映像表示装置及び映像表示方法
【課題】３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替え３Ｄ表示の左右画面のクロストークを低減させる技術を提供する。
【解決手段】バックライトと、入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示装置。
【解決手段】バックライトと、入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置及び映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ＴＶにおいて、液晶応答性により、動画像でボケが生じてしまうことがある。対策としては一般には液晶の応答がおわり、目標の映像が充分に表示されたタイミングでバックライトを点灯させることが必要である。例えば特許文献１には、バックライトの点灯タイミングを液晶の応答性が変わる要因である温度によって変化させる技術が開示されている。しかしながら、近年は３Ｄ表示が用いられてきているが、表示パネルの２Ｄ／３Ｄ表示切替に対応してバックライトの点灯タイミングを変更する方法は未だ充分には開発されていないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替え３Ｄ表示の左右画面のクロストークを低減させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、バックライトと、入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替え３Ｄ表示の左右画面のクロストークを低減させる映像表示装置及び映像表示方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態のバックライトをスキャン制御することの出来る光源の例。
【図３】同実施形態のバックライト制御手段の方法についての説明図。
【図４】同実施形態の機能ブロック構成図。
【図５】同実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示用の映像信号を示す実施例説明図。
【図６】同実施形態に用いられる２Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【図７】同実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【図８】同実施形態に用いられる液晶の応答性の温度依存特性を示す図。
【図９】同他の形態に用いられる３Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
（実施形態１）
本発明による実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態にかかる液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、液晶表示装置１は、映像データ受信部１０、注目領域処理部１５、映像データ処理部２０、映像表示制御部３０、表示部４０、光源としてのバックライト５０を備える。
【０００９】
映像データ受信部１０は例えば、屋外に設置されたアンテナ（図示せず）と接続されており、このアンテナを介して映像データを受信する。例えば、地上アナログ波、地上デジタル波、衛星放送用電波などに乗せられた種々の映像データが受信可能である。また、映像データ受信部１０は、図示はしないが種々の映像再生機器（例えば、ＨＤ ＤＶＤプレーヤや同レコーダ、ＤＶＤプレーヤや同レコーダなど）とも接続することができる。この場合には、映像データ受信部１０は映像再生機器が再生した映像データを受信する。
【００１０】
映像データ受信部１０は受信した映像データを注目領域処理部１５を経由して映像表示制御部３０および映像データ処理部２０に出力する。映像データ受信部１０で受信される映像データは、詳細には４：３、１６：９など種々のアスペクト比で構成されている。このアスペクト比とは映像データの横幅と縦幅の比である。
【００１１】
映像データには、この映像データがどのアスペクト比で構成されているかを示す映像アスペクト比情報が付加されている。
映像表示制御部３０は、映像データ受信部１０から出力された映像データを受けて表示部４０に映像を表示させる。
表示部４０は、液晶パネル４３、ゲートドライバ４１、ソースドライバ４２から主に構成されている。
液晶パネル４３は、アスペクト比が１６：９の液晶パネルであり、例えばここでは左右にアスペクト比が１６：９の映像データを表示するときには表示領域４３１、即ち液晶パネル４３全体の表示領域で表示し、アスペクト比が４：３の映像データを表示するときには中央の破線部で示した表示領域４３２を用いて映像を表示する。
【００１２】
表示領域４３１のアスペクト比は１６：９である。表示領域４３１には１６：９で構成された映像が表示される。
表示領域４３２のアスペクト比は４：３である。表示領域４３２には４：３で構成された映像が表示される。
液晶パネル４３は、特別図示をしないが２枚のガラスの間に液晶材料をはさみこのガラス上に走査線とデータ線を格子状に配置して構成される。走査線とデータ線はそれぞれ液晶パネル４３端に配置したゲートドライバ４１およびソースドライバ４２の駆動によって制御される。ゲートドライバ４１は走査線にパルス状の電圧波形を順次出力する機能を有する。
【００１３】
ソースドライバ４２はゲートドライバ４１によるパルス状の電圧波形の出力に対応して液晶に電圧を供給する。液晶パネル４３はこのように、ソースドライバ４２とゲートドライバ４１の駆動によって液晶に電圧を印加されることにより映像を表示する。
【００１４】
映像データ処理部２０は、情報取得部２１と、光源制御部２２と、メモリ２３とから構成されている。また注目領域処理部１５は後述の図４の処理のために例えば図示せぬＣＰＵ、プログラム用ＲＯＭ、ワーク用ＲＡＭ等を備えている。情報取得部２１には映像データ受信部１０が出力した映像データが入力される。情報取得部２１は、入力された映像データに付加されている映像アスペクト比情報を取得し、この取得した映像アスペクト比情報を光源制御部２２へ出力する。
【００１５】
メモリ２３は、光源制御部２２が光源ユニット５１の制御を行う際に、光源制御部２２によって参照されるバックライト５０の点消灯テーブルデータを記憶している。バックライト５０の点消灯テーブルデータとはバックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１を点灯または消灯するための情報である。このテーブルデータは、映像データのアスペクト比に応じて異なるテーブルデータを持っている。
【００１６】
光源制御部２２は、メモリ２３に記憶されたバックライト５０の点消灯テーブルデータを読み出す。光源制御部２２は、情報取得部２１が出力した映像アスペクト比情報と対応するバックライト５０の点消灯テーブルデータに基づいて、バックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１の点消灯を制御する。すなわち光源制御部２２は点灯制御部として機能する。
【００１７】
バックライト５０は表示部４０の表示領域４３１または表示領域４３２に対して光源ユニット５１の光を供給する。すなわちバックライト５０は光源として機能する。
【００１８】
バックライト５０は液晶パネル４３の裏側に設けられる。
バックライト５０と液晶パネル４３の間には図示はしないが一対の拡散板とこの拡散板に挟まれたプリズムシートが設けられる。拡散板は光源ユニットが供給した光を散乱、拡散させ、表示領域全体を均一な明るさにするためのものである。
【００１９】
プリズムシートは、バックライト５０から供給された光の輝度を向上させるためのものである。
光源ユニット５１は、ＲＥＤ（以下Ｒと称す。）、ＧＲＥＥＮ（以下Ｇと称す。）、ＢＬＵＥ（以下Ｂと称す。）の３原色光で発光する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。光源ユニット５１はＲＧＢのＬＥＤの色を混ぜて白色で発光することができる。
【００２０】
なお、本発明は光源ユニット５１に使用されるＬＥＤの構成は特に限定されず、例えば一つのＲＬＥＤ、二つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものや、二つのＲＬＥＤ、三つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものなどであってもよい。
【００２１】
また使用するＬＥＤもＲＧＢの３色に限定されることなく４色以上のＬＥＤや白色のＬＥＤなど種々のＬＥＤを光源とすることができる。
また、光源ユニット５１を構成する光源はＬＥＤに限定されることなく種々の発光素子を使用することができる。この発光素子は例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、や無機ＥＬ、レーザダイオード(Laser Diode、ＬＤ)などである。
【００２２】
次に、バックライトをスキャン制御することの出来る光源の例を説明する。図２(a)、(b)は、バックライト１０５（図１の５０相当）の例を示す。
初めに図２(a)について説明する。これは、導光板を用いたエッジ型のバックライト光源である。バックライト１０５は、導光板１０８にて複数に分割されており、この場合は６分割にて示しているが、この分割数にこだわる必要は無く、所望の分割数にしても良い。この場合は６分割により縦方向（ライン方向とは直交方向＝映像信号の走査方向とは直交方向）に、６つに独立して点灯制御可能なバックライト点灯手段を構成している。導光板１０８のエッジには、分割数に合わせて光源部１０６が配置され、光源部には、ＲＧＢを発光する光源１０７が配置されている。この光源はＬＥＤ、ＥＬもしくはＬＤなどで構成されている。なお、本発明は先にも述べた通りＲＧＢではなく、擬似白色のような白色光源としても良い。また、導光板でなく平板面の光源などでも良い。
【００２３】
次に、図２(ｂ)について説明する。これは、光源直下型のバックライト光源である。図１に対応する構成である。バックライト１０５は、RGBを有する光源１０６（図１の５１相当）にて構成されている。そして、各光源１０６は、この場合は６×８分割に格子状に配置されている。もちろんこの、分割数にこだわる必要が無く、所望の分割数にして良い。後述の図５、図６では８×１１分割を示しているが例えば８×８分割、８×１６分割などが実用となっている。この配置においては、画面のライン方向に一列に制御が可能となるように制御されると同時に、エリア制御のように光源を制御することももちろん可能である。この場合においてもＲＧＢを発光する光源１０６は前述のＬＥＤにかわり、ＥＬ、もしくはＬＤなどであっても良い。もちろんＲＧＢではなく、擬似白色のような白色光源としても良い。
【００２４】
次に、図２(ｂ)で示したような格子状に分割された光源を用いたバックライトを用いて、バックライト制御手段の方法について説明する。図３はバックライトを構成する１つの光源に注目した場合の説明図である。いま注目する１つの光源１０６のみを点灯したとする。光源１０６からの光は、自らの光源の広がりと拡散板などの光学フィルムによる広がりで、本来の分割された領域よりも光が拡散されて液晶パネル４３に供給される。バックライトの構成図の右に示すXY軸にて示すグラフ１１０は、X軸は距離を示し、Y軸は相対的な輝度を示す。光源の広がりを示す簡易的なプロファイル１１１を示しておく。このプロファイル１１１は、ガウス分布による広がりまたは、指数関数による広がりで近似することが出来るが、ここで示すプロファイル１１１は概形を示している。プロファイルの数値などは特に示してはいないが、説明上の理解を助けるための図示である。
【００２５】
図４は、実施形態の機能ブロック構成図を示している。
映像信号１０１は２Ｄ／３Ｄ用映像信号処理部１０２と点灯タイミング発生処理部１０３に入力される。点灯タイミング発生処理部１０３では入力された映像信号１０１からの同期をもとにバックライトの点灯開始／点灯終了のタイミングを発生させる。このタイミングの発生は点灯開始タイミングと点灯タイミング（点灯値）として発生させても構わない。このタイミング情報を点灯タイミング発生処理部１０３は点灯値設定処理部１０５に送る。点灯値設定処理部１０５では入力されたタイミング情報に従って、バックライト１０７用の制御信号を生成し、バックライト１０７へ制御信号を出力する。ユーザ選択信号（図示せず）は２Ｄ／３Ｄ表示切り替え部104に入力され、２Ｄ表示なのか３Ｄ表示なのかを選択する。ユーザ選択信号の代わりに入力された映像信号１０１に付随する選択情報を用いても良い。選択された結果である表示切り替え信号は、２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２と点灯タイミング発生処理部１０３に入力される。２Ｄ／３Ｄ用映像信号処理部１０２では３Ｄ用に表示切り替えが選択されていた場合、入力された映像信号１０１から左右画面のフィールドシーケンシャル映像など３Ｄ表示に適したフォーマットに変換し、液晶パネル１０６に出力する。このとき３Ｄ用の左右画面のフレーム間に黒画面を挿入してから出力する。２Ｄ用に表示切り替えが選択された場合には、そのまま出力したり、映像信号のフレーム周波数よりも高い周波数で液晶パネルに出力するため、フレームレートコンバータ処理を行ない、中間画像を生成して出力したり、中間画像として黒画面を挿入して出力したりする。点灯タイミング発生処理部１０３では、この表示切り替え信号により２Ｄ選択時と３Ｄ選択時とで点灯タイミングを変更して出力する。
【００２６】
図５は、実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示用の映像信号を示す説明図である。
入力される３Ｄ表示用の映像信号の例として図５（ａ）の様に１画面に左右画面を合わせた場合について、液晶パネルに表示する場合は左右２画面に分けてさらに黒画面を挿入して表示するためパネルのフレーム周波数（ｅｘ．１２０ｐ）を倍にしても４フレームで３Ｄ映像１枚（左右２画面）の映像になるため、実際のフレームレートは入力映像の半分になっている。
【００２７】
同様に２Ｄ表示用の映像信号の例を同じ信号レートで図５（ｂ）に示すと、パネルの周波数が倍になれば表示できるフレームも倍になるため、中間画像であるＡ１-Ｂ１などの画像をいれたり、３Ｄと同様に黒画面を挿入したり（図示せず）して表示するように２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２では上記説明した信号処理を行う。
【００２８】
図５では、図のわかり易さのため（ａ）（ｂ）それぞれに下に倍速された映像信号を示した。２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２の内部処理としては１倍速、２倍速、４倍速のいずれでもよいが、液晶パネル１０６から出力される映像信号は実際の速度に対応させることは言うまでもない。
【００２９】
次に点灯タイミング発生の切り替えについて説明する。２Ｄ／３Ｄの切り替えで映像信号自体の有効映像フレームが変化するが、その対応については当然バックライトのほうもタイミングを変えて点灯させるのでとくに説明はしない。図５（ａ）の黒挿入表示時を２Ｄ／３Ｄで点灯させた場合のバックライト点灯タイミングについて説明する。
【００３０】
まず、２Ｄ用として黒挿入を行い点灯させた場合の例を図６に示す。本図以下、横軸は時間をまた縦軸は液晶の応答性を示す。また図中で矩形部分がバックライトを点灯しているタイミングを示している。通常、液晶パネルは応答性が遅い傾向があるため、液晶パネルの書き換えが開始になってから時間があって液晶の応答が終える後半になってからバックライトを点灯させるのが良いと言われている。このため点灯のタイミングは図６（ａ）のように液晶の透過率が高い期間を中心に点灯させるタイミングで制御する。ただし黒挿入を行う場合は図６（ｂ）のように黒挿入期間に継続して点灯させるタイミングで制御してもよい。
【００３１】
黒挿入を行わず映像信号を入れた場合の例を図７（ａ）に示すが、この場合も次の映像データへ書き換えまえに点灯を開始させるように制御する。これに対して３Ｄ表示を行う際のバックライトの点灯タイミングは図７（ｂ）に示すように黒挿入期間に入るように２Ｄ表示時よりも遅くなるように点灯タイミングを制御する。点灯開始は映像期間中でもよい。実態としては図中の矩形部分の面積の中心点が、２Ｄ表示時よりも３Ｄ表示の方が後ろにずれている。この後ろにずれるようにすることは、矩形波ではない或いは単一矩形波で点灯させない場合にも同様である。これは３Ｄ表示の場合、重要なのは右用画面と左用画面とを確実に切り替えて表示することである。しかしながら、液晶の応答が遅いため、黒挿入を行っても、その前に表示した映像信号レベルの影響を受ける可能性がある。その影響を少なくするためのタイミングとして３Ｄ表示の際のバックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示でのタイミングよりも遅く制御することで左右画面のクロストークを低減させることができる。
【００３２】
（実施形態２）
本発明による実施形態２を図１乃至図９を参照して説明する。実施形態１と共通する部分は説明を省略する。
液晶の応答性は温度にも影響をうけることがわかっており、図８に示すように温度が低いほど悪い特長がある。このため、本実施形態では図４における点灯タイミング発生処理部103の中に温度センサを内蔵するか外部から温度の情報を受けるようにしておき、温度が低いときの点灯タイミングを図９のようにさらに遅くするように制御するものである。これにより応答性が悪くなった影響を低減できる。また、図９では開始タイミングを遅くした分点灯期間を短くするように制御している。点灯期間が長くなるとバックライトライン間での漏れ光の影響で次のフレーム映像が見えるようになり、逆にクロストークが増加するのを防ぐためである。以上説明したように本提案によれば、２Ｄ表示と３Ｄ表示とで液晶パネルの書き換えタイミングに対ししてバックライトの点灯タイミングを変更することができるので、３Ｄ表示時のクロストークを低減でき、より立体間のある映像をたのしむことが可能になる。
【００３３】
以上の実施形態においては、液晶パネルの書き換えタイミングを基準としたときに、３Ｄ表示と２Ｄ表示でバックライトの点灯タイミングを変えるが、３Ｄ表示の場合は黒挿入期間で点灯をさせる。液晶応答が悪いと黒挿入しても前フレームの影響が残るので、黒挿入期間も含めた期間で点灯させることにより３Ｄ表示での左右クロストークを低減させる。これは液晶の応答性が悪いためなので、温度でも影響するので温度でもタイミングを制御する。ポイントは以下のようである。
【００３４】
（１）バックライトを少なくともライン方向で独立して点灯制御可能なバックライト点灯手段と、２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した信号処理手段と、バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切り替える表示切り替え手段を持ち、映像の黒挿入を行なう手段とバックライトの点灯タイミング制御する手段を持ち、前記点灯タイミングを制御する手段では３Ｄ表示の場合と２Ｄ表示の場合とで点灯タイミングを変更する手段をもつ。
【００３５】
（２）前記、２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した信号処理手段では少なくとも３Ｄ表示時には黒画面を挿入する処理を行うことを特長とする。
（３）２Ｄ表示のときの点灯タイミングは液晶パネルの透過率が大きい部分が点灯している期間に十分含まれるように設定し、３Ｄ表示のときの点灯タイミングは黒挿入期間も含めた期間で点灯するように２Ｄ表示のタイミングよりも遅いタイミングで点灯させる。
【００３６】
（４）点灯タイミング発生処理部には周辺温度センサを有し、３Ｄ表示選択時に温度で点灯タイミング変え、低いときは高いときに比べ遅めに点灯を開始する。
（５）上記４において、温度が低いときは点灯タイミングも短くして消灯タイミングを同じにする。
本実施形態により、通常の２Ｄ表示と３Ｄ表示が可能な映像表示装置で、３Ｄ表示した際の左右画面表示のクロストークを低減させることができるので、より立体感のある映像を楽しむことができる。効果として特に３Ｄ表示において、応答性の悪い液晶パネルを使って左右画面をシーケンシャルに表示する場合、より立体視において左右画面のクロストークを低減することができる。
【００３７】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係わる構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…液晶表示装置、１０…映像データ受信部、１５…注目領域処理部、２０…映像データ処理部、２１…情報取得部、２２…光源制御部、２３…メモリ、３０…映像表示制御部、４０…表示部、４１…ゲートドライバ、４２…ソースドライバ、４３…液晶パネル、４３１…第１の表示領域、４３２…第２の表示領域、５０…バックライト、５１…光源ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置及び映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ＴＶにおいて、液晶応答性により、動画像でボケが生じてしまうことがある。対策としては一般には液晶の応答がおわり、目標の映像が充分に表示されたタイミングでバックライトを点灯させることが必要である。例えば特許文献１には、バックライトの点灯タイミングを液晶の応答性が変わる要因である温度によって変化させる技術が開示されている。しかしながら、近年は３Ｄ表示が用いられてきているが、表示パネルの２Ｄ／３Ｄ表示切替に対応してバックライトの点灯タイミングを変更する方法は未だ充分には開発されていないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替え３Ｄ表示の左右画面のクロストークを低減させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、バックライトと、入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替え３Ｄ表示の左右画面のクロストークを低減させる映像表示装置及び映像表示方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態のバックライトをスキャン制御することの出来る光源の例。
【図３】同実施形態のバックライト制御手段の方法についての説明図。
【図４】同実施形態の機能ブロック構成図。
【図５】同実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示用の映像信号を示す実施例説明図。
【図６】同実施形態に用いられる２Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【図７】同実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【図８】同実施形態に用いられる液晶の応答性の温度依存特性を示す図。
【図９】同他の形態に用いられる３Ｄ表示のタイミングを示す実施例説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
（実施形態１）
本発明による実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の一形態にかかる液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、液晶表示装置１は、映像データ受信部１０、注目領域処理部１５、映像データ処理部２０、映像表示制御部３０、表示部４０、光源としてのバックライト５０を備える。
【０００９】
映像データ受信部１０は例えば、屋外に設置されたアンテナ（図示せず）と接続されており、このアンテナを介して映像データを受信する。例えば、地上アナログ波、地上デジタル波、衛星放送用電波などに乗せられた種々の映像データが受信可能である。また、映像データ受信部１０は、図示はしないが種々の映像再生機器（例えば、ＨＤ ＤＶＤプレーヤや同レコーダ、ＤＶＤプレーヤや同レコーダなど）とも接続することができる。この場合には、映像データ受信部１０は映像再生機器が再生した映像データを受信する。
【００１０】
映像データ受信部１０は受信した映像データを注目領域処理部１５を経由して映像表示制御部３０および映像データ処理部２０に出力する。映像データ受信部１０で受信される映像データは、詳細には４：３、１６：９など種々のアスペクト比で構成されている。このアスペクト比とは映像データの横幅と縦幅の比である。
【００１１】
映像データには、この映像データがどのアスペクト比で構成されているかを示す映像アスペクト比情報が付加されている。
映像表示制御部３０は、映像データ受信部１０から出力された映像データを受けて表示部４０に映像を表示させる。
表示部４０は、液晶パネル４３、ゲートドライバ４１、ソースドライバ４２から主に構成されている。
液晶パネル４３は、アスペクト比が１６：９の液晶パネルであり、例えばここでは左右にアスペクト比が１６：９の映像データを表示するときには表示領域４３１、即ち液晶パネル４３全体の表示領域で表示し、アスペクト比が４：３の映像データを表示するときには中央の破線部で示した表示領域４３２を用いて映像を表示する。
【００１２】
表示領域４３１のアスペクト比は１６：９である。表示領域４３１には１６：９で構成された映像が表示される。
表示領域４３２のアスペクト比は４：３である。表示領域４３２には４：３で構成された映像が表示される。
液晶パネル４３は、特別図示をしないが２枚のガラスの間に液晶材料をはさみこのガラス上に走査線とデータ線を格子状に配置して構成される。走査線とデータ線はそれぞれ液晶パネル４３端に配置したゲートドライバ４１およびソースドライバ４２の駆動によって制御される。ゲートドライバ４１は走査線にパルス状の電圧波形を順次出力する機能を有する。
【００１３】
ソースドライバ４２はゲートドライバ４１によるパルス状の電圧波形の出力に対応して液晶に電圧を供給する。液晶パネル４３はこのように、ソースドライバ４２とゲートドライバ４１の駆動によって液晶に電圧を印加されることにより映像を表示する。
【００１４】
映像データ処理部２０は、情報取得部２１と、光源制御部２２と、メモリ２３とから構成されている。また注目領域処理部１５は後述の図４の処理のために例えば図示せぬＣＰＵ、プログラム用ＲＯＭ、ワーク用ＲＡＭ等を備えている。情報取得部２１には映像データ受信部１０が出力した映像データが入力される。情報取得部２１は、入力された映像データに付加されている映像アスペクト比情報を取得し、この取得した映像アスペクト比情報を光源制御部２２へ出力する。
【００１５】
メモリ２３は、光源制御部２２が光源ユニット５１の制御を行う際に、光源制御部２２によって参照されるバックライト５０の点消灯テーブルデータを記憶している。バックライト５０の点消灯テーブルデータとはバックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１を点灯または消灯するための情報である。このテーブルデータは、映像データのアスペクト比に応じて異なるテーブルデータを持っている。
【００１６】
光源制御部２２は、メモリ２３に記憶されたバックライト５０の点消灯テーブルデータを読み出す。光源制御部２２は、情報取得部２１が出力した映像アスペクト比情報と対応するバックライト５０の点消灯テーブルデータに基づいて、バックライト５０を構成する複数の光源ユニット５１の点消灯を制御する。すなわち光源制御部２２は点灯制御部として機能する。
【００１７】
バックライト５０は表示部４０の表示領域４３１または表示領域４３２に対して光源ユニット５１の光を供給する。すなわちバックライト５０は光源として機能する。
【００１８】
バックライト５０は液晶パネル４３の裏側に設けられる。
バックライト５０と液晶パネル４３の間には図示はしないが一対の拡散板とこの拡散板に挟まれたプリズムシートが設けられる。拡散板は光源ユニットが供給した光を散乱、拡散させ、表示領域全体を均一な明るさにするためのものである。
【００１９】
プリズムシートは、バックライト５０から供給された光の輝度を向上させるためのものである。
光源ユニット５１は、ＲＥＤ（以下Ｒと称す。）、ＧＲＥＥＮ（以下Ｇと称す。）、ＢＬＵＥ（以下Ｂと称す。）の３原色光で発光する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。光源ユニット５１はＲＧＢのＬＥＤの色を混ぜて白色で発光することができる。
【００２０】
なお、本発明は光源ユニット５１に使用されるＬＥＤの構成は特に限定されず、例えば一つのＲＬＥＤ、二つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものや、二つのＲＬＥＤ、三つのＧＬＥＤ、一つのＢＬＥＤを一組としたものなどであってもよい。
【００２１】
また使用するＬＥＤもＲＧＢの３色に限定されることなく４色以上のＬＥＤや白色のＬＥＤなど種々のＬＥＤを光源とすることができる。
また、光源ユニット５１を構成する光源はＬＥＤに限定されることなく種々の発光素子を使用することができる。この発光素子は例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、や無機ＥＬ、レーザダイオード(Laser Diode、ＬＤ)などである。
【００２２】
次に、バックライトをスキャン制御することの出来る光源の例を説明する。図２(a)、(b)は、バックライト１０５（図１の５０相当）の例を示す。
初めに図２(a)について説明する。これは、導光板を用いたエッジ型のバックライト光源である。バックライト１０５は、導光板１０８にて複数に分割されており、この場合は６分割にて示しているが、この分割数にこだわる必要は無く、所望の分割数にしても良い。この場合は６分割により縦方向（ライン方向とは直交方向＝映像信号の走査方向とは直交方向）に、６つに独立して点灯制御可能なバックライト点灯手段を構成している。導光板１０８のエッジには、分割数に合わせて光源部１０６が配置され、光源部には、ＲＧＢを発光する光源１０７が配置されている。この光源はＬＥＤ、ＥＬもしくはＬＤなどで構成されている。なお、本発明は先にも述べた通りＲＧＢではなく、擬似白色のような白色光源としても良い。また、導光板でなく平板面の光源などでも良い。
【００２３】
次に、図２(ｂ)について説明する。これは、光源直下型のバックライト光源である。図１に対応する構成である。バックライト１０５は、RGBを有する光源１０６（図１の５１相当）にて構成されている。そして、各光源１０６は、この場合は６×８分割に格子状に配置されている。もちろんこの、分割数にこだわる必要が無く、所望の分割数にして良い。後述の図５、図６では８×１１分割を示しているが例えば８×８分割、８×１６分割などが実用となっている。この配置においては、画面のライン方向に一列に制御が可能となるように制御されると同時に、エリア制御のように光源を制御することももちろん可能である。この場合においてもＲＧＢを発光する光源１０６は前述のＬＥＤにかわり、ＥＬ、もしくはＬＤなどであっても良い。もちろんＲＧＢではなく、擬似白色のような白色光源としても良い。
【００２４】
次に、図２(ｂ)で示したような格子状に分割された光源を用いたバックライトを用いて、バックライト制御手段の方法について説明する。図３はバックライトを構成する１つの光源に注目した場合の説明図である。いま注目する１つの光源１０６のみを点灯したとする。光源１０６からの光は、自らの光源の広がりと拡散板などの光学フィルムによる広がりで、本来の分割された領域よりも光が拡散されて液晶パネル４３に供給される。バックライトの構成図の右に示すXY軸にて示すグラフ１１０は、X軸は距離を示し、Y軸は相対的な輝度を示す。光源の広がりを示す簡易的なプロファイル１１１を示しておく。このプロファイル１１１は、ガウス分布による広がりまたは、指数関数による広がりで近似することが出来るが、ここで示すプロファイル１１１は概形を示している。プロファイルの数値などは特に示してはいないが、説明上の理解を助けるための図示である。
【００２５】
図４は、実施形態の機能ブロック構成図を示している。
映像信号１０１は２Ｄ／３Ｄ用映像信号処理部１０２と点灯タイミング発生処理部１０３に入力される。点灯タイミング発生処理部１０３では入力された映像信号１０１からの同期をもとにバックライトの点灯開始／点灯終了のタイミングを発生させる。このタイミングの発生は点灯開始タイミングと点灯タイミング（点灯値）として発生させても構わない。このタイミング情報を点灯タイミング発生処理部１０３は点灯値設定処理部１０５に送る。点灯値設定処理部１０５では入力されたタイミング情報に従って、バックライト１０７用の制御信号を生成し、バックライト１０７へ制御信号を出力する。ユーザ選択信号（図示せず）は２Ｄ／３Ｄ表示切り替え部104に入力され、２Ｄ表示なのか３Ｄ表示なのかを選択する。ユーザ選択信号の代わりに入力された映像信号１０１に付随する選択情報を用いても良い。選択された結果である表示切り替え信号は、２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２と点灯タイミング発生処理部１０３に入力される。２Ｄ／３Ｄ用映像信号処理部１０２では３Ｄ用に表示切り替えが選択されていた場合、入力された映像信号１０１から左右画面のフィールドシーケンシャル映像など３Ｄ表示に適したフォーマットに変換し、液晶パネル１０６に出力する。このとき３Ｄ用の左右画面のフレーム間に黒画面を挿入してから出力する。２Ｄ用に表示切り替えが選択された場合には、そのまま出力したり、映像信号のフレーム周波数よりも高い周波数で液晶パネルに出力するため、フレームレートコンバータ処理を行ない、中間画像を生成して出力したり、中間画像として黒画面を挿入して出力したりする。点灯タイミング発生処理部１０３では、この表示切り替え信号により２Ｄ選択時と３Ｄ選択時とで点灯タイミングを変更して出力する。
【００２６】
図５は、実施形態に用いられる２Ｄ／３Ｄ表示用の映像信号を示す説明図である。
入力される３Ｄ表示用の映像信号の例として図５（ａ）の様に１画面に左右画面を合わせた場合について、液晶パネルに表示する場合は左右２画面に分けてさらに黒画面を挿入して表示するためパネルのフレーム周波数（ｅｘ．１２０ｐ）を倍にしても４フレームで３Ｄ映像１枚（左右２画面）の映像になるため、実際のフレームレートは入力映像の半分になっている。
【００２７】
同様に２Ｄ表示用の映像信号の例を同じ信号レートで図５（ｂ）に示すと、パネルの周波数が倍になれば表示できるフレームも倍になるため、中間画像であるＡ１-Ｂ１などの画像をいれたり、３Ｄと同様に黒画面を挿入したり（図示せず）して表示するように２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２では上記説明した信号処理を行う。
【００２８】
図５では、図のわかり易さのため（ａ）（ｂ）それぞれに下に倍速された映像信号を示した。２Ｄ／３Ｄ映像信号処理部１０２の内部処理としては１倍速、２倍速、４倍速のいずれでもよいが、液晶パネル１０６から出力される映像信号は実際の速度に対応させることは言うまでもない。
【００２９】
次に点灯タイミング発生の切り替えについて説明する。２Ｄ／３Ｄの切り替えで映像信号自体の有効映像フレームが変化するが、その対応については当然バックライトのほうもタイミングを変えて点灯させるのでとくに説明はしない。図５（ａ）の黒挿入表示時を２Ｄ／３Ｄで点灯させた場合のバックライト点灯タイミングについて説明する。
【００３０】
まず、２Ｄ用として黒挿入を行い点灯させた場合の例を図６に示す。本図以下、横軸は時間をまた縦軸は液晶の応答性を示す。また図中で矩形部分がバックライトを点灯しているタイミングを示している。通常、液晶パネルは応答性が遅い傾向があるため、液晶パネルの書き換えが開始になってから時間があって液晶の応答が終える後半になってからバックライトを点灯させるのが良いと言われている。このため点灯のタイミングは図６（ａ）のように液晶の透過率が高い期間を中心に点灯させるタイミングで制御する。ただし黒挿入を行う場合は図６（ｂ）のように黒挿入期間に継続して点灯させるタイミングで制御してもよい。
【００３１】
黒挿入を行わず映像信号を入れた場合の例を図７（ａ）に示すが、この場合も次の映像データへ書き換えまえに点灯を開始させるように制御する。これに対して３Ｄ表示を行う際のバックライトの点灯タイミングは図７（ｂ）に示すように黒挿入期間に入るように２Ｄ表示時よりも遅くなるように点灯タイミングを制御する。点灯開始は映像期間中でもよい。実態としては図中の矩形部分の面積の中心点が、２Ｄ表示時よりも３Ｄ表示の方が後ろにずれている。この後ろにずれるようにすることは、矩形波ではない或いは単一矩形波で点灯させない場合にも同様である。これは３Ｄ表示の場合、重要なのは右用画面と左用画面とを確実に切り替えて表示することである。しかしながら、液晶の応答が遅いため、黒挿入を行っても、その前に表示した映像信号レベルの影響を受ける可能性がある。その影響を少なくするためのタイミングとして３Ｄ表示の際のバックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示でのタイミングよりも遅く制御することで左右画面のクロストークを低減させることができる。
【００３２】
（実施形態２）
本発明による実施形態２を図１乃至図９を参照して説明する。実施形態１と共通する部分は説明を省略する。
液晶の応答性は温度にも影響をうけることがわかっており、図８に示すように温度が低いほど悪い特長がある。このため、本実施形態では図４における点灯タイミング発生処理部103の中に温度センサを内蔵するか外部から温度の情報を受けるようにしておき、温度が低いときの点灯タイミングを図９のようにさらに遅くするように制御するものである。これにより応答性が悪くなった影響を低減できる。また、図９では開始タイミングを遅くした分点灯期間を短くするように制御している。点灯期間が長くなるとバックライトライン間での漏れ光の影響で次のフレーム映像が見えるようになり、逆にクロストークが増加するのを防ぐためである。以上説明したように本提案によれば、２Ｄ表示と３Ｄ表示とで液晶パネルの書き換えタイミングに対ししてバックライトの点灯タイミングを変更することができるので、３Ｄ表示時のクロストークを低減でき、より立体間のある映像をたのしむことが可能になる。
【００３３】
以上の実施形態においては、液晶パネルの書き換えタイミングを基準としたときに、３Ｄ表示と２Ｄ表示でバックライトの点灯タイミングを変えるが、３Ｄ表示の場合は黒挿入期間で点灯をさせる。液晶応答が悪いと黒挿入しても前フレームの影響が残るので、黒挿入期間も含めた期間で点灯させることにより３Ｄ表示での左右クロストークを低減させる。これは液晶の応答性が悪いためなので、温度でも影響するので温度でもタイミングを制御する。ポイントは以下のようである。
【００３４】
（１）バックライトを少なくともライン方向で独立して点灯制御可能なバックライト点灯手段と、２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した信号処理手段と、バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切り替える表示切り替え手段を持ち、映像の黒挿入を行なう手段とバックライトの点灯タイミング制御する手段を持ち、前記点灯タイミングを制御する手段では３Ｄ表示の場合と２Ｄ表示の場合とで点灯タイミングを変更する手段をもつ。
【００３５】
（２）前記、２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した信号処理手段では少なくとも３Ｄ表示時には黒画面を挿入する処理を行うことを特長とする。
（３）２Ｄ表示のときの点灯タイミングは液晶パネルの透過率が大きい部分が点灯している期間に十分含まれるように設定し、３Ｄ表示のときの点灯タイミングは黒挿入期間も含めた期間で点灯するように２Ｄ表示のタイミングよりも遅いタイミングで点灯させる。
【００３６】
（４）点灯タイミング発生処理部には周辺温度センサを有し、３Ｄ表示選択時に温度で点灯タイミング変え、低いときは高いときに比べ遅めに点灯を開始する。
（５）上記４において、温度が低いときは点灯タイミングも短くして消灯タイミングを同じにする。
本実施形態により、通常の２Ｄ表示と３Ｄ表示が可能な映像表示装置で、３Ｄ表示した際の左右画面表示のクロストークを低減させることができるので、より立体感のある映像を楽しむことができる。効果として特に３Ｄ表示において、応答性の悪い液晶パネルを使って左右画面をシーケンシャルに表示する場合、より立体視において左右画面のクロストークを低減することができる。
【００３７】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係わる構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…液晶表示装置、１０…映像データ受信部、１５…注目領域処理部、２０…映像データ処理部、２１…情報取得部、２２…光源制御部、２３…メモリ、３０…映像表示制御部、４０…表示部、４１…ゲートドライバ、４２…ソースドライバ、４３…液晶パネル、４３１…第１の表示領域、４３２…第２の表示領域、５０…バックライト、５１…光源ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと、
入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、
前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、
前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、
前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記信号処理手段は、少なくとも３Ｄ表示時には黒画面を挿入する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、２Ｄ表示のときの点灯タイミングは液晶パネルの透過率が大きい部分が点灯している期間に十分含まれるように設定し、３Ｄ表示のときの点灯タイミングは黒挿入期間も含めた期間で点灯するように２Ｄ表示のタイミングよりも遅いタイミングで点灯させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記表示切替手段は、周辺温度センサを備え、３Ｄ表示選択時にこの周辺温度センサで測定された温度が低いときにはより高いときに比べ遅く点灯を開始することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記表示切替手段は、温度がより低いときは点灯タイミングもより短くして温度によらず消灯タイミングを同程度とすることを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
バックライトとバックライトからの光の透過を制御できる透過型表示パネルとを制御できる映像表示装置における映像表示方法であって、
入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力し、
前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切り替え、
前記切り替えにおいて、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示方法。
【請求項１】
バックライトと、
入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力する信号処理手段と、
前記バックライトからの光の透過を前記出力映像信号に応じて制御する透過型表示パネルと、
前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切替える表示切替手段と、
前記表示切替手段は、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記信号処理手段は、少なくとも３Ｄ表示時には黒画面を挿入する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記信号処理手段は、２Ｄ表示のときの点灯タイミングは液晶パネルの透過率が大きい部分が点灯している期間に十分含まれるように設定し、３Ｄ表示のときの点灯タイミングは黒挿入期間も含めた期間で点灯するように２Ｄ表示のタイミングよりも遅いタイミングで点灯させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記表示切替手段は、周辺温度センサを備え、３Ｄ表示選択時にこの周辺温度センサで測定された温度が低いときにはより高いときに比べ遅く点灯を開始することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記表示切替手段は、温度がより低いときは点灯タイミングもより短くして温度によらず消灯タイミングを同程度とすることを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
バックライトとバックライトからの光の透過を制御できる透過型表示パネルとを制御できる映像表示装置における映像表示方法であって、
入力映像信号を処理して２Ｄ表示と３Ｄ表示に対応した出力映像信号を出力し、
前記バックライトの点灯タイミングを２Ｄ表示と３Ｄ表示とで切り替え、
前記切り替えにおいて、３Ｄ表示の場合は２Ｄ表示の場合より点灯タイミングの面積の中心点を後にずらすよう切替えることを特徴とする映像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５０１４４（Ｐ２０１１−１５０１４４Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１４２９（Ｐ２０１０−１１４２９）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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