液晶表示装置および液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法
【課題】本発明では、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に変化させた際に生じうる画面表示の不自然さや視聴者に与える不快感などを解決する機能を備えた液晶表示装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
出力する映像の輝度入力階調のヒストグラムを取得し、連続する前後のフレームのヒストグラムを比較処理することで、出力映像にシーンチェンジがあったか判断する。そして、シーンチェンジがあったと判断すると、シーンチェンジ直後のフレームのＡＰＬ（平均画素値）に応じて、シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を制御するよう構成される液晶表示装置などを提供する。
【解決手段】
出力する映像の輝度入力階調のヒストグラムを取得し、連続する前後のフレームのヒストグラムを比較処理することで、出力映像にシーンチェンジがあったか判断する。そして、シーンチェンジがあったと判断すると、シーンチェンジ直後のフレームのＡＰＬ（平均画素値）に応じて、シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を制御するよう構成される液晶表示装置などを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置に関し、特に、映像シーンに応じてＬＥＤバックライトの輝度変化を調整する機能を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動的に輝度を切り替えることが可能なＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置がある。このような液晶表示装置は、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に切り替えることで、画面に出力する映像の明るさを調節することができる。実際には、ＬＥＤバックライトと、ＬＣＤを組み合わせて、各画素の輝度を適切に調節している。
【０００３】
ここで、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に変化させた場合、以下のような問題が生じうる。
【０００４】
ＬＥＤバックライトの輝度はフレームごとに調節可能であるが、短時間に連続的にＬＥＤバックライトの輝度が急激に変化してしまうと、それに伴い、画面上の明るさがパカパカ変化してしまい、視聴者に違和感、不快感を与えてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、前記問題を解決する手段として、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆっくり行うように構成することが考えられる。具体的には、各フレーム間のＬＥＤバックライトの輝度変化量を一律に制限する手段などが考えられる。しかしながら、前記のように構成した場合、映像のシーンチェンジなどを伴うフレーム間においてもＬＥＤバックライトの輝度変化量を制限することとなってしまう。かかる場合、画面の明るさが一気に切り替わるシーンチェンジの時など（例：朝のシーンから夜のシーンへの切り替わるシーンチェンジ、など）において、画面に出力される映像が切り替わっても、画面の明るさがゆっくりと切り替わってしまうという不都合が生じうる。すなわち、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになってしまい、不自然な映像になってしまうという問題がある。
【０００６】
なお、映像表示装置の光源の輝度が変化することによる表示の違和感を解消するように構成した発明として、特許文献１のようなものがある。しかしながら、特許文献１の発明は、光源の輝度が急激に変化することによる表示の違和感を解消することを解決課題としており、光源の輝度の変化をゆっくり行うように構成した際に生じうる前記問題を解決可能には構成されていない。
【特許文献１】特開２００２−３５７８１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に変化させた際に生じうる前記問題を解決する機能を備えた液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、以下のような発明などを提供する。
【０００９】
出力する映像の輝度入力階調のヒストグラムを取得し、連続する前後のフレームのヒストグラムを比較処理することで、出力映像にシーンチェンジがあったか判断するよう構成し、さらに、シーンチェンジがあったと判断すると、シーンチェンジ直後のフレームの映像のＡＰＬ（平均画素値）に応じて、シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を制御するよう構成する液晶表示装置などを提供する。
【００１０】
具体的には、以下のような発明を提供する。
【００１１】
第一発明では、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるバックライト部と、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断部と、シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得部と、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する第一輝度変化ルール保持部と、後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第一バックライト制御部と、からなる液晶表示装置を提供する。
【００１２】
第二発明では、第一発明を基本とし、さらに、シーンチェンジ判断部は、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するヒストグラム差分情報取得手段と、取得したヒストグラム差分情報を利用して連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するヒストグラム差分情報判断手段と、を有する液晶表示装置を提供する。
【００１３】
第三発明では、第一発明または第二発明を基本とし、さらに、輝度変化ルール保持部で保持されている輝度変化ルールは、シーンチェンジ前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたものである液晶表示装置を提供する。
【００１４】
第四発明では、第一発明から第三発明のいずれか一を基本とし、さらに、シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持する第二輝度変化ルール保持部と、前記シーンチェンジ判断部での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、第二輝度変化ルール保持部が保持する輝度変化ルールに基づき、後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第二バックライト制御部を有する液晶表示装置を提供する。
【００１５】
第五発明では、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるとともに、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法であって、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断ステップと、シーンチェンジ判断ステップでの判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得ステップと、後ＡＰＬ取得ステップで取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してＬＥＤバックライトの輝度変化を制御する第一バックライト制御ステップと、からなる液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液晶表示装置により、出力映像に応じて、ＬＥＤバックライトの輝度変化を適切に制御することが可能になる。その結果、映像の明るさが急激に変化しないようなシーンにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆるやかにすることで、画面の明るさが急激にパカパカ変化する違和感、不快感を解消することができる。
【００１７】
また、映像の明るさが急激に変化するようなシーンにおいては（例：シーンチェンジの時など）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激にすることで、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになることで生じうる不自然な映像を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施しうる。
<概要>
【００１９】
本実施形態の液晶表示装置は輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えている。また、画面に出力する映像の連続する前後のフレームを比較処理することで、比較した２つのフレーム間においてシーンチェンジがあるか判断する機能を有する。
【００２０】
そして、図１（Ａ）に示すように、シーンチェンジがないフレーム間においては、ＬＥＤバックライトの輝度を緩やかに変化させる。具体的には、当該フレーム間におけるＬＥＤバックライトの輝度の変化量を小さくする。このように構成することで、シーンチェンジがない場合、画面の明るさが急激に変化することはない。
【００２１】
一方、図１（Ｂ）に示すように、シーンチェンジがあるフレーム間においては、ＬＥＤバックライトの輝度をある程度急激に変化させる。具体的には、当該フレーム間におけるＬＥＤバックライトの輝度の変化量をある程度大きくする。このように構成することで、シーンチェンジがある場合は、画面の明るさがある程度急激に変化する。
<機能的構成>
【００２２】
図２は、本実施形態の液晶表示装置の機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように本実施形態の「液晶表示装置」（０２００）は、「バックライト部」（０２０１）と、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）と、「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）と、「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）と、「第一バックライト制御部」（０２０５）とを有する。なお、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）は、「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」を有してもよい。さらに、「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）と、「第二バックライト制御部」（０２０７）と、を有してもよい。
【００２３】
なお、以下に記載する本装置の機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵやＲＡＭ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部やその外部周辺機器用のＩ／Ｏポート、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、情報入力に利用されるユーザインターフェースなどが挙げられる。
【００２４】
またこれらハードウェアやソフトウェアは、ＲＡＭ上に展開したプログラムをＣＰＵで演算処理したり、メモリやハードディスク上に保持されているデータや、インターフェースを介して入力されたデータなどを加工、蓄積、出力処理したり、あるいは各ハードウェア構成部の制御を行ったりするために利用される。また、この発明は装置として実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を記憶媒体に固定した記憶媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２５】
以下、本実施形態の「液晶表示装置」（０２００）の、「バックライト部」（０２０１）、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）、「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）、「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）、「第一バックライト制御部」（０２０５）、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）の「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」、「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）、「第二バックライト制御部」（０２０７）の機能的構成について説明する。
【００２６】
「液晶表示装置」（０２００）は、ＴＶチューナを介して放送コンテンツを取得すると、取得したデータを分離、デコード処理などした後、画面とスピーカーを介して映像と音声を出力するよう構成されている。なお、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）と接続可能に構成しておき、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）からコンテンツを取得するように構成してもよい。または、インターネットに接続可能に構成しておき、インターネットを介してサーバなどからコンテンツを取得するように構成してもよい。
【００２７】
「バックライト部」（０２０１）は、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるよう構成されている。ＬＥＤ（発光ダイオード）は、電流を流すと発光する半導体素子であり、流す電流値に応じて発する光の強さ（輝度）が変化する。バックライト部（０２０１）は、前記のように輝度を動的に変化させることが可能なＬＥＤバックライトを備え、フレームごとに取得する「輝度階調を特定した入力信号」に応じて、それぞれのフレームの映像をそれぞれの輝度で光らすよう構成されている。
【００２８】
なお、ＬＥＤバックライトの輝度を何階調に分解するかは任意の設計事項である。また、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤの輝度を一律に変化させることで、液晶画面のすべてのエリアの明るさを一律に変化させるように構成してもよいし、または、規則正しく配列されたＬＥＤの輝度をＬＥＤごとに変化させることで、ＬＥＤの配列に応じた液晶画面の複数のエリアごとに変化させるように構成してもよい。
【００２９】
「シーンチェンジ判断部」（０２０２）は、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するよう構成されている。シーンチェンジがあったか判断する手段としては、例えば、取得する各フレームの入力映像信号の中に、その旨を示す情報が付されている場合には、その情報を識別することで、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断してもよい。
【００３０】
または、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を利用して、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断してもよい。当該構成は、「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」により実現することができる。以下、これらの構成について説明する。
【００３１】
「ヒストグラム差分情報取得手段」は、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するよう構成されている。「入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム」とは、一つのフレームの映像中における画素の輝度値の分布図である。以下、単に「輝度ヒストグラム」という。参考までに、図３（Ａ）に、輝度ヒストグラムの一例を示す。縦軸は「画素数」、横軸は「輝度入力階調」を示す。なお、図３（Ａ）の輝度ヒストグラムはあくまで一例であり、横軸の輝度入力階調の階調の数はこれに制限されるものではない。例えば、輝度を「０〜２５５」の階調に分解した場合には、横軸は「０〜２５５」の階調に分けられることとなる。
【００３２】
ヒストグラム差分情報取得手段は、連続する前後フレームの輝度ヒストグラムの差分情報を取得するよう構成されている。具体的には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような連続する前後フレームの輝度ヒストグラムを利用し、輝度入力階調ごとに画素数の差の絶対値を求めた差分情報（図３（Ｃ）参照）を取得する。ヒストグラム差分情報取得部（０２０２）は、液晶表示装置の画面に出力する複数のフレームのすべての連続する前後フレーム間の差分情報を取得するよう構成される。ヒストグラム差分情報を取得するタイミングとしては、入力映像信号を取得した後で、連続する前後フレームの後フレームの映像を画面に出力する前であれば特段制限されない。
【００３３】
「ヒストグラム差分情報判断手段」は、取得したヒストグラム差分情報を利用して、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するよう構成されている。具体的には、連続する前後フレーム間で取得されるヒストグラム差分情報のそれぞれを個別に利用し、そのヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断する。ここで、「ヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレーム」とは、そのヒストグラム差分情報を算出するための基となる輝度ヒストグラムを提供した連続する前後フレームであり、例えば、図３（Ｃ）のヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレームは、図３（Ａ）、（Ｂ）の輝度ヒストグラムを提供した二つのフレームが該当する。
【００３４】
ここで、ヒストグラム差分情報を利用してシーンチェンジがあったか判断する具体的手段としては、例えば、「ヒストグラム差分情報を取得すると（図３（Ｃ）参照）、まず、画素数の和を算出する。次に、算出した和とあらかじめ保持している所定値を大小比較する。そして、算出した和が所定値より大きい場合にシーンチェンジがあったと判断する。一方、算出した和が所定値より小さい場合にはシーンチェンジがなかったと判断する。」という手段であってもよい。なお、前記「所定値」は任意の設計事項であるが、「所定値」の設計次第では、シーンチェンジがある連続する前後フレーム間を検出するだけでなく、所定値以上の輝度変化がある前後フレーム間を検出することも可能である。
【００３５】
「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）は、シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬ（平均画素値）である後ＡＰＬを取得するよう構成されている。具体的には、後ＡＰＬ取得部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがあったとの判断結果を取得すると、シーンチェンジがあった連続する前後フレーム間を識別し、その連続する前後フレームの後のフレームの入力映像信号のＡＰＬを、演算処理などして取得する。すなわち「後ＡＰＬ」とは、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断されたフレーム間を構成する連続する前後フレームのうちの、後のフレームの入力映像信号のＡＰＬである。
【００３６】
以下、連続する前後フレームのうちの、前のフレームを「前フレーム」、後のフレームを「後フレーム」といい、特に、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断されたフレーム間を構成する連続する前後フレームのうちの、前フレームを「シーンチェンジ前フレーム」、後フレームを「シーンチェンジ後フレーム」という。
【００３７】
なお、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得するタイミングとしては、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがあったとの判断結果を取得した後で、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する前であれば特段制限されない。
【００３８】
「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）は、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持するよう構成されている。「輝度変化ルール」としては、例えば、シーンチェンジ前フレームの実際のバックライトの輝度階調から、バックライト部（０２０１）に入力されたシーンチェンジ後フレームのバックライトの輝度入力階調に至るまでの所要時間を、後ＡＰＬに応じて定めたものであってもよい。
【００３９】
または、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、シーンチェンジ前フレームの映像を画面に出力している際の実際のＬＥＤバックライトの輝度である「前バックライト輝度階調」と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である「後バックライト輝度入力階調」と、のミキシング率で決定するようなルールであって、前記ミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたもの（以下、「後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール」という）であってもよい。
【００４０】
「前バックライト輝度階調」とは、シーンチェンジ前フレームの映像を画面に出力している際の実際のＬＥＤバックライトの輝度である。当該概念は、シーンチェンジ前フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度（例：入力映像信号から算出した全画素の平均輝度階調、など）とは異なる。
【００４１】
「後バックライト輝度入力階調」とは、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度であり、例えば、入力映像信号を基に算出した全画素の平均輝度階調などとすることができる。なお、入力映像信号に応じてＬＥＤバックライトの輝度を定める手段については、任意の設計事項である。
【００４２】
すなわち、後ＡＰＬ毎ミキシング率ルールは、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」とを所定のミキシング率で混ぜ合わせた輝度階調に決定することで、「前バックライト輝度階調」から「後バックライト輝度階調」への輝度変化を定めるルールである。
【００４３】
具体的には、当該ルールによれば、「前バックライト輝度階調」が１００／２５６階調、「後バックライト輝度入力階調」が２００／２５６階調であって、ミキシング率が「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝８０：２０であった場合には、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調は、（１００×０．８＋２００×０．２）＝１２０／２５６階調となる。
【００４４】
すなわち、「前バックライト輝度階調」から「後バックライト輝度階調」への輝度変化は、「１００／２５６階調」から「１２０／２５６階調」に定められる。
【００４５】
このようにした場合、ミキシング率を適当に調整することで、シーンチェンジ前フレームの映像からシーンチェンジ後フレームの映像に切り替わる際のＬＥＤバックライトの輝度変化を適当に調整することができる。すなわち、「前バックライト輝度階調」の割合を小さくすることで（「後バックライト輝度入力階調」の割合を大きくするのと同等）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激に変化させることができる。なお、「ある程度急激」にとしたのは、急激すぎる輝度変化による画面表示の違和感やＬＥＤへの負担などを避けることを考慮したものである。
【００４６】
ここで、図４に、後ＡＰＬに応じてミキシング率定めたグラフの一例を示す。横軸は「後ＡＰＬ」、縦軸は「前バックライト輝度階調の含有率」を示す。なお、図に記載の曲線や数値は、グラフを容易に把握するために記載したものであり、これらの曲線の形や数値に特段制限されるものではない。しかし、後ＡＰＬに応じたミキシング率の定め方としては、後ＡＰＬが大きいほど、「前バックライト輝度階調の含有率」が小さくなるようにするのが望ましい。すなわち、明るい映像に切り替わる時ほど、より急激にＬＥＤの輝度を変化させるようにするのが望ましい。
【００４７】
「第一バックライト制御部」（０２０５）は、後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をするよう構成されている。
【００４８】
すなわち、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断された場合に、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得すると、その後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールを第一輝度変化ルール保持部（０２０４）から取得する。そして、取得した輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してバックライト部（０２０１）を制御する。
【００４９】
なお、第一輝度変化ルール保持部（０２０４）が保持する輝度変化ルールが、前記で説明した「後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール」である場合には、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断された場合に、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得すると、その後ＡＰＬに応じた輝度変化ルール（後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール）を、第一輝度変化ルール保持部（０２０４）から取得する。また、シーンチェンジ直前のフレームの前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ直後のフレームの後バックライト輝度入力階調を取得する。前バックライト輝度階調は、バックライト部（０２０１）から取得するようにしてもよい。後バックライト輝度入力階調は、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号を取得し、算出するようにしてもよい。
【００５０】
そして、取得した、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」と「輝度変化ルール」を利用して、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を決定する。その後、前記決定した輝度階調をバックライト部（０２０１）に送り、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際、前記輝度階調でＬＥＤバックライトを光らせるようバックライト部（０２０１）を制御する。
【００５１】
なお、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジがあった後の所定時間、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、シーンチェンジ後の所定時間内（任意の設計事項）のフレーム切り替えにおいても、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、実際に光らせるＬＥＤバックライトの輝度を決定してもよい。
【００５２】
図５は、フレームＮ０からフレームＮ１に切り替わる際にシーンチェンジがある場合で、かかるシーンチェンジにおいて定まったミキシング率が、「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝６０：４０、であった場合である。
【００５３】
そして、フレームＮ１の映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度は、「前バックライト輝度階調（１０２／２５６）」と「後バックライト輝度入力階調（２００／２５６」を、「６０：４０」でミックスした輝度階調である「１４１／２５６」に決定されている。
【００５４】
また、シーンチェンジ後の所定時間内に出力されるフレーム（Ｎ２、Ｎ３）についても、それぞれのフレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度は、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルール（「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝６０：４０）、に基づいて決定されている。
【００５５】
このようにすることで、ＬＥＤバックライトの輝度を、ある程度急激に、かつ、段階的に、シーンチェンジ後の所望の輝度まで持っていくことができる。また、段階的にＬＥＤバックライトの輝度を変化させることで、視聴者に不快感を与えることもない。なお、当該シーンチェンジ後の所定時間内に別のシーンチェンジがあったと判断された場合には、新たに検出されたシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するようにしてもよい。
【００５６】
ここで、第一バックライト制御部（０２０５）は、バックライト部（０２０１）がすべてのＬＥＤの輝度を一律に調節している場合にも、ＬＥＤごとに輝度を調節している場合にも、後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節するように構成される。ここで、「輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節する」とは、すべてのＬＥＤの輝度を同じ階調にするという意味ではなく、すべてのＬＥＤの輝度を、同一の輝度変化ルールに従い調節するという意味である。
【００５７】
「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）は、シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持するよう構成される。
【００５８】
すなわち、当該ルールを利用してバックライト部（０２０１）を制御することで、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがない場合にも、後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」とを所定の割合（固定ミキシング率）でミックスした輝度階調とすることができる。
【００５９】
なお、「固定ミキシング率」は任意の設計事項であるが、「前バックライト輝度階調」の含有率を多く定めるのが望ましい。このように定めることで、シーンチェンジがないフレーム切り替えにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化量は必ず小さくなり、視聴者に不快感を与えることがなくなる。
【００６０】
また、固定ミキシング率の「前バックライト輝度階調の含有率」を、シーンチェンジがあった時のミキシング率の「前バックライト輝度階調の含有率」よりも多く定めるのが望ましい。このように定めることで、図６に示すように、シーンチェンジ（フレームＮ０からＮ１に切り替わる時）直後のＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激に変化させ、その後のＬＥＤバックライトの輝度変化を緩やかに変化させることができる。なお、図６は、シーンチェンジがあった後の所定時間（３つのフレームを表示するまでの時間）、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するように定めている場合の例である。
【００６１】
「第二バックライト制御部」（０２０７）は、前記シーンチェンジ判断部（０２０２）での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号の輝度入力階調に基づいて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、前記固定ミキシング率と、に応じて後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をするよう構成される。
【００６２】
すなわち、第二バックライト制御部（０２０７）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがないとの判断結果を取得すると、シーンチェンジがない連続する前後フレームの前フレームの「前バックライト輝度階調」と、後フレームの「後バックライト輝度入力階調」を取得する。そして、第二輝度変化ルール保持部（０２０６）より固定ミキシング率を定めた輝度変化ルールを取得すると、取得した、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」と「輝度変化ルール」を利用して、後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を決定する。その後、後フレームの映像を画面に出力する際、前記決定した輝度階調でＬＥＤバックライトを光らせるようバックライト部（０２０１）を制御する。
【００６３】
ここで、第一バックライト制御部（０２０５）が、シーンチェンジがあった後の所定時間、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいてバックライト部（０２０１）を制御するよう定めている場合には、第二バックライト制御部（０２０７）の制御よりも第一バックライト制御部（０２０５）の制御を優先するように定めることとなる。
【００６４】
なお、第二バックライト制御部（０２０７）は、バックライト部（０２０１）がすべてのＬＥＤの輝度を一律に調節している場合にも、ＬＥＤごとに輝度を調節している場合にも、後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節するように構成される。ここで、「輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節する」とは、すべてのＬＥＤの輝度を同じ階調にするという意味ではなく、すべてのＬＥＤの輝度を、同一の輝度変化ルールに従い調節するという意味である。
【００６５】
<ハードウェア構成>
【００６６】
図７は、上記液晶表示装置の機能的構成をハードウェアとして実現した際の構成の一例を表す図である。図に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、「バックライト部」、「シーンチェンジ判断部」、「後ＡＰＬ取得部」、「第一輝度変化ルール保持部」、「第一バックライト制御部」、「シーンチェンジ判断部」の、「ヒストグラム差分情報取得手段」、「ヒストグラム差分情報判断手段」、「第二輝度変化ルール保持部」、「第二バックライト制御部」などを構成する「ビデオプロセッサ」（０７０１）、「液晶パネル」（０７０２）、「ＬＥＤバックライト」（０７０３）、「音声出力部」（０７０４）、「デコーダ」（０７０５）、「分離部」（０７０６）、「ＡＶセレクタ」（０７０７）、「チューナ」（０７０８）、「外部機器Ｉ／Ｆ」（０７０９）などを備え、これらは「システムバス」などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
【００６７】
以下、図７のハードウェア図を用いて、本実施形態の液晶表示装置の機能を実現する手段の一例を説明する。
【００６８】
液晶表示装置は、チューナ（０７０８）を介して放送電波を受信すると、分離部（０７０６）にて多重化された情報を分離する。そして、デコーダ（０７０５）にて分離した各種情報をデコード処理した後、音声出力部（０７０４）や、ビデオプロセッサ（０７０５）などに、それぞれのデータを送る。
【００６９】
ビデオプロセッサ（０７０１）は、入力映像信号取得プログラムに従い入力映像信号を取得すると、入力映像処理プログラムに従いエンハンス処理などを行った後、処理後の映像信号を液晶パネル（０７０２）に送る。
【００７０】
また、シーンチェンジ判断プログラムに従い、取得した入力映像信号を利用して、一つのフレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラムを作成すると、そのフレームの一つ前のフレームの入力映像信号のヒストグラムと比較処理し、その結果をヒストグラム差分情報として格納する。その後、あらかじめ保持しているシーンチェンジ判断用ルールに従い、ヒストグラム差分情報を利用して、そのフレーム間でシーンチェンジがあったか判断すると、判断結果をシーンチェンジ判断結果として格納する。
【００７１】
前記判断結果がシーンチェンジ有りとの結果であった場合には、前記取得した連続する前後フレームの後のフレームのＡＰＬを算出し、後ＡＰＬとして格納する。そして、あらかじめ保持している第一輝度変化ルールの中から、算出した後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールを取り出すと、シーンチェンジ前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調と、を利用して、シーンチェンジ後のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度階調を演算処理により求めて、結果を格納する。
【００７２】
その後、ＬＥＤバックライト制御プログラムに従い、液晶パネル（０７０２）でのシーンチェンジ後のフレームの映像信号の処理と同期するように、ＬＥＤバックライト（０７０３）を前記算出した後バックライト輝度階調で光らせる。
【００７３】
なお、前記判断結果がシーンチェンジ無しとの結果であった場合には、第二輝度変化ルールに従い、前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調と、を利用して、後のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度階調を演算処理により求めて、結果を格納する。その後の処理は、前記と同様である。
<処理の流れ>
【００７４】
本実施形態の液晶表示装置の処理の流れの一例を、図８のフローチャート図を用いて説明する。
【００７５】
まず、一つのフレーム分の入力映像信号を取得すると（Ｓ０８０１）、取得した映像信号を利用して輝度ヒストグラムを生成する（Ｓ０８０２）。
【００７６】
その後、そのフレームの直前のフレームの入力映像信号の輝度ヒストグラムを生成・保持している場合には（Ｓ０８０３）、それらのフレーム（連続する前後フレーム）の輝度ヒストグラムの差分であるヒストグラム差分情報を算出することで取得する（Ｓ０８０４）。一方、そのフレームの直前のフレームの入力映像信号の輝度ヒストグラムを生成・保持していない場合には（Ｓ０８０３）、ステップＳ０８０１で取得した一つのフレームの入力映像信号で定まるＬＥＤバックライトの輝度階調でＬＥＤバックライトを光らす（Ｓ０８１１）。その後、次のフレームの入力映像信号を取得すると（Ｓ０８１２）、ステップＳ０８０２に戻り、前記と同様の処理を繰り返す。
【００７７】
次に、ステップＳ０８０４で、ヒストグラム差分情報を取得すると、取得したヒストグラム差分情報を利用して、そのフレーム間でシーンチェンジがあったか判断する（Ｓ０８０５）。具体的には、差分ヒストグラムのすべての輝度階調の画素数の和を求め、求めた和とあらかじめ保持している所定の値とを大小比較する。そして、求めた和が所定の値より大きかった場合にはシーンチェンジ有りと判断し、求めた和が所定の値より小さかった場合にはシーンチェンジ無しと判断する。
【００７８】
その後、判断結果がシーンチェンジ有りだった場合には（Ｓ０８０６）、シーンチェンジ直後のフレームの入力映像信号のＡＰＬ（後ＡＰＬ）を取得し（Ｓ０８０７）、取得した後ＡＰＬに応じた「ＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるルール」を取得する（Ｓ０８０８）。そして、ステップＳ０８０８で取得した輝度変化ルールに従い、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０８０９）。
【００７９】
一方、ステップＳ０８０５での判断結果が、シーンチェンジ無しだった場合には（Ｓ０８０６）、前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調とのミキシング率の固定値（固定ミキシング率）を定めたＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるルールを取得する（Ｓ０８１０）。そして、ステップＳ０８１０で取得した輝度変化ルールに従い、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０８０９）。
【００８０】
その後、次のフレーム分の入力映像信号を取得すると（Ｓ０８１２）、ステップＳ０８０２に戻り、前記と同様の処理を繰り返す。
<効果>
【００８１】
本発明の液晶表示装置により、出力映像に応じて、ＬＥＤバックライトの輝度変化を適切に制御することが可能になる。その結果、映像の明るさが急激に変化しないようなシーンにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆるやかにすることで、画面の明るさが急激にパカパカ変化する違和感、不快感を解消することができる。
【００８２】
また、映像の明るさが急激に変化するようなシーンにおいては（例：シーンチェンジの時など）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激にすることで、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになることで生じうる不自然な映像を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の液晶表示装置の効果を説明する概念図
【図２】本発明の液晶表示装置の機能ブロック図の一例
【図３】輝度ヒストグラムおよびヒストグラム差分情報を説明するための図
【図４】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるグラフの一例
【図５】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を説明するための図１
【図６】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を説明するための図２
【図７】本発明の液晶表示装置のハードウェア構成の一例を示した概念図
【図８】本発明の液晶表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャート図
【符号の説明】
【００８４】
０２００ 液晶表示装置
０２０１ バックライト部
０２０２ シーンチェンジ判断部
０２０３ 後ＡＰＬ取得部
０２０４ 第一輝度変化ルール保持部
０２０５ 第一バックライト制御部
０２０６ 第二輝度変化ルール保持部
０２０７ 第二バックライト制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置に関し、特に、映像シーンに応じてＬＥＤバックライトの輝度変化を調整する機能を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動的に輝度を切り替えることが可能なＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置がある。このような液晶表示装置は、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に切り替えることで、画面に出力する映像の明るさを調節することができる。実際には、ＬＥＤバックライトと、ＬＣＤを組み合わせて、各画素の輝度を適切に調節している。
【０００３】
ここで、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に変化させた場合、以下のような問題が生じうる。
【０００４】
ＬＥＤバックライトの輝度はフレームごとに調節可能であるが、短時間に連続的にＬＥＤバックライトの輝度が急激に変化してしまうと、それに伴い、画面上の明るさがパカパカ変化してしまい、視聴者に違和感、不快感を与えてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、前記問題を解決する手段として、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆっくり行うように構成することが考えられる。具体的には、各フレーム間のＬＥＤバックライトの輝度変化量を一律に制限する手段などが考えられる。しかしながら、前記のように構成した場合、映像のシーンチェンジなどを伴うフレーム間においてもＬＥＤバックライトの輝度変化量を制限することとなってしまう。かかる場合、画面の明るさが一気に切り替わるシーンチェンジの時など（例：朝のシーンから夜のシーンへの切り替わるシーンチェンジ、など）において、画面に出力される映像が切り替わっても、画面の明るさがゆっくりと切り替わってしまうという不都合が生じうる。すなわち、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになってしまい、不自然な映像になってしまうという問題がある。
【０００６】
なお、映像表示装置の光源の輝度が変化することによる表示の違和感を解消するように構成した発明として、特許文献１のようなものがある。しかしながら、特許文献１の発明は、光源の輝度が急激に変化することによる表示の違和感を解消することを解決課題としており、光源の輝度の変化をゆっくり行うように構成した際に生じうる前記問題を解決可能には構成されていない。
【特許文献１】特開２００２−３５７８１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、ＬＥＤバックライトの輝度を動的に変化させた際に生じうる前記問題を解決する機能を備えた液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、以下のような発明などを提供する。
【０００９】
出力する映像の輝度入力階調のヒストグラムを取得し、連続する前後のフレームのヒストグラムを比較処理することで、出力映像にシーンチェンジがあったか判断するよう構成し、さらに、シーンチェンジがあったと判断すると、シーンチェンジ直後のフレームの映像のＡＰＬ（平均画素値）に応じて、シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を制御するよう構成する液晶表示装置などを提供する。
【００１０】
具体的には、以下のような発明を提供する。
【００１１】
第一発明では、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるバックライト部と、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断部と、シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得部と、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する第一輝度変化ルール保持部と、後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第一バックライト制御部と、からなる液晶表示装置を提供する。
【００１２】
第二発明では、第一発明を基本とし、さらに、シーンチェンジ判断部は、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するヒストグラム差分情報取得手段と、取得したヒストグラム差分情報を利用して連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するヒストグラム差分情報判断手段と、を有する液晶表示装置を提供する。
【００１３】
第三発明では、第一発明または第二発明を基本とし、さらに、輝度変化ルール保持部で保持されている輝度変化ルールは、シーンチェンジ前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたものである液晶表示装置を提供する。
【００１４】
第四発明では、第一発明から第三発明のいずれか一を基本とし、さらに、シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持する第二輝度変化ルール保持部と、前記シーンチェンジ判断部での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、第二輝度変化ルール保持部が保持する輝度変化ルールに基づき、後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第二バックライト制御部を有する液晶表示装置を提供する。
【００１５】
第五発明では、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるとともに、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法であって、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断ステップと、シーンチェンジ判断ステップでの判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得ステップと、後ＡＰＬ取得ステップで取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してＬＥＤバックライトの輝度変化を制御する第一バックライト制御ステップと、からなる液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液晶表示装置により、出力映像に応じて、ＬＥＤバックライトの輝度変化を適切に制御することが可能になる。その結果、映像の明るさが急激に変化しないようなシーンにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆるやかにすることで、画面の明るさが急激にパカパカ変化する違和感、不快感を解消することができる。
【００１７】
また、映像の明るさが急激に変化するようなシーンにおいては（例：シーンチェンジの時など）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激にすることで、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになることで生じうる不自然な映像を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施しうる。
<概要>
【００１９】
本実施形態の液晶表示装置は輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えている。また、画面に出力する映像の連続する前後のフレームを比較処理することで、比較した２つのフレーム間においてシーンチェンジがあるか判断する機能を有する。
【００２０】
そして、図１（Ａ）に示すように、シーンチェンジがないフレーム間においては、ＬＥＤバックライトの輝度を緩やかに変化させる。具体的には、当該フレーム間におけるＬＥＤバックライトの輝度の変化量を小さくする。このように構成することで、シーンチェンジがない場合、画面の明るさが急激に変化することはない。
【００２１】
一方、図１（Ｂ）に示すように、シーンチェンジがあるフレーム間においては、ＬＥＤバックライトの輝度をある程度急激に変化させる。具体的には、当該フレーム間におけるＬＥＤバックライトの輝度の変化量をある程度大きくする。このように構成することで、シーンチェンジがある場合は、画面の明るさがある程度急激に変化する。
<機能的構成>
【００２２】
図２は、本実施形態の液晶表示装置の機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように本実施形態の「液晶表示装置」（０２００）は、「バックライト部」（０２０１）と、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）と、「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）と、「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）と、「第一バックライト制御部」（０２０５）とを有する。なお、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）は、「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」を有してもよい。さらに、「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）と、「第二バックライト制御部」（０２０７）と、を有してもよい。
【００２３】
なお、以下に記載する本装置の機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの両方として実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵやＲＡＭ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部やその外部周辺機器用のＩ／Ｏポート、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、情報入力に利用されるユーザインターフェースなどが挙げられる。
【００２４】
またこれらハードウェアやソフトウェアは、ＲＡＭ上に展開したプログラムをＣＰＵで演算処理したり、メモリやハードディスク上に保持されているデータや、インターフェースを介して入力されたデータなどを加工、蓄積、出力処理したり、あるいは各ハードウェア構成部の制御を行ったりするために利用される。また、この発明は装置として実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を記憶媒体に固定した記憶媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２５】
以下、本実施形態の「液晶表示装置」（０２００）の、「バックライト部」（０２０１）、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）、「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）、「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）、「第一バックライト制御部」（０２０５）、「シーンチェンジ判断部」（０２０２）の「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」、「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）、「第二バックライト制御部」（０２０７）の機能的構成について説明する。
【００２６】
「液晶表示装置」（０２００）は、ＴＶチューナを介して放送コンテンツを取得すると、取得したデータを分離、デコード処理などした後、画面とスピーカーを介して映像と音声を出力するよう構成されている。なお、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）と接続可能に構成しておき、外部機器（ＤＶＤプレーヤ、など）からコンテンツを取得するように構成してもよい。または、インターネットに接続可能に構成しておき、インターネットを介してサーバなどからコンテンツを取得するように構成してもよい。
【００２７】
「バックライト部」（０２０１）は、輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるよう構成されている。ＬＥＤ（発光ダイオード）は、電流を流すと発光する半導体素子であり、流す電流値に応じて発する光の強さ（輝度）が変化する。バックライト部（０２０１）は、前記のように輝度を動的に変化させることが可能なＬＥＤバックライトを備え、フレームごとに取得する「輝度階調を特定した入力信号」に応じて、それぞれのフレームの映像をそれぞれの輝度で光らすよう構成されている。
【００２８】
なお、ＬＥＤバックライトの輝度を何階調に分解するかは任意の設計事項である。また、ＬＥＤバックライトのすべてのＬＥＤの輝度を一律に変化させることで、液晶画面のすべてのエリアの明るさを一律に変化させるように構成してもよいし、または、規則正しく配列されたＬＥＤの輝度をＬＥＤごとに変化させることで、ＬＥＤの配列に応じた液晶画面の複数のエリアごとに変化させるように構成してもよい。
【００２９】
「シーンチェンジ判断部」（０２０２）は、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するよう構成されている。シーンチェンジがあったか判断する手段としては、例えば、取得する各フレームの入力映像信号の中に、その旨を示す情報が付されている場合には、その情報を識別することで、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断してもよい。
【００３０】
または、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を利用して、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断してもよい。当該構成は、「ヒストグラム差分情報取得手段」と「ヒストグラム差分情報判断手段」により実現することができる。以下、これらの構成について説明する。
【００３１】
「ヒストグラム差分情報取得手段」は、連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するよう構成されている。「入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム」とは、一つのフレームの映像中における画素の輝度値の分布図である。以下、単に「輝度ヒストグラム」という。参考までに、図３（Ａ）に、輝度ヒストグラムの一例を示す。縦軸は「画素数」、横軸は「輝度入力階調」を示す。なお、図３（Ａ）の輝度ヒストグラムはあくまで一例であり、横軸の輝度入力階調の階調の数はこれに制限されるものではない。例えば、輝度を「０〜２５５」の階調に分解した場合には、横軸は「０〜２５５」の階調に分けられることとなる。
【００３２】
ヒストグラム差分情報取得手段は、連続する前後フレームの輝度ヒストグラムの差分情報を取得するよう構成されている。具体的には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような連続する前後フレームの輝度ヒストグラムを利用し、輝度入力階調ごとに画素数の差の絶対値を求めた差分情報（図３（Ｃ）参照）を取得する。ヒストグラム差分情報取得部（０２０２）は、液晶表示装置の画面に出力する複数のフレームのすべての連続する前後フレーム間の差分情報を取得するよう構成される。ヒストグラム差分情報を取得するタイミングとしては、入力映像信号を取得した後で、連続する前後フレームの後フレームの映像を画面に出力する前であれば特段制限されない。
【００３３】
「ヒストグラム差分情報判断手段」は、取得したヒストグラム差分情報を利用して、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するよう構成されている。具体的には、連続する前後フレーム間で取得されるヒストグラム差分情報のそれぞれを個別に利用し、そのヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断する。ここで、「ヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレーム」とは、そのヒストグラム差分情報を算出するための基となる輝度ヒストグラムを提供した連続する前後フレームであり、例えば、図３（Ｃ）のヒストグラム差分情報の基となる連続する前後フレームは、図３（Ａ）、（Ｂ）の輝度ヒストグラムを提供した二つのフレームが該当する。
【００３４】
ここで、ヒストグラム差分情報を利用してシーンチェンジがあったか判断する具体的手段としては、例えば、「ヒストグラム差分情報を取得すると（図３（Ｃ）参照）、まず、画素数の和を算出する。次に、算出した和とあらかじめ保持している所定値を大小比較する。そして、算出した和が所定値より大きい場合にシーンチェンジがあったと判断する。一方、算出した和が所定値より小さい場合にはシーンチェンジがなかったと判断する。」という手段であってもよい。なお、前記「所定値」は任意の設計事項であるが、「所定値」の設計次第では、シーンチェンジがある連続する前後フレーム間を検出するだけでなく、所定値以上の輝度変化がある前後フレーム間を検出することも可能である。
【００３５】
「後ＡＰＬ取得部」（０２０３）は、シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬ（平均画素値）である後ＡＰＬを取得するよう構成されている。具体的には、後ＡＰＬ取得部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがあったとの判断結果を取得すると、シーンチェンジがあった連続する前後フレーム間を識別し、その連続する前後フレームの後のフレームの入力映像信号のＡＰＬを、演算処理などして取得する。すなわち「後ＡＰＬ」とは、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断されたフレーム間を構成する連続する前後フレームのうちの、後のフレームの入力映像信号のＡＰＬである。
【００３６】
以下、連続する前後フレームのうちの、前のフレームを「前フレーム」、後のフレームを「後フレーム」といい、特に、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断されたフレーム間を構成する連続する前後フレームのうちの、前フレームを「シーンチェンジ前フレーム」、後フレームを「シーンチェンジ後フレーム」という。
【００３７】
なお、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得するタイミングとしては、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがあったとの判断結果を取得した後で、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する前であれば特段制限されない。
【００３８】
「第一輝度変化ルール保持部」（０２０４）は、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持するよう構成されている。「輝度変化ルール」としては、例えば、シーンチェンジ前フレームの実際のバックライトの輝度階調から、バックライト部（０２０１）に入力されたシーンチェンジ後フレームのバックライトの輝度入力階調に至るまでの所要時間を、後ＡＰＬに応じて定めたものであってもよい。
【００３９】
または、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、シーンチェンジ前フレームの映像を画面に出力している際の実際のＬＥＤバックライトの輝度である「前バックライト輝度階調」と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である「後バックライト輝度入力階調」と、のミキシング率で決定するようなルールであって、前記ミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたもの（以下、「後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール」という）であってもよい。
【００４０】
「前バックライト輝度階調」とは、シーンチェンジ前フレームの映像を画面に出力している際の実際のＬＥＤバックライトの輝度である。当該概念は、シーンチェンジ前フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度（例：入力映像信号から算出した全画素の平均輝度階調、など）とは異なる。
【００４１】
「後バックライト輝度入力階調」とは、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度であり、例えば、入力映像信号を基に算出した全画素の平均輝度階調などとすることができる。なお、入力映像信号に応じてＬＥＤバックライトの輝度を定める手段については、任意の設計事項である。
【００４２】
すなわち、後ＡＰＬ毎ミキシング率ルールは、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」とを所定のミキシング率で混ぜ合わせた輝度階調に決定することで、「前バックライト輝度階調」から「後バックライト輝度階調」への輝度変化を定めるルールである。
【００４３】
具体的には、当該ルールによれば、「前バックライト輝度階調」が１００／２５６階調、「後バックライト輝度入力階調」が２００／２５６階調であって、ミキシング率が「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝８０：２０であった場合には、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調は、（１００×０．８＋２００×０．２）＝１２０／２５６階調となる。
【００４４】
すなわち、「前バックライト輝度階調」から「後バックライト輝度階調」への輝度変化は、「１００／２５６階調」から「１２０／２５６階調」に定められる。
【００４５】
このようにした場合、ミキシング率を適当に調整することで、シーンチェンジ前フレームの映像からシーンチェンジ後フレームの映像に切り替わる際のＬＥＤバックライトの輝度変化を適当に調整することができる。すなわち、「前バックライト輝度階調」の割合を小さくすることで（「後バックライト輝度入力階調」の割合を大きくするのと同等）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激に変化させることができる。なお、「ある程度急激」にとしたのは、急激すぎる輝度変化による画面表示の違和感やＬＥＤへの負担などを避けることを考慮したものである。
【００４６】
ここで、図４に、後ＡＰＬに応じてミキシング率定めたグラフの一例を示す。横軸は「後ＡＰＬ」、縦軸は「前バックライト輝度階調の含有率」を示す。なお、図に記載の曲線や数値は、グラフを容易に把握するために記載したものであり、これらの曲線の形や数値に特段制限されるものではない。しかし、後ＡＰＬに応じたミキシング率の定め方としては、後ＡＰＬが大きいほど、「前バックライト輝度階調の含有率」が小さくなるようにするのが望ましい。すなわち、明るい映像に切り替わる時ほど、より急激にＬＥＤの輝度を変化させるようにするのが望ましい。
【００４７】
「第一バックライト制御部」（０２０５）は、後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をするよう構成されている。
【００４８】
すなわち、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断された場合に、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得すると、その後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールを第一輝度変化ルール保持部（０２０４）から取得する。そして、取得した輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してバックライト部（０２０１）を制御する。
【００４９】
なお、第一輝度変化ルール保持部（０２０４）が保持する輝度変化ルールが、前記で説明した「後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール」である場合には、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）でシーンチェンジがあったと判断された場合に、後ＡＰＬ取得部（０２０３）が後ＡＰＬを取得すると、その後ＡＰＬに応じた輝度変化ルール（後ＡＰＬ毎ミキシング率ルール）を、第一輝度変化ルール保持部（０２０４）から取得する。また、シーンチェンジ直前のフレームの前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ直後のフレームの後バックライト輝度入力階調を取得する。前バックライト輝度階調は、バックライト部（０２０１）から取得するようにしてもよい。後バックライト輝度入力階調は、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号を取得し、算出するようにしてもよい。
【００５０】
そして、取得した、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」と「輝度変化ルール」を利用して、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を決定する。その後、前記決定した輝度階調をバックライト部（０２０１）に送り、シーンチェンジ後フレームの映像を画面に出力する際、前記輝度階調でＬＥＤバックライトを光らせるようバックライト部（０２０１）を制御する。
【００５１】
なお、第一バックライト制御部（０２０５）は、シーンチェンジがあった後の所定時間、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、シーンチェンジ後の所定時間内（任意の設計事項）のフレーム切り替えにおいても、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、実際に光らせるＬＥＤバックライトの輝度を決定してもよい。
【００５２】
図５は、フレームＮ０からフレームＮ１に切り替わる際にシーンチェンジがある場合で、かかるシーンチェンジにおいて定まったミキシング率が、「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝６０：４０、であった場合である。
【００５３】
そして、フレームＮ１の映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度は、「前バックライト輝度階調（１０２／２５６）」と「後バックライト輝度入力階調（２００／２５６」を、「６０：４０」でミックスした輝度階調である「１４１／２５６」に決定されている。
【００５４】
また、シーンチェンジ後の所定時間内に出力されるフレーム（Ｎ２、Ｎ３）についても、それぞれのフレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度は、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルール（「前バックライト輝度階調」：「後バックライト輝度入力階調」＝６０：４０）、に基づいて決定されている。
【００５５】
このようにすることで、ＬＥＤバックライトの輝度を、ある程度急激に、かつ、段階的に、シーンチェンジ後の所望の輝度まで持っていくことができる。また、段階的にＬＥＤバックライトの輝度を変化させることで、視聴者に不快感を与えることもない。なお、当該シーンチェンジ後の所定時間内に別のシーンチェンジがあったと判断された場合には、新たに検出されたシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するようにしてもよい。
【００５６】
ここで、第一バックライト制御部（０２０５）は、バックライト部（０２０１）がすべてのＬＥＤの輝度を一律に調節している場合にも、ＬＥＤごとに輝度を調節している場合にも、後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節するように構成される。ここで、「輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節する」とは、すべてのＬＥＤの輝度を同じ階調にするという意味ではなく、すべてのＬＥＤの輝度を、同一の輝度変化ルールに従い調節するという意味である。
【００５７】
「第二輝度変化ルール保持部」（０２０６）は、シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持するよう構成される。
【００５８】
すなわち、当該ルールを利用してバックライト部（０２０１）を制御することで、連続する前後フレーム間でシーンチェンジがない場合にも、後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」とを所定の割合（固定ミキシング率）でミックスした輝度階調とすることができる。
【００５９】
なお、「固定ミキシング率」は任意の設計事項であるが、「前バックライト輝度階調」の含有率を多く定めるのが望ましい。このように定めることで、シーンチェンジがないフレーム切り替えにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化量は必ず小さくなり、視聴者に不快感を与えることがなくなる。
【００６０】
また、固定ミキシング率の「前バックライト輝度階調の含有率」を、シーンチェンジがあった時のミキシング率の「前バックライト輝度階調の含有率」よりも多く定めるのが望ましい。このように定めることで、図６に示すように、シーンチェンジ（フレームＮ０からＮ１に切り替わる時）直後のＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激に変化させ、その後のＬＥＤバックライトの輝度変化を緩やかに変化させることができる。なお、図６は、シーンチェンジがあった後の所定時間（３つのフレームを表示するまでの時間）、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいて、バックライト部（０２０１）を制御するように定めている場合の例である。
【００６１】
「第二バックライト制御部」（０２０７）は、前記シーンチェンジ判断部（０２０２）での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号の輝度入力階調に基づいて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、前記固定ミキシング率と、に応じて後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をするよう構成される。
【００６２】
すなわち、第二バックライト制御部（０２０７）は、シーンチェンジ判断部（０２０２）からシーンチェンジがないとの判断結果を取得すると、シーンチェンジがない連続する前後フレームの前フレームの「前バックライト輝度階調」と、後フレームの「後バックライト輝度入力階調」を取得する。そして、第二輝度変化ルール保持部（０２０６）より固定ミキシング率を定めた輝度変化ルールを取得すると、取得した、「前バックライト輝度階調」と「後バックライト輝度入力階調」と「輝度変化ルール」を利用して、後フレームの映像を画面に出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調を決定する。その後、後フレームの映像を画面に出力する際、前記決定した輝度階調でＬＥＤバックライトを光らせるようバックライト部（０２０１）を制御する。
【００６３】
ここで、第一バックライト制御部（０２０５）が、シーンチェンジがあった後の所定時間、そのシーンチェンジの際の後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに基づいてバックライト部（０２０１）を制御するよう定めている場合には、第二バックライト制御部（０２０７）の制御よりも第一バックライト制御部（０２０５）の制御を優先するように定めることとなる。
【００６４】
なお、第二バックライト制御部（０２０７）は、バックライト部（０２０１）がすべてのＬＥＤの輝度を一律に調節している場合にも、ＬＥＤごとに輝度を調節している場合にも、後ＡＰＬで定まる輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節するように構成される。ここで、「輝度変化ルールに従いすべてのＬＥＤの輝度を調節する」とは、すべてのＬＥＤの輝度を同じ階調にするという意味ではなく、すべてのＬＥＤの輝度を、同一の輝度変化ルールに従い調節するという意味である。
【００６５】
<ハードウェア構成>
【００６６】
図７は、上記液晶表示装置の機能的構成をハードウェアとして実現した際の構成の一例を表す図である。図に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、「バックライト部」、「シーンチェンジ判断部」、「後ＡＰＬ取得部」、「第一輝度変化ルール保持部」、「第一バックライト制御部」、「シーンチェンジ判断部」の、「ヒストグラム差分情報取得手段」、「ヒストグラム差分情報判断手段」、「第二輝度変化ルール保持部」、「第二バックライト制御部」などを構成する「ビデオプロセッサ」（０７０１）、「液晶パネル」（０７０２）、「ＬＥＤバックライト」（０７０３）、「音声出力部」（０７０４）、「デコーダ」（０７０５）、「分離部」（０７０６）、「ＡＶセレクタ」（０７０７）、「チューナ」（０７０８）、「外部機器Ｉ／Ｆ」（０７０９）などを備え、これらは「システムバス」などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
【００６７】
以下、図７のハードウェア図を用いて、本実施形態の液晶表示装置の機能を実現する手段の一例を説明する。
【００６８】
液晶表示装置は、チューナ（０７０８）を介して放送電波を受信すると、分離部（０７０６）にて多重化された情報を分離する。そして、デコーダ（０７０５）にて分離した各種情報をデコード処理した後、音声出力部（０７０４）や、ビデオプロセッサ（０７０５）などに、それぞれのデータを送る。
【００６９】
ビデオプロセッサ（０７０１）は、入力映像信号取得プログラムに従い入力映像信号を取得すると、入力映像処理プログラムに従いエンハンス処理などを行った後、処理後の映像信号を液晶パネル（０７０２）に送る。
【００７０】
また、シーンチェンジ判断プログラムに従い、取得した入力映像信号を利用して、一つのフレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラムを作成すると、そのフレームの一つ前のフレームの入力映像信号のヒストグラムと比較処理し、その結果をヒストグラム差分情報として格納する。その後、あらかじめ保持しているシーンチェンジ判断用ルールに従い、ヒストグラム差分情報を利用して、そのフレーム間でシーンチェンジがあったか判断すると、判断結果をシーンチェンジ判断結果として格納する。
【００７１】
前記判断結果がシーンチェンジ有りとの結果であった場合には、前記取得した連続する前後フレームの後のフレームのＡＰＬを算出し、後ＡＰＬとして格納する。そして、あらかじめ保持している第一輝度変化ルールの中から、算出した後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールを取り出すと、シーンチェンジ前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調と、を利用して、シーンチェンジ後のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度階調を演算処理により求めて、結果を格納する。
【００７２】
その後、ＬＥＤバックライト制御プログラムに従い、液晶パネル（０７０２）でのシーンチェンジ後のフレームの映像信号の処理と同期するように、ＬＥＤバックライト（０７０３）を前記算出した後バックライト輝度階調で光らせる。
【００７３】
なお、前記判断結果がシーンチェンジ無しとの結果であった場合には、第二輝度変化ルールに従い、前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調と、を利用して、後のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度階調を演算処理により求めて、結果を格納する。その後の処理は、前記と同様である。
<処理の流れ>
【００７４】
本実施形態の液晶表示装置の処理の流れの一例を、図８のフローチャート図を用いて説明する。
【００７５】
まず、一つのフレーム分の入力映像信号を取得すると（Ｓ０８０１）、取得した映像信号を利用して輝度ヒストグラムを生成する（Ｓ０８０２）。
【００７６】
その後、そのフレームの直前のフレームの入力映像信号の輝度ヒストグラムを生成・保持している場合には（Ｓ０８０３）、それらのフレーム（連続する前後フレーム）の輝度ヒストグラムの差分であるヒストグラム差分情報を算出することで取得する（Ｓ０８０４）。一方、そのフレームの直前のフレームの入力映像信号の輝度ヒストグラムを生成・保持していない場合には（Ｓ０８０３）、ステップＳ０８０１で取得した一つのフレームの入力映像信号で定まるＬＥＤバックライトの輝度階調でＬＥＤバックライトを光らす（Ｓ０８１１）。その後、次のフレームの入力映像信号を取得すると（Ｓ０８１２）、ステップＳ０８０２に戻り、前記と同様の処理を繰り返す。
【００７７】
次に、ステップＳ０８０４で、ヒストグラム差分情報を取得すると、取得したヒストグラム差分情報を利用して、そのフレーム間でシーンチェンジがあったか判断する（Ｓ０８０５）。具体的には、差分ヒストグラムのすべての輝度階調の画素数の和を求め、求めた和とあらかじめ保持している所定の値とを大小比較する。そして、求めた和が所定の値より大きかった場合にはシーンチェンジ有りと判断し、求めた和が所定の値より小さかった場合にはシーンチェンジ無しと判断する。
【００７８】
その後、判断結果がシーンチェンジ有りだった場合には（Ｓ０８０６）、シーンチェンジ直後のフレームの入力映像信号のＡＰＬ（後ＡＰＬ）を取得し（Ｓ０８０７）、取得した後ＡＰＬに応じた「ＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるルール」を取得する（Ｓ０８０８）。そして、ステップＳ０８０８で取得した輝度変化ルールに従い、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０８０９）。
【００７９】
一方、ステップＳ０８０５での判断結果が、シーンチェンジ無しだった場合には（Ｓ０８０６）、前のフレームの映像を出力する際の実際のＬＥＤバックライトの輝度階調である前バックライト輝度階調と、後のフレームの入力映像信号から算出されるＬＥＤバックライトの輝度階調である後バックライト輝度入力階調とのミキシング率の固定値（固定ミキシング率）を定めたＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるルールを取得する（Ｓ０８１０）。そして、ステップＳ０８１０で取得した輝度変化ルールに従い、ＬＥＤバックライトを制御する（Ｓ０８０９）。
【００８０】
その後、次のフレーム分の入力映像信号を取得すると（Ｓ０８１２）、ステップＳ０８０２に戻り、前記と同様の処理を繰り返す。
<効果>
【００８１】
本発明の液晶表示装置により、出力映像に応じて、ＬＥＤバックライトの輝度変化を適切に制御することが可能になる。その結果、映像の明るさが急激に変化しないようなシーンにおいては、ＬＥＤバックライトの輝度変化をゆるやかにすることで、画面の明るさが急激にパカパカ変化する違和感、不快感を解消することができる。
【００８２】
また、映像の明るさが急激に変化するようなシーンにおいては（例：シーンチェンジの時など）、ＬＥＤバックライトの輝度変化をある程度急激にすることで、画面上の映像の切り替わりと、輝度の切り替わりがミスマッチングになることで生じうる不自然な映像を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の液晶表示装置の効果を説明する概念図
【図２】本発明の液晶表示装置の機能ブロック図の一例
【図３】輝度ヒストグラムおよびヒストグラム差分情報を説明するための図
【図４】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定めるグラフの一例
【図５】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を説明するための図１
【図６】シーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を説明するための図２
【図７】本発明の液晶表示装置のハードウェア構成の一例を示した概念図
【図８】本発明の液晶表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャート図
【符号の説明】
【００８４】
０２００ 液晶表示装置
０２０１ バックライト部
０２０２ シーンチェンジ判断部
０２０３ 後ＡＰＬ取得部
０２０４ 第一輝度変化ルール保持部
０２０５ 第一バックライト制御部
０２０６ 第二輝度変化ルール保持部
０２０７ 第二バックライト制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるバックライト部と、
連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断部と、
シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得部と、
後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する第一輝度変化ルール保持部と、
後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第一バックライト制御部と、
からなる液晶表示装置。
【請求項２】
シーンチェンジ判断部は、
連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するヒストグラム差分情報取得手段と、
取得したヒストグラム差分情報を利用して連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するヒストグラム差分情報判断手段と、
を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
輝度変化ルール保持部で保持されている輝度変化ルールは、シーンチェンジ前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたものである請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持する第二輝度変化ルール保持部と、
前記シーンチェンジ判断部での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、第二輝度変化ルール保持部が保持する輝度変化ルールに基づき、後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第二バックライト制御部をさらに有する請求項１から３のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるとともに、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法であって、
連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断ステップと、
シーンチェンジ判断ステップでの判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得ステップと、
後ＡＰＬ取得ステップで取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してＬＥＤバックライトの輝度変化を制御する第一バックライト制御ステップと、
からなる液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法。
【請求項１】
輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるバックライト部と、
連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断部と、
シーンチェンジ判断部での判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得部と、
後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する第一輝度変化ルール保持部と、
後ＡＰＬ取得部で取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第一バックライト制御部と、
からなる液晶表示装置。
【請求項２】
シーンチェンジ判断部は、
連続する前後フレームの入力映像信号の輝度入力階調のヒストグラム差分情報を取得するヒストグラム差分情報取得手段と、
取得したヒストグラム差分情報を利用して連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するヒストグラム差分情報判断手段と、
を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
輝度変化ルール保持部で保持されている輝度変化ルールは、シーンチェンジ前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、シーンチェンジ後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率を後ＡＰＬに応じて定めたものである請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
シーンチェンジがなかったとの判断結果である場合のその後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールとして、前フレームの実際のＬＥＤバックライトの輝度である前バックライト輝度階調と、後フレームの入力映像信号に応じて定められるＬＥＤバックライトの輝度である後バックライト輝度入力階調と、のミキシング率の固定値である固定ミキシング率を保持する第二輝度変化ルール保持部と、
前記シーンチェンジ判断部での判断結果がシーンチェンジでないとの判断結果である場合に、第二輝度変化ルール保持部が保持する輝度変化ルールに基づき、後フレームの表示に際して前記バックライト部を制御してＬＥＤバックライトの輝度変化制御をする第二バックライト制御部をさらに有する請求項１から３のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
輝度可変型のＬＥＤバックライトを備えるとともに、後ＡＰＬに応じてシーンチェンジ後のＬＥＤバックライトの輝度変化を定める輝度変化ルールを保持する液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法であって、
連続する前後フレーム間でシーンチェンジがあったか判断するシーンチェンジ判断ステップと、
シーンチェンジ判断ステップでの判断結果が、シーンチェンジがあったとの判断結果である場合に、後フレームの入力映像信号のＡＰＬである後ＡＰＬを取得する後ＡＰＬ取得ステップと、
後ＡＰＬ取得ステップで取得された後ＡＰＬに応じた輝度変化ルールに基づき、そのシーンチェンジ後のフレームの表示に際してＬＥＤバックライトの輝度変化を制御する第一バックライト制御ステップと、
からなる液晶表示装置のＬＥＤバックライト制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−６６７１４（Ｐ２０１０−６６７１４Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３５２９１（Ｐ２００８−２３５２９１）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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