JP2009103826A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＮ動作モードによって駆動する液晶表示装置であって、画面上のムラや斜め線を見えにくくすることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本液晶表示装置１０は、映像信号を受信する映像信号受信部と、受信した映像信号を検出する信号入力検出部と、バックライトを調光制御する調光制御部と、信号入力検出部が映像信号を検出しない場合は、調光制御部にバックライトの輝度を所定値だけ下げるよう指示する制御部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶を用いて映像を表示する液晶表示装置において、特に、ＴＮ方式の動作モードを使用する液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置とは、印加電圧によって光の透過率を変化させる液晶を利用して映像を表示する装置である。液晶が光の透過率を変化させる方式として、ツイストネマティック（ＴＮ：Twisted Nematic）方式、垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Plane Switching)方式、及びＯＣＢ（Optically Compensated Bend）方式が存在する。中でも、ＴＮ方式はコスト面で有利なこともあり幅広く普及している。

ＴＮ方式は、正の誘電率異方性のネマティック液晶を、表面に配向膜を形成した２枚のガラス基板の間に入れ、液晶分子の分子軸が２枚のガラス基板間で９０度ねじれるように配置されている。このネマティック液晶に液晶分子の軸方向の直線偏光が入射すると、直線偏光は液晶を通り抜ける間に分子軸のねじれに従って９０度回転する。また、この液晶に電圧を印加すると、液晶分子軸は電界方向に配向変化し、入射光は回転することなく液晶中を通り抜ける。そのため、偏光板によって遮断され暗くなる。また、液晶素子は、低電圧・低消費電力・高コントラスト特性をもつ。

しかしながら、ＴＮ方式は、画面上にムラや斜め線を発生させる場合がある。ＴＮ方式における画素の形成過程にラビング固定が存在する。このラビング工程とは、ガラス基板に転写された配向膜に、液晶分子の配列方向が均一となるよう溝を形成するものである。ラビング工程では、ラビング布を巻きつけたローラーを配向膜に押し当てつつ回転させて溝を形成していく。このとき、ラビング布の配向膜に対する当たり方の向きや強さが均一でないと、溝が均一に形成されない。そのため、透過率が低くなるよう液晶分子の配列を変化させた場合でも、均一の配列とならない液晶により洩れ光を生じさせ、画面上のムラや斜め線を発生させる。

映像のコントラスト感を向上させて画質品位を向上させるために、入力映像信号の状態に基づいて、バックライトの輝度を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、入力映像信号の状態とは、入力映像信号の輝度又は階調レベルを意味している。

また、液晶表示装置内部の温度上昇を抑制する際、映像における輝度が一定値より低下しないよう制御する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

そして、インバータ回路の構成を複雑にすることなく、バックライトの調光範囲を広くする技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

さらに、液晶表示装置がＯＣＢ方式の動作モードであって、黒挿入駆動型の液晶表示素子を使用する液晶表示装置において、調光範囲の低下を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。ここで、黒挿入駆動とは、１フレーム内に映像信号とは別に、黒表示期間を形成する画像を挿入する技術である。

また、バックライトをＰＷＭ制御してその調光を制御する液晶表示装置において、調光制御用信号のデューティ比を制御して、バックライトの寿命を延ばす技術が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。
特開２００６−３２３０７３号公報 特開２００６−２４３５９１号公報 特開平１１−１９４７３６号公報 特開２００７−１５５８１９号公報 特開２００７−１５０９６７号公報

上述した特許文献１〜５の技術は、そのどれもが、ＴＮ方式の液晶素子において本項的に発生してしまう画面上のムラや斜め線を解消するための技術ではない。そして、このような画面上のムラや斜め線はＴＮ方式においては不可避なものとして改善されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ＴＮ動作モードによって駆動する液晶表示装置であって、画面に発生するムラや斜め線を見えにくくすることができる液晶表示装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の一局面では、ＴＮ方式の液晶パネルで構成されるとともに、受信した映像信号に基づいて、バックライトから前記液晶パネルに照射される光の透過率を変化させて映像を表示する液晶表示装置において、前記映像信号を受信する映像信号受信部と、前記映像信号受信部への前記映像信号の入力を検出する信号入力検出部と、前記バックライトの輝度に対する操作入力を受け付けて、この操作に基づいて該バックライトの輝度を調光制御する調光制御部と、前記信号入力検出部が前記映像信号の入力を検出しない場合は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を下げるよう指示する制御部とを有する構成としてある。

上記のように構成された発明は、ＴＮ方式の液晶パネルで構成されるとともに、入力された映像信号に基づいてバックライトから液晶パネルに照射される光の透過率を変化させて映像を表示する液晶表示装置に関するものである。本発明では、信号入力検出部が映像信号受信部に映像信号が入力されたことを検出しない場合は、制御部は調光制御部にバックライトの輝度を下げるよう指示する。
前述したように、ＴＮ方式の液晶パネルは遮光率が甘く、映像信号が入力されない場合でも、漏れ光によって画面上のムラや斜め線を視認できてしまう。そのため、透過光自体の輝度を下げることにより、液晶パネルの構造を改良することなく、画面上のムラや斜め線を見えにくくすることができる。

ここで、バックライトの輝度を下げるとは、バックライトの発光を停止させず、且つ、バックライト駆動部の駆動に支障をきたさない範囲で輝度を下げることを意味する。
また、映像信号とは、画面に表示される映像の元となるデータの他、この映像を組み立てるための同期信号や、この映像を認識するための各種の情報を含むものである。そのため、映像信号の入力を検出するとは、直接的に映像の元となるデータを検出することの他に、間接的にこの映像信号に付随する同期信号や各種情報から映像信号の有無を判断する場合を含む。

好ましくは、前記映像信号が検出されない場合は、前記液晶パネルに単色の画像を表示させる単色画面表示部を有する。
上記のように構成した発明では、映像信号が検出されない場合は、単色画面表示部は、画面上に単色の画像を表示させるため、より輝度ムラや斜め線を見えにくくすることができる。
ここで、単色の画像とは、画面に表示される映像が物体や文字列等を伴わない単色のみからなる映像の意味である。具体的には、ＯＳＤ（On-Screen display）画像で構成される映像である。

好ましくは、前記制御部は、前記調光制御部が受け付ける前記操作入力の調光範囲より低い輝度になるよう、該調光制御部に調光制御させる。
上記のように構成した発明では、映像信号の入力が検出されない場合、調光制御部はバックライトの輝度を操作入力で入力された調光範囲より低い値にする。そのため、操作入力範囲における下限において画面上にムラや斜め線が表示される場合でも、この下限より輝度の値を低くするのでムラや斜め線を見えにくくすることができる。
ここで、操作入力範囲とは、画面に表示されるムラや斜め線を見えにくくする目的以外で行なわれるいわゆる通常の調光制御の範囲を意味している。

好ましくは、前記調光制御部は、パルス信号のデューティ比を変化させるＰＷＭ制御により前記バックライトを調光制御する構成とされ、

前記制御部は、前記調光制御部に前記パルス信号のデューティ比を変化させるよう指示する。
上記のように構成した発明では、調光制御部は、パルス信号のデューティに基づいてバックライトを調光制御しており、制御部は、このパルス信号のデューティ比を低くすることでバックライトの輝度を低下させる。そのため、制御部は、パルス信号のデューティ比をパラメータとしてバックライトの調光を制御することが可能となり、調光制御をより制御し易くすることができる。

好ましくは、前記制御部は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を低くするよう調光制御させた後、信号入力検出部が前記映像信号を検出した場合は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を段階的に増加させるよう指示を出す。
上記のように構成された発明では、画面の輝度を低くした状態から、輝度を段階的に上げていくため、画面を視聴するユーザが輝度の変化に違和感を覚えることなく画面を視聴することができる。
ここで、段階的とは一定のステップをおいて、輝度を増加させるという意味である。

好ましくは、前記信号入力検出部は、前記映像信号における同期信号の有無を検出して、前記映像信号の入力を検出する。
上記のように構成された発明では、映像信号の同期信号の有無に基づいて映像信号の入力を検出するため、より簡易に映像信号の有無を検出することができる。

本発明の他の局面として、前記映像信号受信部は、ディジタルテレビジョン放送を受信可能な構成とされ、前記信号入力検出部は、放送データに格納された情報を基に前記映像信号の入力を検出する。
上記のように構成された発明では、ディジタルテレビジョン放送を受信するに際し、放送データに格納された情報を基に映像信号の入力を検出するため、より簡易に映像信号の有無を検出することができる。

本発明の他の局面として、前記映像信号の入力が検出されない場合に、前記液晶パネルに単色の画像を表示させる単色画面表示部を有し、前記調光制御部は、パルス信号のデューティ比を変化させるＰＷＭ制御により前記バックライトを調光制御する構成とされ、前記制御部は、前記調光制御部が受け付ける前記操作入力の調光範囲より低い輝度になるよう、前記調光制御部に前記パルス信号のデューティ比を変化させるよう指示するとともに、映像信号の入力が検出されない状態から映像信号の入力が検出された状態に移行した場合は、前記調光制御部に、前記バックライトの輝度を段階的に上げるよう指示し、前記映像信号受信部は、ディジタルテレビジョン放送を受信可能な構成とされ、前記信号入力検出部は、ディジタルテレビジョン放送における放送データを構成するパケットに格納された情報を基に映像信号の入力を検出する。

以上説明したように本発明によれば、ＴＮ方式の液晶パネルを使用する場合においても、画面上の輝度ムラ及び斜め線を見えにくくすることができる。
また請求項２にかかる発明によれば、画面上に単色の画像を表示させるため、より輝度ムラや白い線を見えにくくすることができる。
そして請求項３にかかる発明によれば、ユーザ設定範囲の下限において画面上にムラや斜め線が表示される場合でも、この下限範囲より輝度の値を低くしてムラや斜め線を見えにくくすることができる。
さらに請求項４にかかる発明によれば、制御部は、デューティ比をパラメータとしてバックライトの調光を制御することが可能となり、調光制御をより制御し易くすることができる。
また請求項５にかかる発明によれば、画面の輝度を低くした状態から、輝度を段階的に上げていくため、画面を視聴するユーザが輝度の変化に違和感を覚えることなく画面を視聴することができる。
そして請求項６、７にかかる発明によれば、簡易な方法で映像信号の入力を検出することができる。
さらに請求項８のような、より具体的な構成において、上述した請求項１〜請求項８の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。なお、図中同一又は相等する箇所は同一の符号を使用し、その説明は繰返さない。
１．実施形態：
１．１．テレビジョン受信機の構成：
１．２．本発明に関わる機能：
１．２．１．ＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ受信時：
１．２．２．ＮＴＳＣ受信時：
１．２．３．S-Video/Composite端子からの信号受信時：
１．２．４．Component端子からの信号受信時：
１．２．５．ＨＤＭＩ端子からの信号受信時：
１．２．６．ＰＣからの信号受信時：

１．実施形態：
１．１．テレビジョン受信機の構成：
図１は、本発明の実施形態におけるテレビジョン受信機のブロック構成図である。
テレビジョン受信機１００は、アンテナ１が受信した地上アナログテレビジョン放送や、ケーブルを介して受信したディジタルテレビジョン放送から、リモコン装置１３０等で選局されたチャンネルに対応したデータを抽出するとともに、このデータを検波して映像及び音声として出力するものである。また、入出力端子を用いて、外部機器との間でデータの相互通信を行なうことができる。さらに、テレビジョン受信機１００は、映像信号が入力されない場合に画面輝度を低下させて、画面に現れるムラや斜め線を見えにくくする機能を有する。

テレビジョン受信機１００は、アンテナ又はケーブルから受信したデータに基づいて、映像信号や音声信号を生成する放送受信部３０と、放送受信部３０が生成した映像信号を基に映像を表示するディスプレイ２００と、テレビジョン受信機１００の各部に電源を供給する電源回路１２０と、テレビジョン受信機１００の駆動を遠隔操作するリモコン装置１３０と、放送受信部３０が生成した音声信号を基に音声を出力する音声出力部１４０とで構成されている。

放送受信部３０は、アナログ放送信号から映像信号及び音声信号を抽出し、アナログ／ディジタル変換するアナログ放送受信・検波部１０と、ディジタル放送信号から映像信号及び音声信号を抽出するディジタル放送受信・復号部２０と、アナログ放送受信・検波部１０又はディジタル放送受信・復号部２０が生成した映像信号を一次記憶するメモリ３６と、メモリ３６に記憶された映像信号に所定の信号処理を施す信号処理演算部３４と、ＯＳＤ（On-Screen display）画像を合成するためのＯＳＤ回路３５と、リモコン装置１３０を用いた操作入力を受け付けるリモコン受信部３１と、放送受信部３０の駆動を制御する制御部４０と、外部機器との間でデータの相互通信を行なう入出力端子５０とで構成されている。なお、放送受信部３０の各部はバス１１０を用いて接続され、各部との間で相互通信が可能である。以下に各部をより具体的に説明する。

アナログ放送受信・検波部１０は、アンテナ１が受信した地上アナログ放送から、選局されたチャンネルに対応した映像信号と音声信号とを検波するものである。アナログ放送受信・検波部１０は、地上アナログ放送用チューナ部１１と、映像中間周波増幅・検波部１２と、Ａ／Ｄ変換部１３とで構成されている。なお、本実施の形態では、アンテナ１が受信する地上アナログ放送は、ＮＴＳＣ（National Television System）方式のアナログテレビジョン放送信号である。しかしながら、放送形態はこれに限定されず、ＰＡＬ（Phase Alternation by Line）方式であってもＳＥＣＡＭ（Sequen-tiel a Memoire）方式であってもよい。

地上アナログ放送用チューナ部１１は、アンテナ１が受信した地上アナログ放送信号から、リモコン装置１３０等で選局されたチャンネルに対応した複合信号を中間周波信号に変換する。映像中間周波増幅・検波部１２は、中間周波信号を増幅するとともに、増幅後の信号から映像信号と音声信号とを検波する。Ａ／Ｄ変換部１３は、映像中間波増幅・検波部１２が検波した映像信号をＡ／Ｄ変換して、メモリ３６に一次記憶する。また、Ａ／Ｄ変換部１３は、入出力端子５０としてのS-Video/Composite端子５１（後述）と、Component端子５２（後述）と、Ｓ端子５３と接続しており、上記した各端子から入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換する。なお、メモリ３６に記憶される映像信号とは、映像を表示するための色信号や輝度信号の他、水平同期信号や垂直同期信号から成る同期信号を含むものである。

ディジタル放送受信・復号部２０は、ケーブル２から伝送されたディジタル放送信号から、選局されたチャンネルに対応した映像信号と音声信号とを復号するものである。ディジタル放送受信・復号部２０は、ディジタル放送用チューナ部２１と、復調部２２と、ＭＰＥＧ−２多重分離部２３と、基本デコーダ部２４と、ＭＰＥＧ−２映像・音声復号部２５とで構成されている。なお、本実施の形態では、ディジタル放送受信・復号部２０が受信するディジタル放送信号は、ＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ方式のディジタル放送である。しかしながら、ディジタル放送受信・復号部２０が受信するディジタル放送はこれに限定されない。

ディジタル放送用チューナ部２１は、ケーブル２から伝送されたディジタル放送データからリモコン装置１３０等により選局されたチャンネルの変調信号を抽出する。復調部２２はディジタル放送用チューナ部２１が抽出した変調信号からディジタルデータを抽出する。ここで、復調部２２によって抽出されるディジタルデータとは、例えばＭＰＥＧ−２ＴＳ（Moving Picture Experts Group 2 Transport Stream)である（以下、ＴＳと記載する）。

図２は、一例としてのＡＴＳＣ規格に準じたＴＳを説明する図である。ＴＳは、一定の情報量を持つデータであるパケットが複数集合して構成されている。ＡＴＳＣ規格では、各パケットに、映像データや、音声データや、データ放送コンテンツや番組特定情報としてのＰＳＩ（Program Specific Information）情報や、ＥＰＧ情報としてのＳＩ（Service Information）情報や、ＰＳＩＰ（Program and System Information Protocol)情報が格納されている。また、各パケットには、パケットを識別するためのＩＤであるＰＩＤ（Packet Identifier）が格納されており、このＰＩＤを参照することでパケットをフィルタリングすることができる。

なお、ＰＳＩ情報は、ＴＳから必要とされるパケットをフィルタリングする際に必要とされる情報である。ＰＳＩ情報には、ＴＳの各パケットを特定するためのテーブルであるＰＭＴ（Program Map Table)情報と、ＰＭＴを伝送しているパケットを特定するためのテーブルであるＰＡＴ（Program Association Table)情報とが存在する。具体的には、ＰＡＴにはそのサービスのＰＭＴを識別するためのＰＩＤ等が記憶されている。ＰＳＩＰ情報には、仮想チャンネルのテーブルであるＶＣＴ（Virtual Channel Table)と、ＭＧＴ（Master Guide Table)とが存在する。

ＭＰＥＧ−２多重分離部２３は、復号されたＴＳのＰＳＩ情報と、ＳＩ情報、更にはＰＳＩＰ情報を識別・分離して基本デコーダ部２４に出力する。

基本デコーダ部２４は、ＳＩ情報を使用して、ＥＰＧを構成するとともに、ディジタル放送用チューナ部２１の局部発振周波数を制御し、受信するチャンネルを選局するために、ＰＳＩ情報及びＰＳＩＰ情報を制御部４０に出力する。制御部４０に入力されたＰＳＩ情報、及びＰＳＩＰ情報は、前述したようにＴＳにおける必要とされるパケットの検出に利用されものである。更に、本発明では、ＴＳに記憶された映像信号の有無を検出する際にも使用される。

映像・音声復号部２５は、ＰＭＴ情報又はＶＣＴ情報から参照されたＰＩＤを基に、ＴＳから選局された映像信号と音声信号とを特定し、特定された映像信号と音声信号とを復号する。なお、復号された映像信号は、メモリ３６に一次記憶される。また、映像・音声復号部２５は、入出力端子５０としてのＨＤＭＩ端子５４（後述）と接続しており、ＨＤＭＩ端子から入力された信号から映像信号と音声信号とを復号して、映像信号をメモリ３６に一次記憶させる。

信号処理演算部３４は、メモリ３６に記憶された映像信号に所定の信号処理を施すとともに、場合によってこの映像信号にＯＳＤ回路３５で生成された映像等を合成する。また、ＯＳＤ回路３５は、ＯＳＤ画像を生成し、生成した画像を信号処理演算部３４に出力する。

リモコン受信部３１は、リモコン装置１３０から送信された制御コマンドを受信して、この制御コマンドに基づいた制御信号を制御部４０に出力する。制御コマンドの具体的な一例としては、チャンネルを選局するための選局操作や、使用する入出力端子５０を切り替える入出力切り替え操作に対応したコマンドである。

制御部４０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central processing Unit）４１と、ＣＰＵ４１が各種演算を実行するためのプログラムやテーブルが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory)４２と、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムやテーブル更にはＣＰＵ４１による演算結果の一次記憶場所として作用するＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、ＣＰＵ４１に時計機能を与えるタイマー４４とで構成されている。また、各部はバス４５により接続され、相互通信が可能である。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに従って、テレビジョン受信機１００の駆動を制御する。例えば、ディジタル放送を出力する場合は、ＣＰＵ４１はＰＳＩ情報又はＰＳＩＰ情報を参照して、復号対象とされたパケットをメモリ３６から参照する。参照されたパケットは、映像・音声復号部に出力され復号される。また、アナログ放送を出力する場合は、メモリ３６に記憶された映像データの同期信号を検出して映像信号の有無を判別する。さらに、ＣＰＵ４１は、画面輝度を調光制御するための調光制御信号をディスプレイ２００に出力する。

ＲＯＭ４２には、ＣＰＵ４１が映像信号を検出しない場合に、ディスプレイ２００の画面輝度を低下させる画面輝度低下プログラム３００が記憶されている。また、ＲＯＭ４２には、ＣＰＵが上記した画面輝度低下プログラム３００を実行した際、現在選択された映像信号受信部に応じた映像信号の有無を判断するためのテーブル４００を記憶している。ここで、映像信号受信部とは、映像信号を受信する部位であり、本実施形態では、アナログ放送受信・検波部１０と、ディジタル放送受信・復号部２０と、各入出力端子５０とである。また、この画面輝度低下プログラム３００により、ＣＰＵ４１は映像信号を検出する信号入力検出部の機能と、映像信号の検出の有無によって画面輝度を低下させる制御部の機能とを実現する。なお、具体的な画面輝度低下プログラム３００の説明は後述する。

入出力端子５０は、所定の方式に基づいて本テレビジョン受信機１００と外部機器（図示しない）との間で相互通信を行なうものである。本実施形態における入出力端子５０は、次の４種類である。ＲＧＢの色信号と輝度信号とが合成されたコンポジット信号を伝送するS-Video/Composite端子５１。輝度信号と、色情報と輝度情報との差である色差信号とを独立して伝送するComponent端子５２。パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記載する）と本テレビジョン受信機１００とを接続するＳ端子５３。ディジタル化された映像信号及び音声信号とを伝送するＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子５４。なお、上述した各入出力端子５０は制御部４０による制御の基、使用する端子が切り替えられる構成である。

ディスプレイ２００は、放送受信部が生成した映像信号を基に映像を出力するものである。ディスプレイ２００は、映像を表示するための液晶パネル２１０と、光源としてのバックライト２２０と、バックライトの駆動を制御するバックライト駆動部２３０（調光制御部）とで構成されている。なお、本実施形態における液晶パネル２１０はＴＮ（Twisted Nematic）方式の動作モードであり、その大きさは２６インチ以下である。

液晶パネル２１０は、映像信号に基づいて駆動電圧を生成し、この駆動電圧を各画素に印加することで画素ごとの光の透過率を変化させるものである。本液晶パネル２１０は、解像度に対応した数の画素をマトリクス状に配置して構成されている。また、各画素には、印加される駆動電圧の電圧値に応じて分子の配列を変化させる液晶が充填されている。そして、各画素には、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各カラーフィルムが固着されている。液晶パネル２１０は、内部のドライブ回路により映像信号をディジタル／アナログ変換して駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を各画素に印加する。そのため、ＲＧＢの各カラーフィルムが固着された各画素は印加された電圧に応じてバックライト２２０から照射される光の透過率を変化させ、一画素当たりの階調値を表現する。

バックライト２２０は、液晶パネル２１０に対する光源としての機能を果たす。バックライト２２０は複数の放電灯を備えており、バックライト駆動部２３０から供給される高周波電力により各放電灯を発光させる。本実施形態における放電灯は冷陰極管である。また、バックライト２２０の形式は直下型を例に説明するが、その構成としてはサイドライト型であってもよい。

図３は、バックライトとバックライト駆動部とを説明するブロック図である。バックライト駆動部２３０は、バックライト２２０の発光を制御するものである。バックライト駆動部２３０は、電源回路１２０から供給された直流電力を高周波の交流電力に変換するインバータ回路２３１と、インバータ回路２３１により生成された高周波電力をバックライト２２０に供給するトランス２３２と、インバータ回路２３１が生成する高周波電力をパルス信号のデューティ比によりＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部２３３とで構成されている。

バックライト駆動部２３０に電源回路１２０から直流電力が供給されると、まず、インバータ回路２３１の発振作用により高周波電力が生成され、トランス２３２の一次側巻線Ｗ１に印加される。トランス２３２の一次側巻線Ｗ１に印加された高周波電力はトランス２３２の自己誘導により二次側巻線Ｗ２に印加され、二次側巻線と接続されたバックライト２２０に高周波電圧を供給する。また、ＰＷＭ制御部２３３は、インバータ回路２３１の発振をパルス信号のデューティ比により制御して、トランス２３２の二次側巻線に印加される高周波電力の電圧レベルを制御する。

ＰＷＭ制御部２３２の調光制御の一例を説明する。ＰＷＭ制御部２３２は、制御部４０のＣＰＵ４１と接続しており、ＣＰＵ４１からの調光制御信号を受信すると、この調光制御信号に対応したデューティ比を有するパルス信号をインバータ回路に出力する。例えば、インバータ回路２３１が制御ＩＣによる自励発振方式を採用する場合、ＰＷＭ制御部２３３は、パルス信号のデューティ比を下げることで、発信周波数を低くし、トランス２３２の二次側巻線に印加される高周波電力の電圧レベルを低くする。なお、ＣＰＵ４１から出力される調光制御信号とパルス信号のデューティ比を規定するものとして、例えば
両者を関係付けるテーブルをＰＷＭ制御部２３２が記憶しておくものであってもよい。また、ＰＷＭ制御部２３２内の回路構成により調光制御信号とパルス信号のデューティ比との関係を判断するものであってもよい。

音声出力部１４０は、放送受信部３０で生成された音声信号を基に音声を出力するためのものである。音声出力部１４０は、入力された音声信号を増幅及び信号処理する音声信号処理部１４１と、信号処理された音声信号を音声として出力するスピーカ１４２とで構成される。

以下に、上記構成におけるテレビジョン受信機１００の機能を説明する。

１．２．本テレビジョン受信機の機能：
１．２．１．ＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ受信時：
以下に、ＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ方式の放送信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。本テレビジョン受信機１００は、ＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ方式の放送信号を受信しており、且つ、映像信号が受信されない場合、ＣＰＵ４１は画面輝度を低下させることで、画面に表示されたムラや斜め線を見えにくくする処理を実施する。なお、ＣＰＵ４１が映像信号が入力されていないと判断する条件は以下のいずれかの条件に当てはまる場合である。
・ＴＳが検出されなかった時。
・選局中の物理チャンネル番号のチャンネル番号をＶＣＴとＰＡＴのいずれにも発見できなかった時。
・ＶＣＴ又はＰＡＴにより識別された選局対象としてのチャンネルの映像信号又は音声信号のＰＩＤが１秒以内で検出できない時。

図４は、画像輝度低下プログラムを説明するフローチャートである。まず、ＣＰＵ４１がリモコン受信部３１から映像信号受信部を切り替える制御信号を受信すると（ステップＳ３１０）、ＣＰＵ４１はテーブル４００をＲＯＭ４２から読み出しＲＡＭ４３に展開する（ステップＳ３２０）。テーブル４００には、選択された映像信号受信部と、ＣＰＵ４１が映像信号をなしと判断する場合の条件とが対応づけられて記憶されている。具体的には、選択された映像信号受信部がディジタル放送受信・復号部２０である場合、テーブル４００には、ディジタル放送受信・復号部２０に対応させて、上記した３つの条件に対応するパラメータが記憶されている。ＣＰＵ４１はこのテーブルに記憶された判定条件を参照することで、以下のステップにおける映像信号の有無の判定を実行する。

ＣＰＵ４１はテーブル４００を参照して、ディジタル放送受信・復号部２０に対応した映像信号の有無を判断する（ステップＳ３３０）。まず、ＣＰＵ４１は、ＴＳが入力されているかを判断する。具体的には、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に何らかのＴＳが記憶されているか参照する。もし、メモリ３６にＴＳが何も記憶されていない場合は、ＣＰＵ４１は映像信号なしと判断する。

また、メモリ３６に何らかのＴＳが記憶されている場合、ＣＰＵ４１は、基本デコーダ部２４が制御部４０に送信したＰＳＩＰ情報であるＶＣＴ又は、ＰＳＩ情報であるＰＡＴから、現在選局されている物理チャンネルのチャンネル番号情報を検出する。このとき、選局された物理チャンネルのチャンネル番号情報がＶＣＴやＰＡＴのどちらにも検出されなかった場合は、ＣＰＵ４１は映像信号なしと判断する。

さらに、ＶＣＴやＰＡＴのどちらかで物理チャンネルのチャンネル番号情報が検出された場合、ＣＰＵ４１は、現在選局中のチャンネルに対応した映像信号又は音声信号が記憶されたパケットのＰＩＤを、ＶＣＴもしくはＰＡＴにより識別し、識別されたＰＩＤが１秒以内で検出できない場合は、映像信号なしと判断する。このとき、ＣＰＵ４１は、タイマー４４の機能に基づく計時機能により１秒を判断するものである。

ステップＳ３３０でＣＰＵ４１が映像信号なしと判断した場合（ステップＳ３４０）、ＣＰＵ４１はディスプレイ２００の画面輝度を低下させる（ステップＳ３５０）。具体的には、ＣＰＵ４１は、調光制御信号をバックライト駆動部２３０に出力し、ＰＷＭ制御部にパルス信号のデューティ比を変化させて、バックライト２２０に供給する高周波電力の電力レベルを低下させる。

このとき、バックライト２２０の輝度低下レベルとしては、ユーザの設定範囲でバックライト駆動部２３０が実行する通常の調光制御の範囲より低くなることが望ましい。これは、例えば、ユーザ設定範囲の最低輝度値で画面上にムラや斜め線が表示された場合、ムラや斜め線を見えにくくするためには画面輝度をこの最低輝度値より低くする必要があるからである。そのため、ＣＰＵ４１は、ユーザ設定範囲の調光制御時に出力される調光制御信号より輝度の低下度合いが大きい調光制御信号をＰＷＭ制御部２３３に出力する。なお、ユーザ設定範囲とは、画面に出現した輝度ムラや斜め線を目立たなくする目的以外で行なわれる調光制御の範囲である。その一例として、リモコン装置１３０を使用した調光制御や、映像信号に応じて自動で実行される調光制御が挙げられる。また、画面輝度低下プログラム３００によりバックライト駆動部２３０が実行する調光制御の下限は、バックライト２２０の発光を完全に停止しない範囲であるとともに、インバータ回路２３１の駆動に支障が発生しない範囲である。

また、ＣＰＵ４１は、ＯＳＤ回路３５に単色の画像を信号処理演算部３４に対して出力させる（ステップＳ３６０）。ここで、単色の画像とは、表示される物体及び文字が存在しない単色の映像である。具体的は、画面全体を黒一色にする黒ベタ画像や青一色にする青ベタ画像である。また、音声を無音状態にする。なお、黒ベタ画像と青ベタ画像の選択はユーザの任意である。ステップＳ３５０の処理により、画面は黒色または青色一色となる。このステップＳ３６０によりＣＰＵ４１は、単色画面表示部の機能を実現する。

さらに、画面輝度を低下させた状態で映像信号が検出された場合は（ステップＳ３７０〜Ｓ３８０）、ＣＰＵ４１は画面輝度を上げるよう指示する（ステップＳ３９０）。具体的には、ＣＰＵ４１が、選局中の物理チャンネル又は仮想チャンネルの映像信号又は音声信号のいずれかのパケットを検出したときである。このとき、バックライト２２０の輝度を上昇させる方法は、一度に輝度を基の値まで上昇させるのではなく、一定時間を掛けて段階的に輝度を上昇させることが望ましい。これは、画面を視聴するユーザが急激な輝度の変化に違和感を覚えるのを防止するためである。具体的には、各上昇レベルに応じたテーブルを参照することで、バックライト２２０に入力されるパルス信号のデューティ比を変化させていく。また、音声を無音状態から解除する。
こうして、無信号状態では、画面輝度が低下し、画面上のムラや斜め線が見えにくくなる。

１．２．２．ＮＴＳＣ受信時：
ＮＴＳＣ方式の放送信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。なお、ＮＴＳＣ受信時とは、アナログ放送受信・検波部１０が映像信号受信部として選択された場合である。ＮＴＳＣ方式の放送信号を受信した際の、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０で映像信号なしと判断されるのは以下の条件を満たした場合である。
・映像信号が検出されなかった時。

具体的には、図４に示す画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０において、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に記憶された映像信号から水平同期信号の有無を検出する。図５は、映像信号とこの映像信号における水平同期信号に対応したＧ−ＳＹＮＣ信号とを説明する図である。図５に示すように、映像信号における走査期間の前後である帰線期間には、水平同期信号が合成されている。また、Ｇ−ＳＹＮＣ信号はこの水平同期信号を検出するためにＣＰＵ４１により生成される信号であり、水平同期信号の電圧レベルを反転させた信号である。ＣＰＵ４１は生成されたＧ−ＳＹＮＣ信号の電圧レベルを所定のしきい値と比較し、Ｇ−ＳＹＮＣ信号の水平同期信号に相等する部位がしきい値以上である場合は、信号入力がありと判断する。なお、上記した同期信号の判断方法は一例であり、これに限定されるものではない。

ステップＳ３３０〜Ｓ３７０までのステップにおいて、ＣＰＵ４１が実行する処理はＡＴＳＣ／Ｃｌｅａｒ ＱＡＭ受信時と同様であり、説明を省略する。ステップＳ３８０において、ＣＰＵ４１がバックライト２２０を通常の輝度状態に復帰させる条件は以下のとおりである。
・映像信号の入力を検出し、この検出から２秒以内の間で、再度映像信号を検出しない状態から検出した状態に移行しない場合。
・映像信号の検出に成功し、その時点より今回とは別に２秒前以内に映像信号を検出しない状態から映像信号を検出した状態に変化した場合。

図６は、映像信号の検出と受信状態との関係を説明する図である。図６（ａ）では、Ｔ１で映像信号を検出した際、その時点から過去２秒以内に映像信号を検出できない状態（ローレベル）から、映像信号を検出した状態（ハイレベル）に移行していないため、ＣＰＵ４１は映像信号の入力ありと見なす。また、図６（ｂ）では、Ｔ１で映像信号を検出した際、その時点から過去２秒以内に映像信号を検出できない状態（ローレベル）から、映像信号を検出した状態（ハイレベル）に移行しているが、Ｔ１より、２秒間映像信号が検出された状態が保持されているため、ＣＰＵ４１は映像信号の入力がありと判断する。上記受信状態の移行は、例えばＣＰＵ４１内のメモリによりフラグ値等として記憶されており、このメモリに記憶された移行状態を参照することでＣＰＵ４１はその判断を下す。また、上記条件を採用する理由は、一次的な映像信号の入力またはノイズによるＣＰＵ４１の誤認識を防止するためである。

１．２．３．S-Video/Composite端子からの信号受信時：
S-Video/Composite端子５１から信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。S-Video/Composite端子５１を映像信号受信部として選択した際の、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０で映像信号なしと判断されるのは以下の２つの条件をすべて満たし、且つその状態が２秒間継続した場合である。
・映像信号が検出されなかった時
・映像信号の振幅が検出されなかった時

具体的には、図４に示す画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０において、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に記憶された映像信号から水平同期信号の有無を検出するとともに、映像信号の振幅を検出する。ＣＰＵ４１が水平同期信号を検出する方法はＮＴＳＣ受信時と同様であるためここでは省略する。映像信号の振幅を検出する方法としては、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に記憶された１フレームにおける映像信号の振幅を所定のしきい値と比較する。このとき、同期信号が検出されず、且つ、映像信号の振幅が所定のしきい値を超えない時間が２秒以上である場合は、映像信号なしと判断する。

図７は、映像信号の検出と、振幅の検出及び、受信状態との関係を説明する図である。図７（ａ）では、映像信号が検出されず（ローレベル）その後、映像信号の振幅がしきい値以下（ローレベル）であり、且つ上記状態が２秒以上続いたため、ＣＰＵ４１は、受信状態が映像信号が入力されないと判断する。また、図６（ｂ）では、映像信号が検出されず、且つ、映像信号の振幅がしきい値以下である状態が２秒以下であるため、ＣＰＵ４１は、受信状態が映像信号が入力されていると判断する。

上記した映像信号の振幅が検出されない時間を２秒以上としたのは、例えばS-Video/Composite端子５１に接続された外部機器（図示しない）の一次停止機能により、映像信号の送信が停止された場合を考慮したためである。また、外部機器が録画再生装置の場合であって、S-Video/Composite端子５１を介して入力されるデータが映像データの存在しないいわゆるスノーノイズである場合を想定したためである。つまり、画面にスノーノイズが表示された場合、画面上に黒又は白のランダムのノイズ映像が表示されるため、画面上にムラや斜め線が表示されることはない。そのため、このような場合に画面輝度を低下させることを防止するためである。

さらに、ステップＳ３８０にて、ＣＰＵ４１が映像信号を検出したか、映像信号の振幅がしきい値以上である場合は、映像信号ありと見なし、バックライト２２０の輝度を上昇させる。

１．２．４．Component端子からの信号受信時：
Component端子５２から信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。Component端子５２から信号を受信した際の、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０で映像信号なしと判断される条件は以下のいずれかを満たした場合である。
・映像信号が検出されない時。
・水平同期信号の数が有効数以内でない時。

具体的には、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０において、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に記憶された映像信号から、水平同期信号を検出する。また、水平同期信号を検出した場合は、ＣＰＵ４１は１フレーム（垂直同期期間）における水平同期信号の数を検出する。さらに、ステップＳ３８０において、水平同期信号の数が有効数以内（１フレームにおける水平同期信号の数）であり、各水平同期信号の幅が、規定範囲以内である場合は、映像信号がありと見なす。そのため、ＣＰＵ４１はバックライト２２０の輝度を上昇させる。

１．２．５．ＨＤＭＩ端子からの信号受信時：
ＨＤＭＩ端子５４からの信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。ＨＤＭＩ端子５４から信号を受信した場合、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ１３０で映像信号なしと判断される条件は以下のいずれかの条件を満たした場合である。
・映像信号が検出されない時。
・水平同期信号の数が有効数以内でない時。

ＨＤＭＩの伝送路は複数のＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）データチャンネルで映像信号と音声信号とを伝送し、１つのＴＭＤＳクロックチャンネルで同期信号を送信する。そのため、図４に示す画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０において、ＣＰＵ４１は、まず、ＴＭＤＳクロックチャンネルを介して送信された水平同期信号を検出する。また、水平同期信号が検出された場合でも、ＣＰＵ４１は、１フレーム当たりの水平同期信号の数を検出し、検出された数が予め設定された有効数以内であるかを判断する。水平同期信号が検出されない場合、若しくは水平同期信号が検出された場合でも１フレームにおける水平同期信号の数が有効数以下である場合、ＣＰＵ４１は映像信号なしと判断する。

さらに、ステップＳ３８０において、ＣＰＵ４１が映像信号を検出し、且つＣＰＵ４１が水平同期信号の数が有効数（１フレーム当たりの水平同期信号の数）以内であると判断した状態が２秒以上続いた場合は、ＣＰＵ４１は映像信号ありと見なす。なお、期間はＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Pro）認証中における映像の乱れを見せないために映像を表示しない状態（いわゆる、映像ミュート）を維持する。このため、ＣＰＵ４１はバックライト２２０の輝度を上昇させる。

１．２．６．ＰＣからの信号受信時：
Ｓ端子からの信号を受信した際の本テレビジョン受信機１００の機能を説明する。Ｓ端子からの信号を受信した際の、画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０でＣＰＵ４１が映像信号なしと判断するのは以下のいずれかの条件を満たす場合である。 ・水平同期信号が検出されない
・垂直同期信号が検出されない

具体的には、図４に示す画面輝度低下プログラム３００におけるステップＳ３３０において、ＣＰＵ４１は、メモリ３６に記憶された映像信号から水平同期信号、又は垂直同期信号のどちらかを検出し、水平同期信号と垂直同期信号の両方が検出されない場合は、映像信号が入力されていないと見なす。

また、ステップＳ３８０において、水平同期信号の数が有効数（１フレームにおける水平同期信号の数）以内であり、垂直同期信号の周波数が有効範囲内であり、且つ、水平同期信号の極性と垂直同期信号との極性が、水平同期信号と垂直同期信号により判定した入力解像度と等しい時に、ＣＰＵ４１は映像信号ありと判定する。このとき、垂直同期信号の周波数を検出する理由は、映像信号において、同一解像度でも垂直同期信号の周波数が異なる映像が存在するためである。そのため、ＰＣ４１の誤判別を避けるためである。

以上説明したように、本発明では、透過光自体の輝度を下げることにより、液晶パネルの構造を改良することなく、画面上のムラや斜め線を見えにくくすることができる。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

図１は、本発明の実施形態におけるテレビジョン受信機のブロック構成図である。 一例としてのＡＴＳＣ規格に準じたＴＳを説明する図である。 バックライトとバックライト駆動部とを説明するブロック図である。 画像輝度低下プログラムを説明するフローチャートである。 映像信号とこの映像信号における水平同期信号に対応したＧ−ＳＹＮＣ信号と 映像信号の検出と受信状態との関係を説明する図である。 映像信号の検出と、振幅の検出及び、受信状態との関係を説明する図である。

符号の説明

１０…アナログ放送受信・検波部、１１…地上アナログ放送用チューナ部、１２…映像中間周波増幅・検波部、１３…Ａ／Ｄ変換部、２０…ディジタル放送受信・復号部、２１…ディジタル放送用チューナ部、２２…復調部、２３…ＭＰＥＧ−２多重分離部、２４…基本デコーダ部、２５…音声復号部、３０…放送受信部、３１…リモコン受信部、３４…信号処理演算部、３５…ＯＳＤ回路、３６…メモリ、４０…制御部、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…タイマー、４５…バス、５０…入出力端子、５１…S-Video/Composite端子、５２…Component端子、５３…Ｓ端子、５４…ＨＤＭＩ端子、１００…テレビジョン受信機、１１０…バス、１２０…電源回路、１３０…リモコン装置、１４０…音声出力部、１４１…音声信号処理部、１４２…スピーカ、２００…ディスプレイ、２１０…液晶パネル、２２０…バックライト、２３０…バックライト駆動部、２３１…インバータ回路、２３２…トランス、２３３…ＰＷＭ制御部、３００…画面輝度低下プログラム、４００…テーブル

Claims (8)

1. ＴＮ方式の液晶パネルで構成されるとともに、受信した映像信号に基づいて、バックライトから前記液晶パネルに照射される光の透過率を変化させて映像を表示する液晶表示装置において、
   前記映像信号を受信する映像信号受信部と、
   前記映像信号受信部への前記映像信号の入力を検出する信号入力検出部と、
   前記バックライトの輝度に対する操作入力を受け付けて、この操作に基づいて該バックライトの輝度を調光制御する調光制御部と、
   前記信号入力検出部が前記映像信号の入力を検出しない場合は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を下げるよう指示する制御部とを有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記映像信号の入力が検出されない場合に、前記液晶パネルに単色の画像を表示させる単色画面表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記制御部は、前記調光制御部が受け付ける前記操作入力の調光範囲より低い輝度になるよう、該調光制御部に調光制御させることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. 前記調光制御部は、パルス信号のデューティ比を変化させるＰＷＭ制御により前記バックライトを調光制御する構成とされ、
   前記制御部は、前記調光制御部に前記パルス信号のデューティ比を変化させるよう指示することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記制御部は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を低くするよう調光制御させた後、前記信号入力検出部が前記映像信号を検出した場合は、前記調光制御部に前記バックライトの輝度を段階的に増加させるよう指示を出すことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記信号入力検出部は、前記映像信号における同期信号の有無を検出して、前記映像信号の入力を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記映像信号受信部は、ディジタルテレビジョン放送を受信可能な構成とされ、
   前記信号入力検出部は、放送データに格納された情報を基に前記映像信号の入力を検出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記映像信号の入力が検出されない場合に、前記液晶パネルに単色の画像を表示させる単色画面表示部を有し、
   前記調光制御部は、パルス信号のデューティ比を変化させるＰＷＭ制御により前記バックライトを調光制御する構成とされ、
   前記制御部は、前記調光制御部が受け付ける前記操作入力の調光範囲より低い輝度になるよう、前記調光制御部に前記パルス信号のデューティ比を変化させるよう指示するとともに、映像信号の入力が検出されない状態から映像信号の入力が検出された状態に以降した場合は、前記調光制御部に、前記バックライトの輝度を段階的に上げるよう指示し、
   前記映像信号受信部は、ディジタルテレビジョン放送を受信可能な構成とされ、
   前記信号入力検出部は、ディジタルテレビジョン放送における放送データを構成するパケットに格納された情報を基に前記映像信号の入力を検出することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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