘより低めに設定し、下限値ＤＭｔｈ３を最小値Ｍｉｎのままとすることで、眩し過ぎなく落ち着いた映像を出力する。

この例でも、これに続いて前記図４の手法と同様に、上限値ＵＭｔｈと下限値ＤＭｔｈを用いた各領域のバックライト調光値の決定を行う。これにより、ユーザの設定した映像モードに適した画質を実現するとともに、バックライト調光値の変動幅を縮小し、画質劣化の原因となるハローを低減することができる。

実施例４は、上記実施例１〜３の制御を組み合わせて実施する場合である。すなわち、照度情報（実施例１）、ジャンル情報（実施例２）およびモード情報（実施例３）の３通りの情報に対し、１組のバックライト調光値の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈを設定する場合である。

図７は、照度情報とジャンル情報とモード情報の組み合わせに対するバックライト調光値の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈの設定方法の一例を示す図である。実施例１〜３で求めた照度情報とジャンル情報とモード情報に対する調光値の上限値をそれぞれＵＬｔｈ、ＵＧｔｈ、ＵＭｔｈとし、下限値をそれぞれＤＬｔｈ、ＤＧｔｈ、ＤＭｔｈとする。これらを組み合わせて代表上限値と代表下限値を決定するため、２つの決定方法（方法Ａと方法Ｂ）を示す。

方法Ａでは、各上限値ＵＬｔｈ、ＵＧｔｈ、ＵＭｔｈを平均して代表上限値ＵＡｔｈを算出し、各下限値ＤＬｔｈ、ＤＧｔｈ、ＤＭｔｈを平均して代表下限値ＤＡｔｈを算出する。また方法Ｂでは、各上限値ＵＬｔｈ、ＵＧｔｈ、ＵＭｔｈの最小値を代表上限値ＵＢｔｈとし、各下限値ＤＬｔｈ、ＤＧｔｈ、ＤＭｔｈの最大値を代表下限値ＤＢｔｈとする。その結果、照度情報とジャンル情報とモード情報の各単独の情報からは導かれない調光値の上限値と下限値の組み合わせや変動幅を設定することが可能になる。そして、代表上限値（ＵＡｔｈまたはＵＢｔｈ）と代表下限値（ＤＡｔｈまたはＤＢｔｈ）を用いて各領域のバックライト調光値の決定を行う。

これにより、照度情報とジャンル情報とモード情報の３つの情報の組み合わせに対するバックライトの制御を行うことができ、より好適に映像を表示することができる。なお、制御のために用いる情報の組み合わせは任意に選択可能であり、また、複数の情報がある場合にはいずれの情報を優先させるかの重み付けを行うこともできる。

図８は、図１の液晶表示装置の変形例を示すブロック図である。ここでは、図１における第１、第２のコントローラ（ＣＰＵＡ，ＣＰＵＢ）を１個のコントローラ（ＣＰＵ）２０に統合した構成としている。この場合も図１と同様の映像信号とバックライト調光値の流れとなるが、相違点は、画質補正部７にて画質調整された映像信号に対して、分割領域特徴検出部９にてエリア毎の映像の特徴量を検出し、その映像特徴量をＣＰＵ２０に再度伝達させるところである。つまり、全体領域特徴検出部５と分割領域特徴検出部９のそれぞれにて検出された特徴量が共通のＣＰＵ２０に伝達される構成としている。この構成例によれば、図１に比較してＣＰＵが１個に統合されているので、回路規模を小さくすることが可能となる。

図９は、図８の液晶表示装置のさらなる変形例を示すブロック図である。ここでは、図８における全体領域特徴検出部５と分割領域特徴検出部９を１個の特徴検出部２１に統合した構成としている。この場合も図１や図８と同様の映像信号とバックライト調光値の流れとなるが、相違点は、エリア毎の映像特徴量を、全体領域の映像特徴量と同様に共通の特徴検出部２１により検出することである。すなわち、エリア毎の映像特徴量は画質補正部７にて画質調整される前の映像信号から取得することになるが、前記図１、図８とほぼ同様の処理が可能となる。この構成例によれば、図１に比較してＣＰＵと特徴検出部がそれぞれ１個に統合されているので、回路規模を小さくすることが可能となる。

以下、上記各実施例の効果を図面で説明する。
〔効果例１〕
図１０Ａは、従来の表示画面の例で、全体が黒画面で、中央の領域Ａ０８に白のウィンドウパターンが表示されている静止画を示している。各領域から検出される映像特徴量が例えば図４のように平均輝度（ＡＰＬ）の場合、領域Ａ０８ではＡＰＬが最大値Ｍａｘとなり、それ以外の領域ではＡＰＬは最小値Ｍｉｎとなる。従来制御では調光値の制限処理（クリップ処理）がないので、調光特性は図４の曲線１０１に従う。つまり、領域Ａ０８のバックライト調光値は最大値Ｍａｘとなり、それ以外の領域は最小値Ｍｉｎとなる。このとき、領域Ａ０８のバックライトの光が周囲の領域に漏れてしまうため、領域Ａ０８の周囲２０１が薄っすらと光ってしまい映像の品質を劣化させてしまう。この現象はハローと呼ばれ、隣接領域との輝度の差（バックライトの調光値の差）が大きい場合に発生しやすい。

図１０Ｂは、図１０Ａの画面に対し、上記実施例で説明した調光値の制限処理（クリップ処理）を行った表示画面である。調光値の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈを適用すると、調光特性は図４の曲線１０２（または１０３）に従う。よって、領域Ａ０８のバックライト調光値は最大値Ｍａｘよりも低いＵｔｈとなり、それ以外の領域の調光値は最小値Ｍｉｎよりも高いＤｔｈとなる。これにより、領域Ａ０８と隣接領域との調光差は上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈの差分値となり、従来（図１０Ａ）の調光差（最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎの差分値）よりも小さくなるため、ハローの発生を抑えることができる。

〔効果例２〕
図１１Ａは、従来の表示画面の例で、領域Ａ０８の白のウィンドウパターンが右方向に動く動画を示している。矢印２０２は移動方向を示す。この場合には、その移動方向とは逆側のＡ０７領域に尾を引いたような光の残像２０３が発生し、映像の品質が劣化させてしまう。この現象も、隣接領域との輝度の差（バックライトの調光値の差）が原因であり、特に移動物体の後端側の領域Ａ０７に発生しやすい。

図１１Ｂは、図１１Ａの画面に対し、上記実施例で説明した調光値の制限処理を行った表示画面である。この場合も調光値の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈを適用することで、領域Ａ０８と後端側の領域Ａ０７との調光差は上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈの差分値まで小さくなり、残像が目立ちにくくなる。

〔効果例３〕
前記効果１、効果２においては、調光値の制限処理（クリップ処理）を画面全体に適用した。その結果、領域間でのバックライト調光差は制限処理を行わない場合に比較して小さくなるため、画面全体のコントラスト比が若干低くなる傾向にある。この現象を考慮し、画面内を部分的に調光値の制限処理を行うことで、コントラストを損なうことなくハローや残像を低減することができる。言い換えれば、各領域ごとにバックライト調光値の上限値と下限値を変えて与えるようにする。その際、各領域の調光値の上限値と下限値は、隣接領域間の輝度の相関関係を利用して決定する。

図１２Ａは、領域ごとに調光値の上限値と下限値を変えて設定する方法を説明する図である。領域Ａ０１〜Ａ２０までそれぞれの領域で特徴量（輝度）を検出する際に、例えば、Ａ０８の特徴量を周囲の領域（☆印で示す）の特徴量と比較し、輝度差に応じた重み付けを施してバックライト調光値の上限値Ｕｔｈ’と下限値Ｄｔｈ’を決定する。この場合、☆印で示された隣接する領域では輝度差が大きいため重み付けを行い、上限値Ｕｔｈ’と下限値Ｄｔｈ’は図４の上限値Ｕｔｈと下限値Ｄｔｈに従ってバックライト調光値のクリップ処理を行う。一方、○印で示されたＡ０８から離れた領域では輝度差が小さいため重み付けを行わず（あるいは軽くする）、上限値Ｕｔｈ’と下限値Ｄｔｈ’は図４の最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎのままとする（あるいは、中間の値とする）。

図１２Ｂは、図１２Ａの調光値の設定による得られる表示画面を示す。
☆印の領域では、調光値の下限値としてＤｔｈを与えることで領域Ａ０８との調光差が縮小し、ハローの発生を抑えることができる。また○印の領域では、調光値の下限値として最小値Ｍｉｎを与え領域Ａ０８との調光差を大きくとれるので、画面全体のコントラスト比を改善し、さらには消費電力を低減する効果もある。

１…チューナー受信部、
２…外部入力部、
３…リモコン受光部、
４…センサー受光部、
５…全体領域特徴検出部、
６…第１のコントローラ（ＣＰＵＦ）、
７…画質補正部、
８…バックライト調光リミッタ部、
９…分割領域特徴検出部、
１０…第２のコントローラ（ＣＰＵＢ）、
１１…バックライトエリア調光部、
１２…ＬＥＤ駆動部、
１３…ＬＥＤバックライト、
１４…映像信号補正部、
１５…液晶表示部、
２０…コントローラ（ＣＰＵ）、
２１…特徴検出部。

Claims (6)

1. 液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライトを有する液晶表示装置において、
   該バックライトは複数の領域に分割され、入力映像の特徴量に応じて該バックライトに対して各領域単位で独立して調光値の設定を行うバックライトエリア調光部と、
   該バックライトエリア調光部の設定する調光値の範囲に対して、その上限値と下限値を設定するバックライト調光リミッタ部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   さらに、外光の照度を検出するセンサー受光部を備え、
   前記バックライト調光リミッタ部は、前記センサー受光部から取得した照度情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定することを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   さらに、入力映像のジャンルを検出する映像特徴検出部を備え、
   前記バックライト調光リミッタ部は、前記映像特徴検出部から取得したジャンル情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定することを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   さらに、リモートコントローラを介してユーザの指示を受け取るリモコン受光部を備え、
   前記バックライト調光リミッタ部は、前記リモコン受光部から取得したユーザ設定の映像モード情報に応じて前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定することを特徴とする液晶表示装置。
5. 液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライトを有する液晶表示装置において、
   該バックライトは複数の領域に分割され、入力映像の特徴量に応じて該バックライトに対して各領域単位で独立して調光値の設定を行うバックライトエリア調光部と、
   該バックライトエリア調光部の設定する調光値の範囲に対して、その上限値と下限値を設定するバックライト調光リミッタ部と、
   外光の照度を検出するセンサー受光部と、
   入力映像のジャンルを検出する映像特徴検出部と、
   リモートコントローラを介してユーザの指示を受け取るリモコン受光部とを備え、
   前記バックライト調光リミッタ部は、外光の照度情報と、入力映像のジャンル情報と、ユーザ設定の映像モード情報のうち、少なくとも２つの情報の組み合わせに応じて、前記調光値の上限値と下限値を切り替えて設定することを特徴とする液晶表示装置。
6. 液晶表示部と、該液晶表示部に光を照射するバックライトを有する液晶表示装置において、
   該バックライトは複数の領域に分割され、入力映像の特徴量に応じて該バックライトに対して各領域単位で独立して調光値の設定を行うバックライトエリア調光部と、
   前記調光値の上限値または下限値を、外光の照度情報、入力映像のジャンル情報、及び／またはユーザ設定の映像モード情報に基づいて制御することにより、前記調光値の変動範囲を制御する制御部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。

Images