JP2009086133A - Video display apparatus - Google Patents

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Tetsuo Ikeyama
哲夫 池山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video display apparatus that can change a dimming speed of a backlight source in accordance with changes in feature quantity of an input video signal based on a difference between times required for light adaptation and dark adaptation. <P>SOLUTION: The video display apparatus includes a liquid crystal panel 3 that displays an input video signal, a backlight source 9 that illuminates the liquid crystal panel 3, an APL detecting part 6 that detects APL of the input video signal, and a control microcomputer 8 that variably controls the variation of emission luminance per predetermined time of the backlight source 9 on the basis of the detected APL. The control microcomputer 8 performs control such that the variation of emission luminance during a change of the APL of the input video signal to a higher level is greater than that during a change to a lower level. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、バックライト光源により液晶パネル等の表示パネルを照明して映像を表示する映像表示装置に関し、入力映像信号に応じてバックライト光源の輝度を動的に変化させる映像表示装置に関する。   The present invention relates to a video display device that displays a video by illuminating a display panel such as a liquid crystal panel with a backlight light source, and relates to a video display device that dynamically changes the luminance of a backlight light source according to an input video signal.

液晶パネルを用いて映像を表示する映像表示装置が、テレビジョン受像機やコンピュータ装置等の映像表示に広く使用されている。周知のように液晶パネルを用いた映像表示装置は、電極の設けられた２枚の透明基板の間に液晶を封入し、マトリクス状に配置された駆動電極単位に電圧を制御することによって、液晶分子の集団や配向を制御し、透明基板の背面に設けられたバックライト光源からの照射光の透過率を変化させることによって、液晶パネルに映像を表示している。   Video display devices that display video using a liquid crystal panel are widely used for video display of television receivers, computer devices, and the like. As is well known, an image display device using a liquid crystal panel encloses a liquid crystal between two transparent substrates provided with electrodes, and controls the voltage in units of drive electrodes arranged in a matrix. An image is displayed on the liquid crystal panel by controlling the group and orientation of the molecules and changing the transmittance of the irradiation light from the backlight source provided on the back surface of the transparent substrate.

このような映像表示装置において、バックライト光源の輝度レベルは、ユーザにより手動操作調整（調光）された値に設定することができ、この場合には、入力映像信号とは無関係にバックライト光源の輝度レベルは一定である。これに対して、より表示画像を見やすくするため、あるいは消費電力を低減するために、随時画面ごとに変化する入力映像信号に応じて、バックライト光源の明るさを動的に調整するアクティブバックライト方式の映像表示装置が提供されている。この方式によれば、コントラスト比の向上や消費電力の低減化を図ることができる。   In such a video display device, the brightness level of the backlight light source can be set to a value manually adjusted (dimmed) by the user. In this case, the backlight light source is independent of the input video signal. The brightness level of is constant. In contrast, an active backlight that dynamically adjusts the brightness of the backlight light source according to the input video signal that changes from screen to screen at any time in order to make the displayed image easier to see or reduce power consumption. A video display device of the type is provided. According to this method, it is possible to improve the contrast ratio and reduce the power consumption.

例えば、特許文献１には、映像の表示内容が切り替わった際に、コントラスト値あるいはバックライト輝度値の制御を開始するまでのタイマ時間を任意に設定可能とし、映像が頻繁に切り替わるようなシーンにおける画面のちらつきを防止する技術が記載されている。   For example, in Patent Document 1, when the display content of a video is switched, a timer time until the control of the contrast value or the backlight luminance value can be arbitrarily set can be arbitrarily set, and in a scene where the video is frequently switched. Techniques for preventing screen flicker are described.

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術の場合、映像の表示内容が切り替わった際に、表示輝度を一定にすることを目的としており、映画ソフトのような暗いシーンに対して、ＡＰＬ(Average Picture Level)が低いにもかかわらず、光源輝度が高くなってしまう場合があり、映像の黒浮きが改善されないという問題がある。   However, in the technique described in Patent Document 1, the purpose is to make the display brightness constant when the display content of the video is switched. For dark scenes such as movie software, APL (Average Picture) is used. In spite of the low (Level), the light source luminance may increase, and there is a problem that the black floating of the video is not improved.

これに対して、特許文献２，３には、ＡＰＬの低い暗いシーンでは光源輝度を下げるように制御し、映像の黒浮きの発生を防止できるようにした技術が記載されている。特許文献２の場合、入力映像信号のＡＰＬが所定の閾値より小さい範囲にある場合、この範囲全体にわたって、表示素子に照射される光量が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるように制御される。   On the other hand, Patent Documents 2 and 3 describe techniques for controlling the light source luminance to be lowered in a dark scene with a low APL so as to prevent the occurrence of black floating in an image. In the case of Patent Document 2, when the APL of the input video signal is in a range smaller than a predetermined threshold value, the amount of light applied to the display element is controlled to be at a predetermined minimum level or its vicinity level over the entire range. .

また、特許文献３の場合、光源の発光輝度を高くするときと、低くするときの発光輝度の変化速度を別々に設定可能としている。具体的には、輝度減少時の変化量設定信号を輝度増加時の変化量設定信号よりも常に大きい値に設定しておくことで、光源の輝度が低くなる方向に変化するときの発光輝度の変化速度を、高くなる方向に変化するときの発光輝度の変化速度よりも速くしている。   Further, in the case of Patent Document 3, it is possible to separately set the changing speed of the light emission luminance when the light emission luminance of the light source is increased and when it is decreased. Specifically, by setting the change amount setting signal when the luminance is decreased to a value that is always larger than the change amount setting signal when the luminance is increased, the emission luminance when the luminance of the light source changes in a decreasing direction is set. The change speed is set to be faster than the change speed of the light emission luminance when changing in the increasing direction.

図６は、特許文献３に記載されている映像表示装置の構成例を示すブロック図である。映像表示装置は、ＡＰＬ検出部１０１、中間制御信号作成部１０２、信号変化制御部１０３、光源駆動部１０４、バックライト光源１０５、映像信号処理部１０６、表示素子駆動部１０７、及び液晶パネル１０８を備える。
図６において、映像信号処理部１０６は、入力映像信号に対して各種映像処理を施して、液晶パネル１０８の表示素子の表示形式に適した形にする。
表示素子駆動部１０７は、映像信号処理部１０６で処理された映像信号に基づいて液晶パネル１０８の表示素子を駆動する。 FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the video display device described in Patent Document 3. The video display device includes an APL detection unit 101, an intermediate control signal generation unit 102, a signal change control unit 103, a light source driving unit 104, a backlight light source 105, a video signal processing unit 106, a display element driving unit 107, and a liquid crystal panel 108. Prepare.
In FIG. 6, the video signal processing unit 106 performs various types of video processing on the input video signal to make it suitable for the display format of the display element of the liquid crystal panel 108.
The display element driving unit 107 drives the display element of the liquid crystal panel 108 based on the video signal processed by the video signal processing unit 106.

ＡＰＬ検出部１０１は、入力映像信号のＡＰＬを検出し、このＡＰＬ信号を中間制御信号作成部１０２に出力する。
中間制御信号作成部１０２は、ＡＰＬの変化に追従して単位フィールド期間毎に変化する中間制御信号を生成し、この中間制御信号を信号変化制御部１０３に出力する。 The APL detection unit 101 detects the APL of the input video signal and outputs this APL signal to the intermediate control signal creation unit 102.
The intermediate control signal creation unit 102 generates an intermediate control signal that changes for each unit field period following the change of the APL, and outputs the intermediate control signal to the signal change control unit 103.

信号変化制御部１０３は、中間制御信号作成部１０２から送られてきた中間制御信号を、設定された時定数に基づいて制御し、光源の発光輝度を高くするときと低くするときとで異なる変化速度を持つ信号に変換し、これを光源制御信号として光源駆動部１０４に出力する。
光源駆動部１０４は、信号変化制御部１０３から出力された光源制御信号に基づいてバックライト光源１０５の発光輝度を変化させる。 The signal change control unit 103 controls the intermediate control signal sent from the intermediate control signal creation unit 102 based on a set time constant, and changes differently when increasing or decreasing the light emission luminance of the light source. The signal is converted into a signal having speed, and this is output to the light source driving unit 104 as a light source control signal.
The light source driving unit 104 changes the light emission luminance of the backlight light source 105 based on the light source control signal output from the signal change control unit 103.

図７は、図６に示した映像表示装置におけるＡＰＬの変化に対するバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す図である。図７（Ａ）はＡＰＬの変化を示し、図７（Ｂ）はバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す。
この調光制御方法によれば、バックライト光源の発光輝度を高くするときと、低くするときの発光輝度の変化速度を別々に設定可能としている。図７（Ｂ）の例では、光源の輝度が低くなる方向に変化するときの発光輝度の変化速度を、高くなる方向に変化するときの発光輝度の変化速度よりも速くしている。すなわち、光源の輝度が高くなる場合には、バックライトの発光輝度を、視聴者に輝度変化が知覚されない程度にゆっくり変化させ、光源の輝度が低くなる場合には、バックライトの発光輝度を比較的速く変化させるようにしている。
特開平５−１２７６０８号公報 特開２００３−３６０６３号公報 特開２００２−３５７８１０号公報 FIG. 7 is a diagram showing a temporal change in the light emission luminance of the backlight light source with respect to a change in APL in the video display apparatus shown in FIG. FIG. 7A shows a change in APL, and FIG. 7B shows a time change in the light emission luminance of the backlight light source.
According to this dimming control method, it is possible to separately set the changing speed of the light emission luminance when the light emission luminance of the backlight light source is increased and when it is decreased. In the example of FIG. 7B, the change rate of the light emission luminance when the light source luminance changes in the decreasing direction is made faster than the light emission luminance change rate when the light source luminance changes in the high direction. In other words, when the brightness of the light source increases, the backlight emission brightness is slowly changed so that no change in brightness is perceived by the viewer, and when the brightness of the light source decreases, the backlight emission brightness is compared. To change quickly.
JP-A-5-127608 JP 2003-36063 A JP 2002-357810 A

しかしながら、上記特許文献３に記載の技術の場合、ＡＰＬが急激に低くなる場合には大きな問題にならないが、ＡＰＬが急激に高くなる場合、映像は変わらずに明るさだけがゆっくり変化するという現象を視聴者が視認してしまい、映像品位の低下につながっていた。   However, in the case of the technique described in Patent Document 3, there is no big problem when the APL suddenly decreases. However, when the APL increases rapidly, the video image does not change and only the brightness changes slowly. Was seen by viewers, leading to a decline in video quality.

すなわち、ＡＰＬが高い場合、調光を上げる制御になるが、ＡＰＬが高いということは、映像の大部分が輝度成分を持っていることになる。従って、映像のタイミングに合わせて本来の明るさに戻すべきであるが、特許文献３のように、発光輝度を高くする際の調光速度が遅いと、映像が表示されているのに、バックライトの発光輝度が低いままとなり、映像が暗いままの状態が続くことになる。   That is, when the APL is high, the dimming control is performed, but when the APL is high, most of the video has a luminance component. Therefore, the brightness should be restored to the original brightness in accordance with the timing of the image. However, as in Patent Document 3, if the light control speed when increasing the light emission luminance is slow, the image is displayed, The light emission luminance remains low, and the image remains dark.

これとは逆に、ＡＰＬが低いということは、映像に占める黒の面積が多いことになり、この場合、本来は黒であるが液晶パネルの特性上、黒部分が光漏れにより若干明るくなる。これは視聴者が視認できるレベルである。そこで、ＡＰＬの低い暗いシーンでは光源輝度を下げるように制御し、さらに、この明るさの変化を視聴者に認識させずに変化させるためには、発光輝度を低くする際の調光速度を遅くしたほうが望ましい。   On the other hand, a low APL means that the black area in the image is large. In this case, the black portion is originally black, but the black portion becomes slightly bright due to light leakage due to the characteristics of the liquid crystal panel. This is a level that the viewer can visually recognize. Therefore, in order to control the light source brightness to be lowered in a dark scene with a low APL, and to change the change in brightness without recognizing the viewer, the dimming speed when the light emission brightness is lowered is slowed down. Is preferable.

このような問題が発生する要因としては、人間の目の明順応、暗順応に要する時間の違いが挙げられる。ＡＰＬが急激に高くなる場合、人間の目は急激な明るさの変化に対応するために明順応する。この明順応に要する時間は暗順応に要する時間に比べて極めて短いため、目はすぐにその明るさに慣れてしまう。このため、ＡＰＬが高く変化した際に、バックライトの輝度変化が遅いと、視聴者は輝度が変化している途中の映像を視認してしまい、明るさの変化を認識してしまう。この結果、映像の品位が劣化し、視聴者に違和感を与えることになる。   The cause of such a problem is the difference in time required for light adaptation and dark adaptation of the human eye. When the APL increases rapidly, the human eye adjusts lightly to cope with a sudden change in brightness. Since the time required for this light adaptation is extremely short compared to the time required for dark adaptation, the eyes quickly get used to the brightness. For this reason, when the change in the brightness of the backlight is slow when the APL changes to a high level, the viewer visually recognizes the video in the middle of the change in the brightness, and recognizes the change in brightness. As a result, the quality of the video deteriorates, giving the viewer a sense of discomfort.

上記問題を解決するためには、明順応及び暗順応に要する時間の違いを考慮して、バックライト光源の調光速度を動的に変えることが考えられるが、このことは上記特許文献１〜３に記載の技術では実現されていない。   In order to solve the above problem, it is conceivable to dynamically change the dimming speed of the backlight light source in consideration of the difference in time required for light adaptation and dark adaptation. This is not realized by the technique described in No. 3.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、明順応及び暗順応に要する時間の違いに基づいて、入力映像信号の特徴量の変化に追従させて、バックライト光源の調光速度を変化させることができる映像表示装置を提供すること、を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and based on the difference in time required for light adaptation and dark adaptation, the dimming of the backlight light source is made to follow the change in the feature amount of the input video signal. An object of the present invention is to provide a video display device capable of changing the speed.

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、入力映像信号を表示する表示パネルと、該表示パネルを照明するバックライト光源と、前記入力映像信号の特徴量を検出する特徴量検出部と、該検出された特徴量に基づいて前記バックライト光源の所定時間当りの発光輝度の変化量を可変制御する光源制御部とを備えた映像表示装置であって、前記光源制御部は、前記入力映像信号の特徴量が高く変化した際の前記変化量が、前記入力映像信号の特徴量が低く変化した際の前記変化量よりも大きくなるように制御することを特徴としたものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the first technical means of the present invention provides a display panel that displays an input video signal, a backlight light source that illuminates the display panel, and a feature that detects a feature amount of the input video signal. An image display device comprising: a quantity detection unit; and a light source control unit that variably controls a change amount of light emission luminance per predetermined time of the backlight light source based on the detected feature amount, the light source control unit Is characterized in that the change amount when the feature amount of the input video signal is changed to be high is controlled to be larger than the change amount when the feature amount of the input video signal is changed low. It is.

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記光源制御部は、前記入力映像信号の特徴量に応じて前記バックライト光源の目標輝度を決定し、該決定した目標輝度よりも前記バックライト光源に設定されている設定輝度が低い場合、前記目標輝度に到達するまでの前記変化量が所定量よりも大きくなるように制御することを特徴としたものである。   According to a second technical means, in the first technical means, the light source control unit determines a target luminance of the backlight light source according to a feature amount of the input video signal, and the backlight is more than the determined target luminance. When the set luminance set for the light source is low, the amount of change until reaching the target luminance is controlled to be larger than a predetermined amount.

第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段のいずれか１において、前記入力映像信号の特徴量は、該入力映像信号の平均輝度レベル、最大輝度レベル、最小輝度レベル、輝度分布状態のいずれか一つまたは二つ以上の組み合わせにより求められるものであることを特徴としたものである。   According to a third technical means, in any one of the first technical means and the second technical means, the feature amount of the input video signal includes an average luminance level, a maximum luminance level, a minimum luminance level, and a luminance distribution state of the input video signal. It is what is calculated | required by any one of these, or the combination of 2 or more.

本発明によれば、明順応及び暗順応に要する時間の違いに基づいて、入力映像信号の特徴量の変化に追従させて、バックライト光源の調光速度を変化させることができるため、あらゆる映像に対して映像品位を低下させることがなく、シーンが急激に明るくなった場合でも視聴者に明るさの変化を感じさせず違和感を与えることがない。   According to the present invention, since the dimming speed of the backlight light source can be changed based on the difference in time required for light adaptation and dark adaptation, the dimming speed of the backlight light source can be changed following the change in the feature amount of the input video signal. On the other hand, the video quality is not deteriorated, and even when the scene suddenly becomes bright, the viewer does not feel a change in brightness and does not give a sense of incongruity.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の映像表示装置の好適な実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a video display device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の映像表示装置は、入力映像信号に対して各種映像処理を施して液晶パネル３の表示素子の表示形式に適した形にする映像信号処理部１と、映像信号処理部１で処理された表示映像信号に基づいて、液晶パネル３のゲートドライバ４及びソースドライバ５に液晶駆動信号を出力する液晶コントローラ２とを備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video display apparatus according to an embodiment of the present invention. The video display device according to the present embodiment performs various video processing on an input video signal to make it suitable for the display format of the display element of the liquid crystal panel 3, and the video signal processing unit 1 performs processing. And a liquid crystal controller 2 that outputs a liquid crystal drive signal to the gate driver 4 and the source driver 5 of the liquid crystal panel 3 based on the displayed video signal.

また、映像表示装置は、入力映像信号のＡＰＬ（平均輝度レベル）を１画面毎に検出するＡＰＬ検出部６と、図示しないリモコン（リモートコントローラ）を用いてユーザが入力した指示信号を受信するリモコン受光部７と、リモコン受光部７で受信した指示信号を検出・解析し、ＡＰＬ検出部６で検出されたＡＰＬに基づいて、バックライト光源９を駆動するインバータ回路等の光源駆動部１０を制御する制御マイコン８とを備える。   The video display device also includes an APL detection unit 6 that detects an APL (average luminance level) of an input video signal for each screen and a remote control that receives an instruction signal input by a user using a remote controller (remote controller) (not shown). The light receiving unit 7 and the instruction signal received by the remote control light receiving unit 7 are detected and analyzed, and the light source driving unit 10 such as an inverter circuit for driving the backlight light source 9 is controlled based on the APL detected by the APL detecting unit 6. And a control microcomputer 8.

図１の構成において、本発明の表示パネルは液晶パネル３に相当し、本発明の特徴量検出部はＡＰＬ検出部６に相当し、本発明の光源制御部は制御マイコン８及び光源駆動部１０に相当する。   1, the display panel of the present invention corresponds to the liquid crystal panel 3, the feature amount detection unit of the present invention corresponds to the APL detection unit 6, and the light source control unit of the present invention includes the control microcomputer 8 and the light source drive unit 10. It corresponds to.

本実施形態の映像表示装置において、直下型バックライト方式、サイドエッジ型バックライト方式のいずれであってもよく、またバックライト光源９としては、現在一般的に用いられている冷陰極管（ＣＣＦＬ）の他、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることができ、あるいはこれらを併用したものであってもよい。また、バックライト光源９の輝度制御方式としては、電圧（もしくは電流）制御に限らず、デューティ（発光パルス幅）制御を採用してもよいことは言うまでもない。   In the video display device according to the present embodiment, either a direct backlight type or a side-edge type backlight type may be used, and the backlight light source 9 is a cold cathode tube (CCFL) generally used at present. ), A light emitting diode (LED) or the like may be used, or a combination of these may be used. Needless to say, the luminance control method of the backlight light source 9 is not limited to voltage (or current) control, and duty (light emission pulse width) control may be employed.

本発明の主たる特徴部分は、明順応及び暗順応に要する時間の違いに基づいて、入力映像信号の特徴量の変化に追従させて、バックライト光源の調光速度を変化させることにある。具体的には、ＡＰＬが急激に高くなる場合には、バックライト光源９の調光速度を速くし、映像の変化にバックライト光源９の発光輝度を追従させ、同一映像における明るさの変化を視聴者に視認させないようにする。一方、ＡＰＬが急激に低くなる場合には、バックライト光源９の調光速度を遅らせることにより、光漏れによる明るさの変化を視聴者が認識できないような速度で明るさを変化させる。これにより、映像と明るさのミスマッチを視聴者に視認させにくくし、映像品位の向上を図ることができる。   The main feature of the present invention is to change the dimming speed of the backlight light source by following the change in the feature amount of the input video signal based on the difference in time required for light adaptation and dark adaptation. Specifically, when the APL increases rapidly, the dimming speed of the backlight light source 9 is increased, the emission luminance of the backlight light source 9 is made to follow the change in the image, and the change in brightness in the same image is detected. Prevent viewers from seeing. On the other hand, when the APL suddenly decreases, the brightness is changed at a speed at which the viewer cannot recognize the change in brightness due to light leakage by delaying the dimming speed of the backlight light source 9. This makes it difficult for the viewer to visually recognize the mismatch between the video and the brightness, and the video quality can be improved.

図１において、ＡＰＬ検出部６は、入力映像信号のＡＰＬを検出し、検出結果をＡＰＬ信号として制御マイコン８に出力する。
制御マイコン８は、ＡＰＬ検出部６から送られてきたＡＰＬ信号と前回のＡＰＬ信号とを比較し、ＡＰＬの変化を検出する。さらに、制御マイコン８は、ＡＰＬの変化に基づいて、バックライト光源９の目標輝度を決定すると共に、バックライト光源９の所定時間当りの発光輝度の変化量（以下、発光輝度変化量）を決定し、これらの目標輝度と発光輝度変化量とを光源駆動部１０に出力する。
光源駆動部１０は、制御マイコン８から送られてきた目標輝度と発光輝度変化量とに基づいて、バックライト光源９の発光輝度を変化させる。 In FIG. 1, an APL detection unit 6 detects an APL of an input video signal and outputs the detection result to the control microcomputer 8 as an APL signal.
The control microcomputer 8 compares the APL signal sent from the APL detection unit 6 with the previous APL signal, and detects a change in APL. Further, the control microcomputer 8 determines the target luminance of the backlight light source 9 based on the change of the APL, and also determines the amount of change in emission luminance of the backlight light source 9 per predetermined time (hereinafter referred to as emission luminance change amount). Then, these target luminance and emission luminance change amount are output to the light source driving unit 10.
The light source driving unit 10 changes the light emission luminance of the backlight light source 9 based on the target luminance and the light emission luminance change amount sent from the control microcomputer 8.

図２は、図１に示した映像表示装置におけるＡＰＬの変化に対するバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す図である。図２（Ａ）はＡＰＬの変化を示し、図２（Ｂ）はバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す。
制御マイコン８は、入力映像信号のＡＰＬが高く変化した際の発光輝度変化量が、入力映像信号のＡＰＬが低く変化した際の発光輝度変化量よりも大きくなるように、各発光輝度変化量を決定する。これにより、図２（Ｂ）に示すように、ＡＰＬが急激に高くなる場合には、バックライト光源９の調光速度を速くして変化時間Ｔｒ２を短くし、ＡＰＬが急激に低くなる場合には、バックライト光源９の調光速度を遅くして変化時間Ｔｄ２を長くすることが可能となる。 FIG. 2 is a diagram illustrating a temporal change in the light emission luminance of the backlight light source with respect to a change in APL in the video display apparatus shown in FIG. 2A shows a change in APL, and FIG. 2B shows a time change in the light emission luminance of the backlight light source.
The control microcomputer 8 sets each light emission luminance change amount so that the light emission luminance change amount when the APL of the input video signal changes high is larger than the light emission luminance change amount when the APL of the input video signal changes low. decide. Thereby, as shown in FIG. 2B, when the APL increases rapidly, the dimming speed of the backlight light source 9 is increased to shorten the change time Tr2, and the APL decreases rapidly. Can slow down the dimming speed of the backlight source 9 and lengthen the change time Td2.

また、制御マイコン８は、入力映像信号のＡＰＬに応じてバックライト光源９の目標輝度を決定し、決定した目標輝度よりもバックライト光源９の輝度が低い場合、速い調光速度でもって、バックライト光源９の輝度が目標輝度まで上がるように、発光輝度変化量が所定量よりも大きくなるように決定する。この所定量は、例えば、バックライト光源９の最大輝度から最小輝度までの変化に対して、明順応に要する時間（速度）に基づいて予め設定される値である。このような調光制御により、ＡＰＬが急激に高くなる場合には、バックライト光源９の調光速度を速くして、視聴者が明順応する前に調光処理を完了させることができる。   Further, the control microcomputer 8 determines the target luminance of the backlight light source 9 according to the APL of the input video signal. When the luminance of the backlight light source 9 is lower than the determined target luminance, the control microcomputer 8 has a fast dimming speed and the backlight The light emission luminance change amount is determined to be larger than a predetermined amount so that the luminance of the light source 9 increases to the target luminance. This predetermined amount is, for example, a value set in advance based on the time (speed) required for bright adaptation with respect to a change from the maximum luminance to the minimum luminance of the backlight light source 9. When the APL increases rapidly by such dimming control, the dimming speed of the backlight light source 9 can be increased, and the dimming process can be completed before the viewer adapts brightly.

本発明の映像表示装置による調光制御方法によれば、バックライト光源の輝度を上げる場合と下げる場合とで調光速度を変化させることにより、映像変化に追従した調光制御を行うことができる。すなわち、図２に示したように、ＡＰＬが急激に高くなる場合、従来に比べて調光速度を速くすることにより、映像の変化にバックライト光源の輝度を追従させる。これにより、視聴者が明順応する前に調光制御を完了させ、同一の映像における明るさ変化を視聴者に視認させずにバックライト光源の輝度を目標レベルまで上げることが可能となる。   According to the dimming control method by the video display device of the present invention, it is possible to perform dimming control following the video change by changing the dimming speed between when the brightness of the backlight light source is increased and when it is decreased. . That is, as shown in FIG. 2, when the APL increases rapidly, the luminance of the backlight light source is made to follow the change in the image by increasing the dimming speed compared to the conventional case. Accordingly, it is possible to complete the dimming control before the viewer adapts to the light, and to increase the luminance of the backlight light source to the target level without causing the viewer to visually recognize the brightness change in the same image.

図３は、入力映像信号のＡＰＬとバックライト輝度との関係を表す特性曲線を示す図である。横軸はＡＰＬを百分率（％）で表したものであり、表示映像が画面全体で全て黒の場合にはＡＰＬは０％で、全て白の場合にはＡＰＬは１００％となる。また縦軸はバックライト光源９の発光輝度を百分率（％）で表したものであり、バックライト輝度を最も明るくしたときを１００％、バックライト調光時の最低輝度は概ね１０％乃至２０％程度となるように制御している。
なお、図３は冷陰極管を用いたバックライトの特性曲線の例を示したが、ＬＥＤ、有機ＥＬ等、他の光源を用いた場合には図３とは異なる特性曲線となることは言うまでもない。 FIG. 3 is a diagram showing a characteristic curve representing the relationship between the APL of the input video signal and the backlight luminance. The horizontal axis represents APL as a percentage (%). When the display image is entirely black on the entire screen, the APL is 0%, and when it is all white, the APL is 100%. The vertical axis represents the light emission luminance of the backlight light source 9 as a percentage (%). The backlight luminance is 100% when the luminance is the brightest, and the minimum luminance during backlight dimming is approximately 10% to 20%. It is controlled so as to be about.
FIG. 3 shows an example of the characteristic curve of the backlight using the cold cathode tube, but it goes without saying that when another light source such as LED or organic EL is used, the characteristic curve is different from that of FIG. Yes.

制御マイコン８は、図示しない内蔵のＲＯＭを用いたルックアップテーブルを参照したり、あるいは、近似関数を用いた演算によって、入力映像信号の平均輝度レベルに対するバックライト光源９の駆動電圧値（もしくは電流値）を適応的に可変する。この際、制御マイコン８は、図３に示すＡＰＬ−バックライト輝度（明るさ）特性に基づいて、バックライト光源９の目標輝度を決定する。すなわち、図３に基づくバックライト光源９の発光輝度制御例の場合、入力映像信号のＡＰＬが上がるに従ってバックライト光源９の発光輝度を高くし、画面輝度が上がっていくように制御される。   The control microcomputer 8 refers to a look-up table using a built-in ROM (not shown), or performs an operation using an approximate function, or the driving voltage value (or current) of the backlight light source 9 with respect to the average luminance level of the input video signal. Value) is adaptively varied. At this time, the control microcomputer 8 determines the target luminance of the backlight light source 9 based on the APL-backlight luminance (brightness) characteristic shown in FIG. That is, in the example of the emission luminance control of the backlight light source 9 based on FIG. 3, the emission luminance of the backlight light source 9 is increased and the screen luminance is increased as the APL of the input video signal increases.

図４及び図５は、本発明の映像表示装置によるアクティブバックライト制御の一例を説明するためのフロー図である。なお、本例の処理は図１に示した映像表示装置により実行されるものとし、図中、調光現在値はバックライト光源９に現在設定されている発光輝度の設定値、調光目標値はバックライト光源９の発光輝度の目標値、調光アップ用ステップ数はバックライト光源９の調光を上げるときの発光輝度設定値の変化量、調光ダウン用ステップ数はバックライト光源９の調光を下げるときの発光輝度設定値の変化量を示す。   4 and 5 are flowcharts for explaining an example of active backlight control by the video display device of the present invention. Note that the processing of this example is executed by the video display device shown in FIG. 1, and in the figure, the dimming current value is the set value of the light emission luminance currently set in the backlight light source 9 and the dimming target value. Is the target value of the light emission luminance of the backlight light source 9, the number of steps for dimming up is the amount of change in the light emission luminance setting value when increasing the dimming of the backlight light source 9, and the number of steps for dimming down is the number of steps of the backlight light source 9 The amount of change in the light emission luminance setting value when dimming is lowered is shown.

まず、図４（Ａ）に基づいて、本発明の映像表示装置による初期設定処理の一例を説明する。映像表示装置の制御マイコン８は、現在の映像モードの調光設定値を調光現在値として設定する（ステップＳ１）。映像表示装置は、複数の映像モードを備え、映像モード毎に異なる調光設定値を備えるようにしてもよい。この場合、視聴者がリモコン等により選択した映像モードに応じた調光設定値を調光現在値として設定する。
次に、図４（Ｂ）に基づいて、本発明の映像表示装置による調光目標値設定処理の一例を説明する。ここでの処理は１６ｍｓｅｃ単位で実行される。
映像表示装置の制御マイコン８は、入力映像信号のＡＰＬ（平均輝度レベル）を取得し（ステップＳ１１）、取得したＡＰＬに応じた調光レベルを図３に示した特性曲線（ＡＰＬ−バックライト輝度特性）から計算し、これを調光目標値として設定する（ステップＳ１２）。 First, an example of the initial setting process by the video display device of the present invention will be described with reference to FIG. The control microcomputer 8 of the video display device sets the dimming setting value of the current video mode as the dimming current value (step S1). The video display device may include a plurality of video modes, and may have different dimming setting values for each video mode. In this case, the dimming setting value corresponding to the video mode selected by the viewer using the remote controller or the like is set as the current dimming value.
Next, an example of the dimming target value setting process by the video display device of the present invention will be described based on FIG. This process is executed in units of 16 msec.
The control microcomputer 8 of the video display apparatus acquires the APL (average luminance level) of the input video signal (step S11), and the dimming level corresponding to the acquired APL is the characteristic curve (APL-backlight luminance) shown in FIG. Characteristic) and set it as a dimming target value (step S12).

次に、図５に基づいて、本発明の映像表示装置による調光処理の一例を説明する。ここでの処理は３２ｍｓｅｃ単位で実行される。
映像表示装置の制御マイコン８は、調光目標値が調光現在値よりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ２１）、調光目標値が調光現在値よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）、入力映像信号のＡＰＬが高く変化したと判定する。この場合、制御マイコン８は、調光アップ用ステップ数を調光ステップ量として設定する（ステップＳ２２）。 Next, based on FIG. 5, an example of the light control processing by the video display device of the present invention will be described. This process is executed in units of 32 msec.
The control microcomputer 8 of the video display device determines whether or not the light control target value is larger than the current light control value (step S21), and when it is determined that the light control target value is larger than the current light control value (YES) ), It is determined that the APL of the input video signal has changed to a high level. In this case, the control microcomputer 8 sets the dimming-up step number as the dimming step amount (step S22).

次に、制御マイコン８は、調光現在値に調光ステップ量を加算し、この加算結果を調光現在値として決定する（ステップＳ２３）。そして、決定した調光現在値を光源駆動部１０に設定する（ステップＳ２４）。光源駆動部１０は、制御マイコン８から送られてきた調光現在値（目標輝度と発光輝度変化量）に基づいて、バックライト光源９の発光輝度を変化させる。   Next, the control microcomputer 8 adds the dimming step amount to the current dimming value, and determines the addition result as the current dimming value (step S23). And the determined light control present value is set to the light source drive part 10 (step S24). The light source driving unit 10 changes the light emission luminance of the backlight light source 9 based on the current dimming value (target luminance and light emission luminance change amount) sent from the control microcomputer 8.

一方、上記ステップＳ２１において、調光目標値が調光現在値以下と判定された場合（ＮＯの場合）、制御マイコン８は、調光目標値が調光現在値よりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ２５）。ここで、調光目標値が調光現在値よりも小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）、入力映像信号のＡＰＬが低く変化したと判定する。この場合、制御マイコン８は、調光ダウン用ステップ数を調光ステップ量として設定する（ステップＳ２６）。この調光ダウン用ステップ数は、調光アップ用ステップ数よりも少ない値に設定される。   On the other hand, if it is determined in step S21 that the dimming target value is equal to or less than the current dimming value (NO), the control microcomputer 8 determines whether the dimming target value is smaller than the current dimming value. (Step S25). Here, when it is determined that the dimming target value is smaller than the current dimming value (in the case of YES), it is determined that the APL of the input video signal has changed low. In this case, the control microcomputer 8 sets the number of steps for dimming down as the dimming step amount (step S26). The number of steps for dimming down is set to a value smaller than the number of steps for dimming up.

次に、制御マイコン８は、調光現在値から調光ステップ量を減算し、この減算結果を調光現在値として決定する（ステップＳ２７）。そして、ステップＳ２４に移行して、決定した調光現在値を光源駆動部１０に設定する。光源駆動部１０は、制御マイコン８から送られてきた調光現在値（目標輝度と発光輝度変化量）に基づいて、バックライト光源９の発光輝度を変化させる。   Next, the control microcomputer 8 subtracts the dimming step amount from the dimming current value, and determines the subtraction result as the dimming current value (step S27). Then, the process proceeds to step S <b> 24, and the determined dimming current value is set in the light source driving unit 10. The light source driving unit 10 changes the light emission luminance of the backlight light source 9 based on the current dimming value (target luminance and light emission luminance change amount) sent from the control microcomputer 8.

また、上記ステップＳ２５において、調光目標値が調光現在値以上と判定された場合（ＮＯの場合）、制御マイコン８は、調光目標値と調光現在値とが等しく、変化がないと判定し、そのまま終了する。   If it is determined in step S25 that the dimming target value is equal to or greater than the current dimming value (in the case of NO), the control microcomputer 8 indicates that the dimming target value is equal to the current dimming value and there is no change. Judge and end as it is.

なお、調光アップ用ステップ数と調光ダウン用ステップ数は、本例の場合、３２ｍｓ当りのバックライト光源９の発光輝度の変化量に相当し、調光アップ用ステップ数＞調光ダウン用ステップ数の関係にあるものとする。これにより、ＡＰＬが高くなる際の調光速度を、ＡＰＬが低くなる際の調光速度よりも速くすることができる。   In this example, the number of steps for dimming up and the number of steps for dimming down correspond to the amount of change in emission luminance of the backlight light source 9 per 32 ms. It is assumed that the number of steps is related. Thereby, the light control speed when APL becomes high can be made faster than the light control speed when APL becomes low.

また上記実施形態においては、入力映像信号の特徴量として、表示画面内における検出領域の平均輝度レベル（ＡＰＬ）を用いているが、本発明ではこれに限らず、表示画面内における特定領域の映像信号に対するピーク輝度の状態（有無または多少）を求めて、バックライト光源の輝度変調に利用する構成としてもよい。
同様に入力映像信号の特徴量として、１フレーム内の所定領域（期間）における最大輝度レベルや最小輝度レベル、輝度分布状態（ヒストグラム）を用いたり、またはこれらを二つ以上組み合わせて求めた特徴量に基づき、バックライト光源の発光輝度を可変制御してもよい。さらに入力映像信号の特徴量に応じて、バックライト光源の発光輝度を可変制御するとともに、これと連動して、入力映像信号の階調補正制御を行う構成としてもよい。 In the above embodiment, the average luminance level (APL) of the detection area in the display screen is used as the feature quantity of the input video signal. However, the present invention is not limited to this, and the video of the specific area in the display screen is used. The peak luminance state (presence / absence or some) of the signal may be obtained and used for luminance modulation of the backlight light source.
Similarly, as the feature amount of the input video signal, the feature amount obtained by using the maximum brightness level, the minimum brightness level, the brightness distribution state (histogram) in a predetermined region (period) in one frame, or a combination of two or more thereof. Based on the above, the emission luminance of the backlight light source may be variably controlled. Further, the light emission luminance of the backlight light source may be variably controlled according to the feature amount of the input video signal, and the gradation correction control of the input video signal may be performed in conjunction with this.

本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the video display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示した映像表示装置におけるＡＰＬの変化に対するバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the light-emitting luminance of the backlight light source with respect to the change of APL in the video display apparatus shown in FIG. 入力映像信号のＡＰＬとバックライト輝度との関係を表す特性曲線を示す図である。It is a figure which shows the characteristic curve showing the relationship between APL of an input video signal, and a backlight brightness | luminance. 本発明の映像表示装置によるアクティブバックライト制御の一例を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating an example of the active backlight control by the video display apparatus of this invention. 本発明の映像表示装置によるアクティブバックライト制御の一例を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating an example of the active backlight control by the video display apparatus of this invention. 特許文献３に記載されている映像表示装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a video display device described in Patent Document 3. 図６に示した映像表示装置におけるＡＰＬの変化に対するバックライト光源の発光輝度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the light emission luminance of a backlight light source with respect to the change of APL in the video display apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１，１０６…映像信号処理部、２…液晶コントローラ、３，１０８…液晶パネル、４…ゲートドライバ、５…ソースドライバ、６，１０１…ＡＰＬ検出部、７…リモコン受光部、８…制御マイコン、９，１０５…バックライト光源、１０，１０４…光源駆動部、１０２…中間制御信号作成部、１０３…信号変化制御部、１０７…表示素子駆動部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,106 ... Video signal processing part, 2 ... Liquid crystal controller, 3,108 ... Liquid crystal panel, 4 ... Gate driver, 5 ... Source driver, 6,101 ... APL detection part, 7 ... Remote control light-receiving part, 8 ... Control microcomputer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9,105 ... Backlight light source, 10,104 ... Light source drive part, 102 ... Intermediate control signal preparation part, 103 ... Signal change control part, 107 ... Display element drive part.

Claims (3)

入力映像信号を表示する表示パネルと、該表示パネルを照明するバックライト光源と、前記入力映像信号の特徴量を検出する特徴量検出部と、該検出された特徴量に基づいて前記バックライト光源の所定時間当りの発光輝度の変化量を可変制御する光源制御部とを備えた映像表示装置であって、
前記光源制御部は、前記入力映像信号の特徴量が高く変化した際の前記変化量が、前記入力映像信号の特徴量が低く変化した際の前記変化量よりも大きくなるように制御することを特徴とする映像表示装置。 A display panel for displaying an input video signal, a backlight light source for illuminating the display panel, a feature amount detection unit for detecting a feature amount of the input video signal, and the backlight light source based on the detected feature amount A light source control unit that variably controls the amount of change in emission luminance per predetermined time,
The light source control unit controls the change amount when the feature amount of the input video signal is changed to be higher than the change amount when the feature amount of the input video signal is changed low. A characteristic video display device. 請求項１に記載の映像表示装置において、前記光源制御部は、前記入力映像信号の特徴量に応じて前記バックライト光源の目標輝度を決定し、該決定した目標輝度よりも前記バックライト光源に設定されている設定輝度が低い場合、前記目標輝度に到達するまでの前記変化量が所定量よりも大きくなるように制御することを特徴とする映像表示装置。   2. The video display device according to claim 1, wherein the light source control unit determines a target luminance of the backlight light source in accordance with a feature amount of the input video signal, and sets the backlight light source to be higher than the determined target luminance. When the set luminance is low, the video display device is controlled so that the amount of change until reaching the target luminance is larger than a predetermined amount. 請求項１又は２に記載の映像表示装置において、前記入力映像信号の特徴量は、該入力映像信号の平均輝度レベル、最大輝度レベル、最小輝度レベル、輝度分布状態のいずれか一つまたは二つ以上の組み合わせにより求められるものであることを特徴とする映像表示装置。   3. The video display device according to claim 1, wherein the feature amount of the input video signal is one or two of an average luminance level, a maximum luminance level, a minimum luminance level, and a luminance distribution state of the input video signal. A video display device characterized by being obtained by the above combination.
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