JP4221593B2

JP4221593B2 - 液晶テレビジョン、バックライト制御装置およびバックライト制御方法

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Publication number: JP4221593B2
Application number: JP2004121693A
Authority: JP
Inventors: 岳三木
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: JP2005308792A

Description

本発明は、液晶テレビジョン、バックライト制御装置およびバックライト制御方法に関する。

従来、液晶パネルの明るさを調節する場合には、ユーザが画面の明るさを確認しながら、操作パネル等を介して、バックライトの出力にかかる設定値を変更する等していた。

また、従来技術として、スクリーンに投射される映像の面積と光源ランプから出射されて投射レンズを通る光束から算出した投射映像の照度と、投射映像領域近傍のスクリーン上の照度とに基づいて黒レベル補正値を算出し、光源手段に供給される電力を制御する投射型映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
同投射型映像表示装置では、投射映像の照度と投射映像領域近傍のスクリーン上の照度との差によって、光源手段に供給される電力を上げたり下げたりする。

他の従来技術として、スタンバイモードから通常モードへの切替時に、所定のブランキング期間中、アナログ部から出力されるアナログ映像信号を黒レベルに設定する液晶駆動回路も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
同液晶駆動回路では、アナログ映像信号が安定するのに必要なブランキング期間を設けることにより、スタンバイモードから通常モードへ切替る際に、ＬＣＤの画面が乱れることを防止する。
特開２００２‐２５０９０６号公報特開２００３‐２１６１１２号公報

上述のように、従来の液晶パネルの調光作業は、ユーザが画面の明るさを確認しながら行っていたため、作業が煩雑であった。また、受信する映像信号の変化に対応する適切な調光も困難であった。
また、上記特許文献１においては、光源手段の出力の調整は、上記投射映像の照度と投射映像領域近傍のスクリーン上の照度とに基づいて行う。従って、映像表示装置が表示しようとする映像信号の持つ特性に基づいて光源の出力を調整できないという課題があった。
上記特許文献２は、スタンバイモードから通常モードへの切替時に画像を黒レベルとするだけなので、上記特許文献１と同様に、映像表示装置が表示しようとする映像信号の持つ特性に基づいては光源の出力を調整できなかった。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、液晶パネルの明るさを、表示しようとする映像信号に最適な明るさに容易に制御することが可能な液晶テレビジョン、バックライト制御装置およびバックライト制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、表示面が複数画素にて形成される液晶パネルと、同液晶パネルの背面側に配設されるとともに液晶パネルの表示面を背面から照射するバックライトと、同バックライトに電圧を印加することによって同バックライトを所定の発光輝度にて点灯させるインバータと、アンテナを介してテレビジョン放送信号を受信するとともに同テレビジョン放送信号から中間周波信号を出力するチューナと、同チューナから入力した同中間周波信号から映像信号を抽出するとともに同映像信号に対して所定の信号処理を施す映像信号処理回路と、同映像信号に基づいて上記液晶パネルに画像を表示させる液晶ドライバ回路と、上記各構成機器を制御するマイコンとを備えた液晶テレビジョンにおいて、上記バックライトは蛍光管であり、上記映像信号処理回路は、上記チューナを介して一水平走査期間よりも長い一定期間連続して映像信号を入力し、当該連続して入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出回路を備え、上記マイコンは、上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較し、上記平均値としきい値との比較の結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルを備え、上記マイコンは、同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、上記テーブルを参照して、上記インバータに蛍光管の発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、上記テーブルを参照して、上記インバータに蛍光管の発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号に基づいて蛍光管に供給する交流電圧の出力を変化させて同蛍光管の発光輝度を変化させる構成としてある。

上記のように構成した請求項１の発明においては、液晶テレビジョンは、表示面が複数画素にて形成される液晶パネルと、同液晶パネルの背面側に配設されるとともに液晶パネルの表示面を背面から照射するバックライトと、同バックライトに電圧を印加することによって同バックライトを所定の発光輝度にて点灯させるインバータと、アンテナを介してテレビジョン放送信号を受信するとともに同テレビジョン放送信号から中間周波信号を出力するチューナと、同チューナから入力した同中間周波信号から映像信号を抽出するとともに同映像信号に対して所定の信号処理を施す映像信号処理回路と、同映像信号に基づいて上記液晶パネルに画像を表示させる液晶ドライバ回路と、上記各構成機器を制御するマイコンとを備える。

ここで、上記映像信号処理回路は、輝度平均値検出回路において、チューナを介して一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する。マイコンは、検出された平均値と所定のしきい値とを比較する。そして、マイコンは、同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、インバータにバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号としてのパルス信号を生成し、同パルス信号をインバータに送信する。一方、同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、インバータにバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号としてのパルス信号を生成し、同インバータに送信する。かかるパルス信号は、夫々所定のデューティ比を有しており、各デューティ比に基づいてインバータの出力を制御する。

上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号を受信し、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させる。その結果、上記輝度の平均値が上記しきい値を上回る場合には、バックライトの発光輝度が低減され、同平均値が同しきい値を下回るには、バックライトの発光輝度が増加する。
すなわち、本願構成によれば、バックライトの発光輝度が、一定期間中に入力した映像信号の平均輝度と所定のしきい値との比較で制御される。その結果、液晶テレビジョンの画面の明るさは、視聴している映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光される。なお、請求項１においては、上記バックライトは蛍光管とする。

液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出する輝度値検出手段と、上記検出された輝度値と所定のしきい値とを比較する輝度レベル判別手段と、上記輝度レベル判別手段の判別結果に基づいて、上記バックライトの発光輝度を所定の度合いで変化させるバックライト制御手段とを備える構成としてもよい。

上記構成においては、バックライト制御装置は、液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御する。
ここで、輝度値検出手段は、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号から所定の輝度値を検出する。次に、輝度レベル判別手段は、検出された輝度値と所定のしきい値とを比較する。そして、バックライト制御手段は、上記輝度レベル判別手段の判別結果に基づき、バックライトの発光輝度を所定の度合いで変化させる。すなわち、本願構成によれば、バックライトの発光輝度は、入力した映像信号の所定の輝度値と所定のしきい値との比較で制御される。その結果、液晶パネルの明るさは、視聴している映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光される。

バックライト制御装置において、上記輝度値検出手段は、一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出するとともに、上記輝度レベル判別手段は、同検出された平均値と上記しきい値とを比較する構成としてもよい。

上記構成においては、輝度値検出手段は、一定期間中に入力された映像信号の輝度の平均値を検出する。そして、輝度レベル判別手段は、同検出された平均値と上記しきい値とを比較する。液晶パネルの画面の明るさは、視聴する映像に最適な明るさに適宜変化させることが望ましい。一方で、輝度値が刻一刻と変化する映像信号の変化にあわせて、画面の明るさも瞬間的に次々と変化させることは、却ってユーザに不快感を与える。そこで、本願構成においては、一定期間中に入力した映像信号の輝度の平均値と上記しきい値とを比較してバックライトを調光することで、映像に最適な液晶パネルの明るさと、ユーザの視聴の快適性との両立を実現した。
請求項２は、液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号を一水平走査期間よりも長い一定期間連続して入力し、当該連続して入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出手段と、上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較する輝度レベル判別手段と、上記輝度レベル判別手段による平均値としきい値との比較結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルと、上記テーブルを参照することにより、上記比較結果に対応するデューティ比のパルス信号を生成し、当該生成したパルス信号をインバータに送信するマイコンと、上記送信されたパルス信号に基づいて上記バックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて上記バックライトの発光輝度を変化させる上記インバータとを備える構成である。

バックライト制御装置において、上記バックライト制御手段は、マイコンとインバータとからなり、同マイコンは、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、上記輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号を生成して同インバータに送信し、同インバータは、上記制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を変化させる構成としてもよい。

上記構成においては、バックライト制御手段はマイコンとインバータとからなる。マイコンは、上記輝度レベル判別手段が、上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための制御信号を生成する。一方、上記輝度レベル判別手段が、上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための制御信号を生成する。そして、同生成した制御信号をインバータに送信する。インバータは、同制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を変化させる。すなわち、輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を上回ると判断した場合には、インバータが制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を低減し、輝度レベル判別手段が上記所定の輝度値が上記しきい値を下回ると判断した場合には、インバータが制御信号に基づいてバックライトの発光輝度を増加させる。
請求項３は、上記マイコンは、上記輝度レベル判別手段が上記平均値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、上記輝度レベル判別手段が上記平均値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信する構成である。

バックライト制御装置において、上記マイコンは、上記輝度レベル判別手段による判別結果によってデューティ比の異なるパルス信号を生成し、上記インバータは、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて同バックライトの発光輝度を変化させる構成としてもよい。

上記構成においては、マイコンは、上記輝度レベル判別手段による判別結果によってデューティ比の異なるパルス信号を生成する。そして、インバータは、輝度レベル判別手段による判別結果が異なる各場合において、夫々所定のデューティ比を有するパルス信号を受信し、同パルス信号に基づいてバックライトに供給する交流電圧の出力を変化させる。その結果、バックライトの発光輝度が、受信する映像信号に最適な輝度に変化する。

バックライト制御装置において、上記バックライト制御手段は、上記輝度レベル判別手段による判別結果と同判別結果に基づいて生成するパルス信号のデューティ比との対応関係を、予め所定の記憶領域にデータとして格納している構成としてもよい。
すなわち、マイコンは、輝度レベル判別手段による判別結果を認識したら、上記対応関係を参照して所定のデューティ比のパルス信号を生成することができる。なお、輝度レベル判別手段による判別結果に基づいて生成する各パルス信号のデューティ比は、ユーザが所望の値に設定できるようにしても良い。

請求項４は、上記バックライトは、蛍光管である構成としてある。蛍光管は、インバータが供給する交流電圧によって点灯するため、マイコンが生成したパルス信号によるインバータの出力制御により、容易にその発光輝度を変化させることができる。

これまでは、液晶パネルのバックライトの発光輝度を変化させるための技術的思想を、装置の発明として説明した。しかし、同技術的思想はこれを実現する方法の発明としても成立する。従って、請求項５の発明は、液晶パネルの所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号を一水平走査期間よりも長い一定期間連続して入力し、当該連続して入力した映像信号の輝度の平均値を検出し、上記検出した平均値と所定のしきい値とを比較し、上記比較結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルを参照することにより、上記比較結果に対応するデューティ比のパルス信号を生成し、当該生成したパルス信号を上記バックライトを点灯させるインバータに送信し、当該送信したパルス信号に基づいて上記バックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて上記バックライトの発光輝度を変化させる構成としてある。
むろん、請求項１の発明または請求項２に従属する請求項３または請求項４の発明に対応する方法の発明を把握することも可能であることは言うまでもない。

以上説明したように、請求項１にかかる発明によれば、液晶テレビジョンの画面の明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。
また、請求項２，５にかかる発明によれば、液晶パネルの明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、映像に最適な液晶パネルの明るさとユーザの視聴の快適性との両立を実現できる。
さらに、請求項２，３にかかる発明によれば、バックライトの発光輝度を適切な値に確実に調整することができる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、マイコンは、輝度レベル判別手段の判別結果にふさわしい所定のデューティ比のパルス信号を容易に生成することができる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、蛍光管の発光輝度を調節することにより、液晶パネルの明るさを、視聴する映像の輝度レベルに合わせた最適な明るさに自動的に調光することができる。

下記の順序に従って本願発明の実施形態について説明する。
（１）液晶テレビジョンの概略構成
（２）バックライトの制御処理
（３）まとめ

（１）液晶テレビジョンの概略構成
図１は、本願発明の一実施形態にかかる液晶テレビジョンの概略構成を示している。
同図に示すように、液晶液晶テレビジョン１００は、概略、チューナ１０と、ＲＧＢ信号生成回路２０と、液晶ドライバ回路３０と、液晶パネル４０と、マイコン５０と、バックライト部６０とからなる。同構成においてマイコン５０は、液晶テレビジョン１００を構成する各部とＩＩＣバス７０を介して接続しており、ＣＰＵ５１が、ＲＯＭ５２やＲＡＭ５３などのメモリに書き込まれた各プログラムに従って、液晶テレビジョン１００全体を制御する。また、マイコン５０には、操作パネル５４と、リモコンＩ／Ｆ５５とが接続しており、同操作パネル５４を介しての入力信号や、リモコンＩ／Ｆ５５を介してなされるリモコンによる入力信号によって、液晶テレビジョン１００における種々の処理を制御できる。本実施形態においては、画像表示素子として液晶パネル４０を用いて説明を行っているが、これに限られることは無くプラズマパネル等の表示素子を用いてもよい。

チューナ１０は、マイコン５０の制御により、アンテナ１０ａを介してテレビジョン放送信号を受信する。そして、同チューナ１０は、所定の信号増幅処理等を行いつつ、テレビジョン放送信号から中間周波信号としての合成映像信号を抽出し、ＲＧＢ信号生成回路２０のＡ／Ｄ変換回路２１へ出力する。Ａ／Ｄ変換回路２１は、入力した合成映像信号を、その信号レベルに応じてデジタル信号化する。本実施形態においては、ＲＧＢ信号生成回路２０は輝度平均値検出回路２２を備えている。輝度平均値検出回路２２は、後述するように、映像信号の輝度の平均値（輝度平均値Ａｖｅ）を算出する処理を行う。

以下、デジタル信号化された合成映像信号に対する一般的な処理を説明する。すなわち、Ｙ／Ｃ分離回路２３はデジタル化された合成映像信号に基づいて、輝度信号とクロマ信号への分離がを行なう。分離された輝度信号は、画質調整回路２４に入力し、コントラスト調整等の所定の画質調整が行なわれた後、マトリクス回路２６に出力される。一方、分離されたクロマ信号は、色復調回路２５において、Ｒ‐Ｙ及びＢ‐Ｙの色差信号に復調された後、マトリクス回路２６に出力される。マトリクス回路２６においては、入力した輝度信号と色差信号とに基づいてマトリクス変換処理を行ない、画像データとしてのＲＧＢ信号を生成する。

生成されたＲＧＢ信号は液晶ドライバ回路３０に出力される。液晶ドライバ回路３０は、画素数変換回路３１と、画質調整回路３２と、出力処理回路３３と、フレームメモリ３４とを有している。画素数変換回路３１は、上記ＲＧＢ信号を入力し、このＲＧＢ信号に対して、スケーリング処理を行いつつ、液晶パネル４０に表示される１画面分のＲＧＢ信号を生成する。そして、１画面分のＲＧＢ信号を画素情報としてフレームメモリ３４に格納する。

画質調整回路３２は、画素数変換回路３１によってスケーリング処理が施され、フレームメモリ３４に格納されたＲＧＢ信号に対して、ブライトネス、コントラスト、黒バランスおよび白バランスの調整を行う。出力処理回路３３は、画質調整回路３２によって画質調整が施されたＲＧＢ信号に対して、ガンマ補正、ディザ処理等を行うとともに、背景信号、ＯＳＤ信号、ブランキング信号等を付加して液晶パネル４０に出力し、画像を表示させる。

バックライト部６０は、液晶パネル４０を背面から照射する光源の役割を果たすバックライト６１と、直流電圧を交流電圧に変換した上で、同交流電圧をバックライト６１に供給して点灯させるインバータ６２とからなる。本実施形態においては、バックライト６１は蛍光管である。また、インバータ６２はマイコン５０と接続している。インバータ６２は、マイコン５０から制御信号としてのパルス信号Ｐを受信し、同パルス信号Ｐに基づいてバックライト６１に印加する交流電圧のデューティ比を変化させる。同パルス信号Ｐに基づいてデューティ比が変化した交流電圧がバックライト６１に印加されると、後述するように、バックライト６１の発光輝度が変化する。

（２）バックライトの制御処理
図２は、合成映像信号の一例を示している。
同図に示すように、合成映像信号Ｓは、水平帰線区間と水平同期信号とを有し、それらの間に映像信号が合成されている。上述したように、輝度平均値検出回路２２は、合成映像信号Ｓの一部を構成する映像信号の輝度平均値Ａｖｅを算出する。本実施形態においては、合成映像信号Ｓにおける白レベルを示す上限電圧Ｖｍａｘと黒レベルを示す下限電圧Ｖｍｉｎとの範囲内にある映像信号の輝度平均値Ａｖｅを算出する。

輝度平均値検出回路２２は、入力される映像信号を一定の期間監視した上で、上記輝度平均値Ａｖｅを算出する。一定の期間としては、例えば１分間という期間が考えられる。すなわち、単に一水平走査期間における平均輝度を算出するのではなく、一定の期間連続して入力した映像信号の輝度値を集計した上で、その集計の平均値を輝度平均値Ａｖｅとして算出する。同図では合成映像信号Ｓはアナログ信号の形態で表現されているが、実際の処理においては、Ａ／Ｄ変換回路２１が、同合成映像信号Ｓを各信号レベルに応じた階調のデジタル信号に変換する。そして、同変換されたデジタル信号に基づいて、輝度平均値検出回路２２が上記輝度平均値Ａｖｅの算出処理を行う。

図３は、マイコンによるパルス信号Ｐの生成処理を示したフローチャートである。
先ず、マイコン５０は、ステップＳ１００において、輝度平均値Ａｖｅを入力する。すなわち、輝度平均値検出回路２２が算出した上記輝度平均値Ａｖｅをマイコン５０が取得する。
次に、マイコン５０は、ハードディスクなどの図示しない記憶装置に予め格納しておいた所定のしきい値Ｔｈを、同記憶装置から取得する（ステップＳ２００）。同しきい値Ｔｈは、ユーザが操作パネル５４等を介して自由に設定可能としても良い。

輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとを取得したら、マイコン５０は、両値を比較する（ステップＳ３００，Ｓ４００）。つまり、輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈよりも高いか低いかによって、液晶テレビジョン１００が受信する映像信号の輝度レベルが高いか低いかを判断する。
図４は、輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとの比較結果と、マイコン５０が生成するパルス信号Ｐのデューティ比との対応関係を一例として示している。同図の対応関係テーブル８０は、しきい値Ｔｈと同様に、上記記憶装置に予め格納しておく。また、同対応関係テーブル８０におけるデューティ比の値も、ユーザは操作パネル５４等を介して自由に設定することができる。

デューティ比とは、パルス信号の周期に占めるハイ（Ｈ）レベルの割合を言う。マイコン５０は、輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとを比較したら、同対応関係テーブル８０を参照して、比較結果に対応するデューティ比のパルス信号Ｐを生成する。すなわち、輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈよりも高いと判断した場合は、マイコン５０は、低デューティ比（対応関係テーブル８０によればｄｕｔｙ７０パーセント）のパルス信号Ｐ１を生成する（ステップＳ５００）。一方、輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈよりも低いと判断した場合は、高デューティ比（対応関係テーブル８０によればｄｕｔｙ９０パーセント）のパルス信号Ｐ２を生成し（ステップＳ６００）、輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとが等しい場合は、標準デューティ比（対応関係テーブル８０によればｄｕｔｙ８０パーセント）のパルス信号Ｐ３を生成する（ステップＳ７００）。

このように、輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとの比較結果によって異なるデューティ比で生成したパルス信号Ｐを、マイコン５０は、制御信号としてインバータ６２に送信する（ステップＳ８００）。なお、輝度平均値Ａｖｅに対する評価は、必ずしもしきい値Ｔｈとの対比で行う必要はない。例えば、映像信号の輝度レベルとして標準的な範囲を指定し、同範囲内に輝度平均値Ａｖｅが入れば、標準デューティ比のパルス信号を生成し、同範囲から外れた場合に、その外れた度合いによってパルス信号Ｐのデューティ比を所定の値に変化させるとしても良い。

図５は、バックライト部６０とマイコン５０とをブロック図により示している。
同図において、インバータ６２は、発振回路６２ａと、波形合成回路６２ｂと、スイッチング回路６２ｃとを備えている。また、インバータ６２は、接続線６２ｄにより直流電圧を取得している。同直流電圧は、図示しない電源用回路から供給されており、同電源用回路は液晶テレビジョン１００全体を駆動させるために商用交流電源を直流電圧に変換している。同直流電圧は、発振回路６２ａで生成された所定の周波数の発振信号と波形合成回路６２ｂにおいて合成された後、スイッチング回路６２ｃに出力される。同スイッチング回路６２ｃは、入力した直流電圧を駆動パルス信号に変換してバックライト６１に出力する。

すなわち、スイッチング回路６２ｃに入力した直流電流に対してスイッチング素子６２ｃ１をオン・オフに交互に切換えることで、出力側に駆動パルス信号を取り出す。スイッチング回路６２ｃからの出力された駆動パルス信号は、蛍光管であるバックライト６１の電極に印加され、同バックライト６１を点灯させる。ここで、駆動パルス信号の供給を受けて点灯するバックライト６１の発光輝度は、同駆動パルス信号のデューティ比によって定まる。バックライト６１は、駆動パルス信号の信号レベルがＨレベルであるときに点灯し、Ｌレベルであるときは無点灯となる。従って、バックライト６１の輝度は、供給される駆動パルス信号のＨレベルとＬレベルの比によって定まり、駆動パルス信号のデューティ比が高いほど高輝度で発光する。逆に、駆動パルス信号のデューティ比が低いほど低輝度で発光する。

バックライト６１の発光輝度を変化させるには、上記駆動パルス信号のデューティ比を変化させればよい。具体的には、スイッチング回路６２ｃがスイッチング素子６２ｃ１を切換えるタイミングを変化させる制御信号をインバータ６２に与える。そこで、マイコン５０は、インバータ６２の制御信号としてのパルス信号Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３のいずれか）をインバータ６２のスイッチング回路６２ｃに送信する。

上記パルス信号Ｐ１がスイッチング回路６２ｃに与えられた場合は、同パルス信号Ｐ１がスイッチング素子６２ｃ１の切替のタイミングを制御する。その結果、上記駆動パルス信号のデューティ比は低下する。つまり、上記輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈより高い場合、インバータ６２は、出力する駆動パルス信号のデューティ比を低下させるように制御され、バックライト６１の発光輝度が低減する。一方、上記パルス信号Ｐ２がスイッチング回路６２ｃに与えられた場合は、上記駆動パルス信号のデューティ比は高くなる。つまり、上記輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈより低い場合、インバータ６２は、出力する駆動パルス信号のデューティ比を上昇させるように制御され、バックライト６１の発光輝度が増加する。

上記パルス信号Ｐ３がスイッチング回路６２ｃに与えられた場合は、同パルス信号Ｐ３がスイッチング素子６２ｃ１の切替のタイミングを制御する。そして、それまでインバータ６２がパルス信号Ｐ１によって制御されていた場合は、駆動パルス信号のデューティ比は上昇し、パルス信号Ｐ２によって制御されていた場合は、駆動パルス信号のデューティ比は低下する。つまり、上記輝度平均値Ａｖｅがしきい値Ｔｈと同値である場合は、インバータ６２は、標準デューティ比によって制御され、標準的な明るさとして設定された所定の発光輝度でバックライト６１を点灯させる。

このように、バックライト６１の発光輝度は、上記輝度平均値Ａｖｅとしきい値Ｔｈとの比較結果に基づいて適宜変化する。その結果、ある映像を液晶テレビジョン１００で視聴する際において、液晶パネル４０の画面の明るさは、視聴する映像の輝度レベルに最適な明るさに自動的に制御される。

本実施形態では、上記バックライト６１の制御をテレビジョン放送信号を受信する間に連続的に行う場合であっても、ユーザの視聴の快適性を損なうことはない。すなわち、輝度平均値Ａｖｅを、一水平走査期間内や数秒といった、短いサイクルで算出し、同算出した値に基づいてバックライト６１の発光輝度を変化させていては、あまりにも画面の明るさが頻繁に変わりすぎる。かかる頻繁な変化は、液晶テレビジョン１００を視聴するユーザに却って不快感を与える。しかし、本実施形態では、輝度平均値Ａｖｅの算出は上記一定の期間、例えば１分間をかけて行う。よって、バックライト６１の発光輝度が変化する間隔も、上記一定の期間毎となる。その結果、視聴される映像の特性を考慮した発光輝度にバックライト６１を調光すること、及びユーザの視聴の快適性を保つことの両立を実現できる。

また、本願構成によれば、液晶パネル４０の画面の輝度を調節するに際しては、ブライト調節など、映像信号に対する信号処理を行う必要がない。そのため、受信したテレビジョン放送信号から抽出した映像信号に基づく映像をそのまま液晶パネル４０において表示することができる。

（３）まとめ
このように、輝度平均値検出回路２２が、一定期間中に取得した映像信号から輝度平均値Ａｖｅを算出し、マイコン５０が、輝度平均値Ａｖｅと所定のしきい値Ｔｈとを比較し、同比較の結果に基づいて、所定のデューティ比のパルス信号Ｐを生成する。マイコン５０は、パルス信号Ｐを制御信号としてインバータ６２に送信し、インバータ６２は、同パルス信号Ｐに基づいてスイッチング回路６２ｃから出力する駆動パルス信号のデューティ比を変化させる。かかる駆動パルス信号を印加されたバックライト６１は、その発光輝度を変化させ、その結果、液晶パネル４０は、視聴する映像信号の輝度レベルに最適な輝度で発光する。

本願発明の一実施形態にかかる液晶テレビジョンの概略構成図である。合成映像信号の説明図である。パルス信号の生成処理を示したフローチャートである。対応関係テーブルを示した図である。バックライト部とマイコンとを示したブロック図である。

符号の説明

１０…チューナ
１０ａ…アンテナ
２０…ＲＧＢ信号生成回路
２１…Ａ／Ｄ変換回路
２２…輝度平均値検出回路
２３…Ｙ／Ｃ分離回路
２４…画質調整回路
２５…色復調回路
２６…マトリクス回路
３０…液晶ドライバ回路
４０…液晶パネル
５０…マイコン
５１…ＣＰＵ
５２…ＲＯＭ
５３…ＲＡＭ
５４…操作パネル
５５…リモコンＩ／Ｆ
６０…バックライト部
６１…バックライト
６２…インバータ
６２ａ…発振回路
６２ｂ…波形合成回路
６２ｃ…スイッチング回路
６２ｃ１…スイッチング素子
８０…対応関係テーブル
１００…液晶テレビジョン

Claims

表示面が複数画素にて形成される液晶パネルと、同液晶パネルの背面側に配設されるとともに液晶パネルの表示面を背面から照射するバックライトと、同バックライトに電圧を印加することによって同バックライトを所定の発光輝度にて点灯させるインバータと、アンテナを介してテレビジョン放送信号を受信するとともに同テレビジョン放送信号から中間周波信号を出力するチューナと、同チューナから入力した同中間周波信号から映像信号を抽出するとともに同映像信号に対して所定の信号処理を施す映像信号処理回路と、同映像信号に基づいて上記液晶パネルに画像を表示させる液晶ドライバ回路と、上記各構成機器を制御するマイコンとを備えた液晶テレビジョンにおいて、
上記バックライトは蛍光管であり、
上記映像信号処理回路は、上記チューナを介して一水平走査期間よりも長い一定期間連続して映像信号を入力し、当該連続して入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出回路を備え、
上記マイコンは、上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較し、
上記平均値としきい値との比較の結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルを備え、
上記マイコンは、同平均値が同しきい値を上回ると判断した場合には、上記テーブルを参照して、上記インバータに蛍光管の発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、同平均値が同しきい値を下回ると判断した場合には、上記テーブルを参照して、上記インバータに蛍光管の発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、
上記インバータは、マイコンから送信された上記パルス信号に基づいて蛍光管に供給する交流電圧の出力を変化させて同蛍光管の発光輝度を変化させることを特徴とする液晶テレビジョン。
液晶パネル近傍の所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、
受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号を一水平走査期間よりも長い一定期間連続して入力し、当該連続して入力された映像信号の輝度の平均値を検出する輝度平均値検出手段と、
上記検出された平均値と所定のしきい値とを比較する輝度レベル判別手段と、
上記輝度レベル判別手段による平均値としきい値との比較結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルと、
上記テーブルを参照することにより、上記比較結果に対応するデューティ比のパルス信号を生成し、当該生成したパルス信号をインバータに送信するマイコンと、
上記送信されたパルス信号に基づいて上記バックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて上記バックライトの発光輝度を変化させる上記インバータと、
を備えることを特徴とするバックライト制御装置。
上記マイコンは、上記輝度レベル判別手段が上記平均値が上記しきい値を上回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を低減させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信し、上記輝度レベル判別手段が上記平均値が上記しきい値を下回ると判断した場合にはバックライトの発光輝度を増加させるための所定のデューティ比を有するパルス信号を生成して同インバータに送信することを特徴とする請求項２に記載のバックライト制御装置。
上記バックライトは、蛍光管であることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のバックライト制御装置。
液晶パネルの所定位置に配設されて同液晶パネルを背面から照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、
受信したテレビジョン放送信号に含まれる映像信号を一水平走査期間よりも長い一定期間連続して入力し、当該連続して入力した映像信号の輝度の平均値を検出し、
上記検出した平均値と所定のしきい値とを比較し、
上記比較結果とパルス信号のデューティ比との対応関係を規定して予め所定の記憶領域に記憶されたテーブルを参照することにより、上記比較結果に対応するデューティ比のパルス信号を生成し、当該生成したパルス信号を上記バックライトを点灯させるインバータに送信し、当該送信したパルス信号に基づいて上記バックライトに供給する交流電圧の出力を変化させて上記バックライトの発光輝度を変化させることを特徴とするバックライト制御方法。