液晶表示装置
【課題】バックライト装置の光源各々の輝度を中央部から外周に向かって徐々に低下させる構成において画面全体の輝度ムラを抑制しつつ極力省電力化を図ることのできる液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明する際に，光源各々の輝度を液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように傾斜させる構成において，液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど輝度傾斜が小さく（図３（ｂ）参照），該変化量が大きいほど輝度傾斜が大きくなるように光源各々の輝度を制御する（図３（ｃ）参照）。
【解決手段】液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明する際に，光源各々の輝度を液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように傾斜させる構成において，液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど輝度傾斜が小さく（図３（ｂ）参照），該変化量が大きいほど輝度傾斜が大きくなるように光源各々の輝度を制御する（図３（ｃ）参照）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，液晶パネルの背面側に垂直方向や水平方向に配列された複数の光源によって該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置を有する液晶表示装置に関し，特に，前記光源各々の輝度を傾斜させる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などの液晶表示装置は，液晶パネルを背後から照明するバックライト装置を備えている。このバックライト装置は，液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源を有している。なお，光源としては冷陰極管やＬＥＤが用いられる。
従来から，液晶表示装置において，バックライト装置の光源各々の輝度を，液晶パネルの中央部から外周に向って徐々に低下するように傾斜させることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
ところで，近年の液晶表示装置では省電力性能が重要視されつつあるため，該液晶表示装置における消費電力の大部分を占めるバックライト装置の省電力化を図ることが望ましい。ここで，前述したようにバックライト装置の光源各々の輝度を中央部から外周に向かって徐々に低下させることで，全体を中央部と同様の輝度で発光させる場合に比べて消費電力を省減することができる。そして，光源各々の輝度が低下する傾斜が大きいほど，外周に近い光源の消費電力が小さくなるため，省電力効果が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−７５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，バックライト装置において光源各々の輝度の傾斜が大きくなると，その光源の輝度の違いが輝度ムラとしてユーザに認識され，表示品位が悪化するおそれがある。特に，液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には，光源の輝度の違いがわかりづらいが，その１フレームの画像がベタ画像のように全体的な階調の変化量が小さいものである場合には，光源の輝度の違いによる輝度ムラが目立つことになり，表示品位が悪化する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，バックライト装置の光源各々の輝度を傾斜させる構成において画面全体の輝度ムラを抑制しつつ極力省電力化を図ることのできる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置と，前記光源各々の輝度を傾斜させる輝度傾斜手段とを備えてなる液晶表示装置に適用されるものであって，前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることを特徴として構成される。ここに，前記輝度傾斜手段は，例えば前記液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである。
これにより，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを調整することができるため，該表示映像における輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。
例えば，前記特徴量は，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量であることが考えられる。そして，前記輝度傾斜手段は，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることが考えられる。これにより，１フレームにおける変化量が大きく輝度ムラが見えづらい場合には，前記傾斜を大きくして省電力効果を高めることができ，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さく輝度ムラが目立つ場合には，前記傾斜を小さくして輝度ムラを防止することができる。
具体的には，前記液晶パネルの全体や一部の領域に表示される映像の１フレーム毎の映像信号の度数分布（色分布など）を示すヒストグラムを取得し，該ヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが考えられる。特に，前記液晶パネルの全体及び一部の領域についてヒストグラムを取得して，前記液晶パネルの全体及び一部の領域のヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが望ましい。
本発明のより具体的な構成としては，前記光源各々の輝度を異なる傾斜で変化させるために予め設定された複数の輝度傾斜フィルタを記憶するフィルタ記憶手段を更に備えてなり，前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量に応じて，前記フィルタ記憶手段に記憶された前記輝度傾斜フィルタのいずれかを選択し，該輝度傾斜フィルタを用いて前記光源各々の輝度を変化させるものであることが考えられる。
さらに，前記バックライト装置が，前記液晶パネルの背後にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤを有するものであって，前記輝度傾斜手段が，前記ＬＥＤ各々の輝度を垂直方向及び水平方向に傾斜させるものであることが考えられる。これにより，前記バックライト装置の中央部から左右方向や上下方向に離れるに連れてＬＥＤの輝度を低くすることができるため，高い省電力効果を得ることができる。
なお，前記バックライト装置では隣接する光源が相互に輝度を補っているため，前記液晶パネルの中央部の周囲の光源の輝度を低下させると，該中央部の表示輝度が低下することになる。そこで，前記輝度傾斜手段は，前記光源各々の輝度傾斜の前後において前記液晶パネルの中央部の輝度を一定に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものであることが望ましい。これにより，前記中央部の輝度を一定に維持しつつ前記バックライト装置の輝度に傾斜をつけることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを調整することができるため，該表示映像における輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。特に，前記液晶パネルの中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものであることが望ましい。これにより，前記中央部の輝度を一定に維持しつつ前記バックライト装置の輝度に傾斜をつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置に設けられたバックライト装置の一例を示す模式図。
【図３】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置に設けられたバックライト装置による液晶パネルの表示輝度の傾斜の一例を示す模式図。
【図４】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理の手順の一例を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【図６】実施例に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【図７】実施例に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図１に示すように，本発明の実施の形態に係る液晶表示装置Ｘは，表示制御部１１，液晶パネル２１，液晶駆動部２２，バックライト装置３１，バックライト制御部３２などを有している。
前記液晶表示装置Ｘは，例えば液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などである。なお，本実施の形態では，一般的な液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置が備える本発明に直接影響しない他の構成要素の説明を省略する。
【０００９】
前記表示制御部１１は，ＭＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有しており，前記ＭＰＵが前記ＲＯＭに記憶された所定の制御プログラムに従って処理を実行することにより，前記液晶駆動部２２や前記バックライト制御部３２に制御指示を与え，前記液晶パネル２１や前記バックライト装置３１の動作を制御する。
具体的に，前記表示制御部１１は，不図示のアンテナによって受信されるテレビジョン放送や不図示の外部入力端子から入力される映像コンテンツなどに含まれた映像信号を受信し，該映像信号に基づいて垂直同期信号や水平同期信号などを生成する。そして，前記表示制御部１１は，前記映像信号や前記垂直同期信号，前記水平同期信号を前記液晶駆動部２２に入力する。
ここで，前記表示制御部１１は，テレビジョン放送の映像信号の周波数である６０Ｈｚの倍速の１２０Ｈｚの駆動周波数の垂直同期信号を生成する。そのため，前記表示制御部１１は，前記映像信号における１フレームの画像を前記液晶駆動部２２に２回ずつ出力し，或いは前記映像信号における連続する２フレームから補間画像を生成してそのフレーム間に挿入して前記液晶駆動部２２に出力する。
【００１０】
また，前記表示制御部１１は，入力される映像信号に基づいて輝度レベルごとの画素数をカウントして輝度ヒストグラムを算出し，その輝度ヒストグラムに基づいて映像信号や前記バックライト装置３１の光度を調整する。
具体的に，前記表示制御部１１は，映像信号に基づく映像を前記液晶パネル２１に表示させるために必要な表示輝度を実現し得る範囲で極力前記バックライト装置３１の光度を低下させるように，前記バックライト装置３１に設けられた後述のＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号を調整する。これにより，前記バックライト装置３１の光度が極力下げられるため省電力化が図られる。
そして，前記表示制御部１１は，そのバックライト装置３１の光度に基づいて映像信号を補正する。即ち，前記表示制御部１１は，前記バックライト装置３１の光度を低下させる場合には，前記映像信号の階調信号を元の映像信号よりも高い値となるように補正する。
これにより，前記バックライト装置３１の光度が極力低いものとなり，該バックライト装置３１における消費電力をできるだけ省減することができる。
【００１１】
前記液晶パネル２１は，液晶層と該液晶層に走査信号及びデータ信号を印加するための走査電極及びデータ電極とによって形成され，印加電圧により透過率が変化する複数の液晶素子を有する従来周知のアクティブマトリクス型の液晶パネルである。
前記液晶駆動部２２は，前記表示制御部１１から入力される映像信号と垂直同期信号及び水平同期信号とに基づいて，前記液晶パネル２１の走査電極（ゲート電極）及びデータ電極（ソース電極）を駆動させる。具体的に，前記液晶駆動部２２は，垂直同期信号の受信後，１ライン目に対応する水平同期信号に応じて走査電極にゲート信号を出力すると共に，１ライン目に対応する映像信号をデータ電極に順次出力する。これにより，１ライン目の画像表示が行われる。その後，前記液晶駆動部２２は，２ライン目に対応する水平同期信号が入力されると，２ライン目の走査電極にゲート信号を出力し，２ライン目に対応する映像信号をデータ電極に順次出力する。その後も同様の処理が繰り返されることにより前記液晶パネル２１の全画面の画像表示が行われる。
【００１２】
前記バックライト装置３１は，前記液晶パネル２１の背面側に配列された複数の光源により該液晶パネル２１を背後から照明するものである。ここに，図２は，前記バックライト装置３１の構造の一例を示す模式図である。
図２に示すように，前記バックライト装置３１は，前記液晶パネル２１の背後に，垂直方向及び水平方向のマトリクス状に配列された複数のＬＥＤ３１ａを有している。
前記バックライト制御部３２は，前記表示制御部１１から入力される輝度信号に応じて，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々を個別に明滅させる。このとき，前記ＬＥＤ３１ａの発光輝度は，前記輝度信号のデューティ比によって定まる供給電力により変化する。もちろん，所定数の前記ＬＥＤ３１ａごとにグループ化し，そのグループ毎に前記ＬＥＤ３１ａを明滅させる構成であってもよい。なお，前記ＬＥＤ３１ａの数は図２に示すもの限らず，前記液晶パネル２１のサイズに応じて適宜設計変更すればよい。
【００１３】
ところで，前記バックライト装置３１においても，前述したように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を中央部から外周に向けて徐々に低下するように傾斜させれば，省電力化を図ることが可能である。例えば，前記バックライト制御部３２において，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度信号に対し，中央部から外周に向けて減衰率が大きくなるように予め設定された輝度傾斜フィルタを施すことによって，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつけることが可能である。
但し，前記バックライト装置３１において輝度を傾斜させるとき，その傾斜の傾きが大きく，且つ前記液晶パネル２１の表示映像がベタ画像のように１フレームにおける変化量（表示映像の特徴量の一例）が小さいものであれば，その輝度の傾斜が目立つため，輝度ムラとなってユーザに認識されやすくなり，表示品位が悪化する。一方，前記バックライト装置３１の輝度の傾斜が小さい場合や，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には，その輝度の傾斜が目立ちにくくなるため，ユーザに輝度ムラとして認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
【００１４】
そこで，前記表示制御部１１は，後述のバックライト制御処理（図４参照）を実行することにより，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々の輝度を中央部から外周に向けて徐々に低下するように傾斜させると共に，その輝度傾斜の程度を前記液晶パネル２１の表示映像に応じて変更する。具体的に，前記表示制御部１１は，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を制御する。ここに，係る処理を実行するときの前記表示制御部１１が輝度傾斜手段に相当する。
本実施の形態では，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を変更するための手法として，前記バックライト制御部３２において，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々の輝度信号のデューティ比を，輝度傾斜の程度が異なる輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２のいずれかを用いて変更する場合を例に挙げて説明する。前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２は前記バックライト制御部３２や前記表示制御部１１などに設けられた記憶メモリ（フィルタ記憶手段の一例）に予め記憶されている。もちろん，より多数の輝度傾斜フィルタを記憶しておき，その輝度傾斜フィルタを選択的に用いてもよい。また，所定の演算式により前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を傾斜させること等も他の実施例として考えられる。
【００１５】
ここに，図３（ｂ），（ｃ）は，図３（ａ）に示すように前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を施さないときの前記液晶パネル２１の表示輝度を１００（％）として，前記輝度傾斜フィルタＦ１を施した場合，前記輝度傾斜フィルタＦ２を施した場合の前記液晶パネル２１の表示輝度の傾斜結果を示したものである。なお，図３は，前記液晶パネル２１の表示輝度を，水平方向の所定間隔ごとの領域Ｈ１〜Ｈ９，垂直方向の所定間隔ごとの領域Ｖ１〜Ｖ５に分割して模式的に示したものである。
図３（ｂ）に示すように，前記輝度傾斜フィルタＦ１は，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部の一部の輝度は１００（％）であるが，その外周部の輝度が垂直方向及び水平方向の四隅に向かって徐々に低下し，その四隅の端部では輝度が約９３（％）まで低下するように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を傾斜させるものである。
また，図３（ｃ）に示すように，前記輝度傾斜フィルタＦ２は，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部のごく一部の輝度は１００（％）であるが，その外周部の輝度が垂直方向及び水平方向の四隅に向かって前記輝度傾斜フィルタＦ１よりも大きな傾きで徐々に低下し，その四隅の端部で約７８（％）まで低下するように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を傾斜させるものである。
但し，一般に，多数の前記ＬＥＤ３１ａを有する所謂直下型ＬＥＤバックライトである前記バックライト装置３１では，隣接する前記ＬＥＤ３１ａ各々が相互に輝度を補うこと（輝度アシスト）により前記液晶パネル２１の表示輝度が定まる。そのため，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２によって前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつける場合に，中央部の周囲の輝度だけを低下させると該中央部の輝度もそれに伴って若干低下することとなる。そこで，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２は，前記液晶パネル２１の中央部の表示輝度を一定（例えば１００（％））に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度の低下量が大きいほど，該中央部の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が大きくなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を補正するように予め設定されている。
【００１６】
以下，図４フローチャートに従って，前記表示制御部１１により実行されるバックライト制御処理の手順の一例を説明する。ここに，図４におけるＳ１，Ｓ２，…は処理手順（ステップ）番号を表す。
当該バックライト制御処理は，前記液晶表示装置Ｘにおいて前記液晶パネル２１への映像表示が行われる場合に，前記表示制御部１１によって随時実行される。また，ユーザによるリモコン操作などに応じて前記表示制御部１１が当該バックライト制御処理の実行の有無（輝度傾斜の有無）を切り換えることが可能な構成も他の実施例として考えられる。
【００１７】
＜ステップＳ１＞
まず，ステップＳ１では，前記表示制御部１１は，前記液晶パネル２１の全体に表示される映像の１フレームにおける映像信号の度数分布であるヒストグラム（色ヒストグラム等）を取得する。例えば，前記ヒストグラムは，１フレームにおける所定範囲の階調（色）成分ごとの画素数を示すものである。具体的には，各画素の階調が２５６階調で表現される場合，１６階調毎や３２階調毎の画素数をカウントすることが考えられる。ここに，係る処理を実行するときの前記表示制御部１１がヒストグラム取得手段に相当する。
ここで，図５（ａ）は表示映像の１フレームの変化量が小さい場合のヒストグラム，図５（ｂ）は表示映像の１フレームの変化量が大きい場合のヒストグラムの一例を示している。
図５（ａ）に示すように１フレームに含まれた１６階調毎の画素数が偏っている場合には，その１フレームの画像がベタ画像に近いものであって変化量が小さいと判断し，図５（ｂ）に示すように１フレームに含まれた１６階調毎の画素数が全体的に分散している場合には，その１フレームにおける画像の変化量が大きいと判断することが可能である。
【００１８】
＜ステップＳ２〜Ｓ３＞
そして，ステップＳ２〜Ｓ３において，前記表示制御部１１は，前記ステップＳ１で取得されたヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量の程度を判断し，処理を分岐する。
具体的に，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数のいずれかの値が，予め設定された第１の閾値Ｋ１（％）以上である場合（例えば図５（ａ）参照），即ち表示映像の１フレームにおける変化量が小さい場合には（Ｓ２のＹｅｓ側），処理をステップＳ２１に移行させる。
また，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数の全ての値が前記第１の閾値Ｋ１（％）未満である場合（例えば図５（ｂ）参照），即ち表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には（Ｓ２のＮｏ側），処理をステップＳ３に移行させる。
なお，本実施の形態では，表示映像の１フレームの画像に含まれた全画素の階調変化量を表示映像の特徴量として利用する場合を例に挙げて説明するが，表示映像における輝度ムラが目立ちやすいか否かを判断することのできる他の指標を表示映像の特徴量として利用することも考えられる。
【００１９】
＜ステップＳ２１＞
ステップＳ２１では，前記表示制御部１１は，前記バックライト装置３１に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を用いることなく，そのままの輝度で前記ＬＥＤ３１ａ各々を発光させるように制御指示を与える。これにより，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラが防止される。
【００２０】
＜ステップＳ３＞
一方，ステップＳ３では，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数のいずれかの値が前記第１の閾値Ｋ１よりも小さい予め設定された第２の閾値Ｋ２（％）以上である場合，即ち表示映像の１フレームにおける変化量が比較的小さい場合には（Ｓ３のＹｅｓ側），処理をステップＳ３１に移行させ，前記第２の閾値Ｋ２（％）未満である場合，即ち表示映像の１フレームにおける変化量が比較的大きい場合には（Ｓ３のＮｏ側），処理をステップＳ３２に移行させる。
【００２１】
＜ステップＳ３１＞
ステップＳ３１では，前記表示制御部１１は，表示映像の１フレームにおける変化量が比較的小さいことに応じて前記輝度傾斜フィルタＦ１を選択し，前記バックライト制御部３２に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を変換させるように制御指示を与える。
この場合，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度は，前記バックライト制御部３２において前記輝度傾斜フィルタＦ１によってその一部が減衰される。これにより，例えば図３（ｂ）に示したように，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度が中央部から外周部に向けて傾斜することとなり，更なる省電力化を図ることができる。さらに，この場合には，表示映像の１フレームにおける変化量がある程度大きいため，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつけても，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラはユーザに認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
さらに，前記表示制御部１１が，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を調整することで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が低下するが，その輝度の低下による該液晶パネル２１の中央部の表示輝度の低下を相殺するように，前記液晶パネル２１の中央部に位置する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高く調整されるため，該液晶パネル２１の中央部の表示輝度が一定（例えば１００（％））に維持される（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
＜ステップＳ３２＞
一方，ステップＳ３２では，前記表示制御部１１は，表示映像の１フレームにおける変化量が比較的大きいことに応じて，前記輝度傾斜フィルタＦ１よりも輝度傾斜が急となる前記輝度傾斜フィルタＦ２を選択し，前記バックライト制御部３２に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ２を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を変換させるように制御指示を与える。
この場合，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度は，前記バックライト制御部３２において前記輝度傾斜フィルタＦ２によってその一部が減衰される。これにより，例えば図３（ｃ）に示したように，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度が，中央部から外周部に向けて図３（ｂ）に示した場合よりも大きな傾きで傾斜することとなるため，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いる場合に比べて更に省電力化を図ることができる。しかも，この場合には，表示映像の１フレームにおける変化量が十分に大きいため，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に急な傾斜をつけても，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラはユーザに認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
さらに，前記表示制御部１１が，前記輝度傾斜フィルタＦ２を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を調整することで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が低下するが，その輝度の低下による該液晶パネル２１の中央部の表示輝度の低下を相殺するように，前記液晶パネル２１の中央部に位置する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高く調整されるため，該液晶パネル２１の中央部の表示輝度が一定（例えば１００（％））に維持される（図３（ｃ）参照）。
【００２３】
以上，説明したように，前記液晶表示装置Ｘでは，前記表示制御部１１が前記バックライト制御処理（図４参照）を実行することにより，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が大きく輝度ムラが見えづらい場合には，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度の傾斜を大きくして省電力効果を高めることができ，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が小さく輝度ムラが目立つ場合には，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度の傾斜を小さくして輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。
また，前記表示制御部１１は，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を用いることで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高くなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を制御することになるため，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２が施される前後において前記液晶パネル２１の中央部の表示輝度を一定に維持することが可能である。
なお，本実施の形態では，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２が，前記バックライト装置３１においてＬＥＤ３１ａ各々の輝度を前記液晶パネル２１の垂直方向及び水平方向の両方に傾斜させる場合を例に挙げて説明したが，これに限らずいずれか一方向にのみ傾斜させることも他の実施例として考えられる。従って，一方向にのみ傾斜させる場合には，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａに代えて，垂直方向又は水平方向に配列された複数の冷陰極管（蛍光管）を光源として用いることも可能である。
【実施例】
【００２４】
前記実施の形態では，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体について算出したヒストグラム（図５参照）に応じて，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択する手法について説明した。本実施例では前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択する手法の他の例について説明する。
一般に，前記液晶表示装置Ｘで映像を視聴するユーザの目につきやすいのは前記液晶パネル２１の中央部である。そこで，前記表示制御部１１が，前記バックライト制御処理において，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体及び中央部の所定領域それぞれのヒストグラムを取得し（Ｓ１），その二つのヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが考えられる（Ｓ２〜Ｓ３）。
【００２５】
ここに，図６，図７それぞれは，（ａ）が前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体，（ｂ）が前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける中央部の所定領域のみを対象として算出されたヒストグラムの一例を示している。
図６に示すように，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体では変化量が小さい場合（図６（ａ））であっても，中央部では変化量が大きい場合（図６（ｂ））がある。この場合には，ユーザの目に付きやすい中央部の変化量が大きいため，前記バックライト装置３１における輝度傾斜を大きくしても，ユーザは輝度ムラを感じにくい。また，例えば映画などのようにアスペクト比の違いにより，前記液晶パネル２１の表示映像の上下又は左右に黒帯部が生じている可能性もある。
そのため，このような場合，前記表示制御部１１は，中央部の変化量の程度を優先させ，該中央部の変化量が大きいことに応じて前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を大きくすることが考えられる。
一方，図７に示すように，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体では変化量が大きいが（図７（ａ）），中央部では変化量が小さい場合（図７（ｂ））も考えられる。この場合には，ユーザの目に付きやすい中央部の変化量が小さいため，前記バックライト装置３１における輝度傾斜を大きくすると，ユーザが輝度ムラを感じやすい。
そのため，このような場合，前記表示制御部１１は，中央部の変化量の程度を優先させ，該中央部の変化量が小さいことに応じて，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を小さくすることが考えられる。
なお，その他，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部の領域のみを対象としてヒストグラムを算出し，該ヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量を判断し，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択することも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は，液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などの液晶表示装置への利用が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１１：表示制御部
２１：液晶パネル
２２：液晶駆動部
３１：バックライト装置
３１ａ：ＬＥＤ（光源の一例）
３２：バックライト制御部
Ｓ１，Ｓ２，…：処理手順（ステップ）番号
Ｘ：液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は，液晶パネルの背面側に垂直方向や水平方向に配列された複数の光源によって該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置を有する液晶表示装置に関し，特に，前記光源各々の輝度を傾斜させる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などの液晶表示装置は，液晶パネルを背後から照明するバックライト装置を備えている。このバックライト装置は，液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源を有している。なお，光源としては冷陰極管やＬＥＤが用いられる。
従来から，液晶表示装置において，バックライト装置の光源各々の輝度を，液晶パネルの中央部から外周に向って徐々に低下するように傾斜させることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
ところで，近年の液晶表示装置では省電力性能が重要視されつつあるため，該液晶表示装置における消費電力の大部分を占めるバックライト装置の省電力化を図ることが望ましい。ここで，前述したようにバックライト装置の光源各々の輝度を中央部から外周に向かって徐々に低下させることで，全体を中央部と同様の輝度で発光させる場合に比べて消費電力を省減することができる。そして，光源各々の輝度が低下する傾斜が大きいほど，外周に近い光源の消費電力が小さくなるため，省電力効果が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−７５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，バックライト装置において光源各々の輝度の傾斜が大きくなると，その光源の輝度の違いが輝度ムラとしてユーザに認識され，表示品位が悪化するおそれがある。特に，液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には，光源の輝度の違いがわかりづらいが，その１フレームの画像がベタ画像のように全体的な階調の変化量が小さいものである場合には，光源の輝度の違いによる輝度ムラが目立つことになり，表示品位が悪化する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，バックライト装置の光源各々の輝度を傾斜させる構成において画面全体の輝度ムラを抑制しつつ極力省電力化を図ることのできる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，液晶パネルの垂直方向や水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置と，前記光源各々の輝度を傾斜させる輝度傾斜手段とを備えてなる液晶表示装置に適用されるものであって，前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることを特徴として構成される。ここに，前記輝度傾斜手段は，例えば前記液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである。
これにより，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを調整することができるため，該表示映像における輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。
例えば，前記特徴量は，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量であることが考えられる。そして，前記輝度傾斜手段は，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることが考えられる。これにより，１フレームにおける変化量が大きく輝度ムラが見えづらい場合には，前記傾斜を大きくして省電力効果を高めることができ，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さく輝度ムラが目立つ場合には，前記傾斜を小さくして輝度ムラを防止することができる。
具体的には，前記液晶パネルの全体や一部の領域に表示される映像の１フレーム毎の映像信号の度数分布（色分布など）を示すヒストグラムを取得し，該ヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが考えられる。特に，前記液晶パネルの全体及び一部の領域についてヒストグラムを取得して，前記液晶パネルの全体及び一部の領域のヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが望ましい。
本発明のより具体的な構成としては，前記光源各々の輝度を異なる傾斜で変化させるために予め設定された複数の輝度傾斜フィルタを記憶するフィルタ記憶手段を更に備えてなり，前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量に応じて，前記フィルタ記憶手段に記憶された前記輝度傾斜フィルタのいずれかを選択し，該輝度傾斜フィルタを用いて前記光源各々の輝度を変化させるものであることが考えられる。
さらに，前記バックライト装置が，前記液晶パネルの背後にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤを有するものであって，前記輝度傾斜手段が，前記ＬＥＤ各々の輝度を垂直方向及び水平方向に傾斜させるものであることが考えられる。これにより，前記バックライト装置の中央部から左右方向や上下方向に離れるに連れてＬＥＤの輝度を低くすることができるため，高い省電力効果を得ることができる。
なお，前記バックライト装置では隣接する光源が相互に輝度を補っているため，前記液晶パネルの中央部の周囲の光源の輝度を低下させると，該中央部の表示輝度が低下することになる。そこで，前記輝度傾斜手段は，前記光源各々の輝度傾斜の前後において前記液晶パネルの中央部の輝度を一定に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものであることが望ましい。これにより，前記中央部の輝度を一定に維持しつつ前記バックライト装置の輝度に傾斜をつけることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを調整することができるため，該表示映像における輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。特に，前記液晶パネルの中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものであることが望ましい。これにより，前記中央部の輝度を一定に維持しつつ前記バックライト装置の輝度に傾斜をつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置に設けられたバックライト装置の一例を示す模式図。
【図３】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置に設けられたバックライト装置による液晶パネルの表示輝度の傾斜の一例を示す模式図。
【図４】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理の手順の一例を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【図６】実施例に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【図７】実施例に係る液晶表示装置で実行されるバックライト制御処理で利用されるヒストグラムの一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図１に示すように，本発明の実施の形態に係る液晶表示装置Ｘは，表示制御部１１，液晶パネル２１，液晶駆動部２２，バックライト装置３１，バックライト制御部３２などを有している。
前記液晶表示装置Ｘは，例えば液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などである。なお，本実施の形態では，一般的な液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置が備える本発明に直接影響しない他の構成要素の説明を省略する。
【０００９】
前記表示制御部１１は，ＭＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有しており，前記ＭＰＵが前記ＲＯＭに記憶された所定の制御プログラムに従って処理を実行することにより，前記液晶駆動部２２や前記バックライト制御部３２に制御指示を与え，前記液晶パネル２１や前記バックライト装置３１の動作を制御する。
具体的に，前記表示制御部１１は，不図示のアンテナによって受信されるテレビジョン放送や不図示の外部入力端子から入力される映像コンテンツなどに含まれた映像信号を受信し，該映像信号に基づいて垂直同期信号や水平同期信号などを生成する。そして，前記表示制御部１１は，前記映像信号や前記垂直同期信号，前記水平同期信号を前記液晶駆動部２２に入力する。
ここで，前記表示制御部１１は，テレビジョン放送の映像信号の周波数である６０Ｈｚの倍速の１２０Ｈｚの駆動周波数の垂直同期信号を生成する。そのため，前記表示制御部１１は，前記映像信号における１フレームの画像を前記液晶駆動部２２に２回ずつ出力し，或いは前記映像信号における連続する２フレームから補間画像を生成してそのフレーム間に挿入して前記液晶駆動部２２に出力する。
【００１０】
また，前記表示制御部１１は，入力される映像信号に基づいて輝度レベルごとの画素数をカウントして輝度ヒストグラムを算出し，その輝度ヒストグラムに基づいて映像信号や前記バックライト装置３１の光度を調整する。
具体的に，前記表示制御部１１は，映像信号に基づく映像を前記液晶パネル２１に表示させるために必要な表示輝度を実現し得る範囲で極力前記バックライト装置３１の光度を低下させるように，前記バックライト装置３１に設けられた後述のＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号を調整する。これにより，前記バックライト装置３１の光度が極力下げられるため省電力化が図られる。
そして，前記表示制御部１１は，そのバックライト装置３１の光度に基づいて映像信号を補正する。即ち，前記表示制御部１１は，前記バックライト装置３１の光度を低下させる場合には，前記映像信号の階調信号を元の映像信号よりも高い値となるように補正する。
これにより，前記バックライト装置３１の光度が極力低いものとなり，該バックライト装置３１における消費電力をできるだけ省減することができる。
【００１１】
前記液晶パネル２１は，液晶層と該液晶層に走査信号及びデータ信号を印加するための走査電極及びデータ電極とによって形成され，印加電圧により透過率が変化する複数の液晶素子を有する従来周知のアクティブマトリクス型の液晶パネルである。
前記液晶駆動部２２は，前記表示制御部１１から入力される映像信号と垂直同期信号及び水平同期信号とに基づいて，前記液晶パネル２１の走査電極（ゲート電極）及びデータ電極（ソース電極）を駆動させる。具体的に，前記液晶駆動部２２は，垂直同期信号の受信後，１ライン目に対応する水平同期信号に応じて走査電極にゲート信号を出力すると共に，１ライン目に対応する映像信号をデータ電極に順次出力する。これにより，１ライン目の画像表示が行われる。その後，前記液晶駆動部２２は，２ライン目に対応する水平同期信号が入力されると，２ライン目の走査電極にゲート信号を出力し，２ライン目に対応する映像信号をデータ電極に順次出力する。その後も同様の処理が繰り返されることにより前記液晶パネル２１の全画面の画像表示が行われる。
【００１２】
前記バックライト装置３１は，前記液晶パネル２１の背面側に配列された複数の光源により該液晶パネル２１を背後から照明するものである。ここに，図２は，前記バックライト装置３１の構造の一例を示す模式図である。
図２に示すように，前記バックライト装置３１は，前記液晶パネル２１の背後に，垂直方向及び水平方向のマトリクス状に配列された複数のＬＥＤ３１ａを有している。
前記バックライト制御部３２は，前記表示制御部１１から入力される輝度信号に応じて，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々を個別に明滅させる。このとき，前記ＬＥＤ３１ａの発光輝度は，前記輝度信号のデューティ比によって定まる供給電力により変化する。もちろん，所定数の前記ＬＥＤ３１ａごとにグループ化し，そのグループ毎に前記ＬＥＤ３１ａを明滅させる構成であってもよい。なお，前記ＬＥＤ３１ａの数は図２に示すもの限らず，前記液晶パネル２１のサイズに応じて適宜設計変更すればよい。
【００１３】
ところで，前記バックライト装置３１においても，前述したように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を中央部から外周に向けて徐々に低下するように傾斜させれば，省電力化を図ることが可能である。例えば，前記バックライト制御部３２において，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度信号に対し，中央部から外周に向けて減衰率が大きくなるように予め設定された輝度傾斜フィルタを施すことによって，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつけることが可能である。
但し，前記バックライト装置３１において輝度を傾斜させるとき，その傾斜の傾きが大きく，且つ前記液晶パネル２１の表示映像がベタ画像のように１フレームにおける変化量（表示映像の特徴量の一例）が小さいものであれば，その輝度の傾斜が目立つため，輝度ムラとなってユーザに認識されやすくなり，表示品位が悪化する。一方，前記バックライト装置３１の輝度の傾斜が小さい場合や，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には，その輝度の傾斜が目立ちにくくなるため，ユーザに輝度ムラとして認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
【００１４】
そこで，前記表示制御部１１は，後述のバックライト制御処理（図４参照）を実行することにより，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々の輝度を中央部から外周に向けて徐々に低下するように傾斜させると共に，その輝度傾斜の程度を前記液晶パネル２１の表示映像に応じて変更する。具体的に，前記表示制御部１１は，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を制御する。ここに，係る処理を実行するときの前記表示制御部１１が輝度傾斜手段に相当する。
本実施の形態では，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を変更するための手法として，前記バックライト制御部３２において，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａ各々の輝度信号のデューティ比を，輝度傾斜の程度が異なる輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２のいずれかを用いて変更する場合を例に挙げて説明する。前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２は前記バックライト制御部３２や前記表示制御部１１などに設けられた記憶メモリ（フィルタ記憶手段の一例）に予め記憶されている。もちろん，より多数の輝度傾斜フィルタを記憶しておき，その輝度傾斜フィルタを選択的に用いてもよい。また，所定の演算式により前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を傾斜させること等も他の実施例として考えられる。
【００１５】
ここに，図３（ｂ），（ｃ）は，図３（ａ）に示すように前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を施さないときの前記液晶パネル２１の表示輝度を１００（％）として，前記輝度傾斜フィルタＦ１を施した場合，前記輝度傾斜フィルタＦ２を施した場合の前記液晶パネル２１の表示輝度の傾斜結果を示したものである。なお，図３は，前記液晶パネル２１の表示輝度を，水平方向の所定間隔ごとの領域Ｈ１〜Ｈ９，垂直方向の所定間隔ごとの領域Ｖ１〜Ｖ５に分割して模式的に示したものである。
図３（ｂ）に示すように，前記輝度傾斜フィルタＦ１は，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部の一部の輝度は１００（％）であるが，その外周部の輝度が垂直方向及び水平方向の四隅に向かって徐々に低下し，その四隅の端部では輝度が約９３（％）まで低下するように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を傾斜させるものである。
また，図３（ｃ）に示すように，前記輝度傾斜フィルタＦ２は，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部のごく一部の輝度は１００（％）であるが，その外周部の輝度が垂直方向及び水平方向の四隅に向かって前記輝度傾斜フィルタＦ１よりも大きな傾きで徐々に低下し，その四隅の端部で約７８（％）まで低下するように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を傾斜させるものである。
但し，一般に，多数の前記ＬＥＤ３１ａを有する所謂直下型ＬＥＤバックライトである前記バックライト装置３１では，隣接する前記ＬＥＤ３１ａ各々が相互に輝度を補うこと（輝度アシスト）により前記液晶パネル２１の表示輝度が定まる。そのため，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２によって前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつける場合に，中央部の周囲の輝度だけを低下させると該中央部の輝度もそれに伴って若干低下することとなる。そこで，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２は，前記液晶パネル２１の中央部の表示輝度を一定（例えば１００（％））に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度の低下量が大きいほど，該中央部の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が大きくなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々に対応する輝度信号のデューティ比を補正するように予め設定されている。
【００１６】
以下，図４フローチャートに従って，前記表示制御部１１により実行されるバックライト制御処理の手順の一例を説明する。ここに，図４におけるＳ１，Ｓ２，…は処理手順（ステップ）番号を表す。
当該バックライト制御処理は，前記液晶表示装置Ｘにおいて前記液晶パネル２１への映像表示が行われる場合に，前記表示制御部１１によって随時実行される。また，ユーザによるリモコン操作などに応じて前記表示制御部１１が当該バックライト制御処理の実行の有無（輝度傾斜の有無）を切り換えることが可能な構成も他の実施例として考えられる。
【００１７】
＜ステップＳ１＞
まず，ステップＳ１では，前記表示制御部１１は，前記液晶パネル２１の全体に表示される映像の１フレームにおける映像信号の度数分布であるヒストグラム（色ヒストグラム等）を取得する。例えば，前記ヒストグラムは，１フレームにおける所定範囲の階調（色）成分ごとの画素数を示すものである。具体的には，各画素の階調が２５６階調で表現される場合，１６階調毎や３２階調毎の画素数をカウントすることが考えられる。ここに，係る処理を実行するときの前記表示制御部１１がヒストグラム取得手段に相当する。
ここで，図５（ａ）は表示映像の１フレームの変化量が小さい場合のヒストグラム，図５（ｂ）は表示映像の１フレームの変化量が大きい場合のヒストグラムの一例を示している。
図５（ａ）に示すように１フレームに含まれた１６階調毎の画素数が偏っている場合には，その１フレームの画像がベタ画像に近いものであって変化量が小さいと判断し，図５（ｂ）に示すように１フレームに含まれた１６階調毎の画素数が全体的に分散している場合には，その１フレームにおける画像の変化量が大きいと判断することが可能である。
【００１８】
＜ステップＳ２〜Ｓ３＞
そして，ステップＳ２〜Ｓ３において，前記表示制御部１１は，前記ステップＳ１で取得されたヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量の程度を判断し，処理を分岐する。
具体的に，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数のいずれかの値が，予め設定された第１の閾値Ｋ１（％）以上である場合（例えば図５（ａ）参照），即ち表示映像の１フレームにおける変化量が小さい場合には（Ｓ２のＹｅｓ側），処理をステップＳ２１に移行させる。
また，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数の全ての値が前記第１の閾値Ｋ１（％）未満である場合（例えば図５（ｂ）参照），即ち表示映像の１フレームにおける変化量が大きい場合には（Ｓ２のＮｏ側），処理をステップＳ３に移行させる。
なお，本実施の形態では，表示映像の１フレームの画像に含まれた全画素の階調変化量を表示映像の特徴量として利用する場合を例に挙げて説明するが，表示映像における輝度ムラが目立ちやすいか否かを判断することのできる他の指標を表示映像の特徴量として利用することも考えられる。
【００１９】
＜ステップＳ２１＞
ステップＳ２１では，前記表示制御部１１は，前記バックライト装置３１に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を用いることなく，そのままの輝度で前記ＬＥＤ３１ａ各々を発光させるように制御指示を与える。これにより，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラが防止される。
【００２０】
＜ステップＳ３＞
一方，ステップＳ３では，前記表示制御部１１は，１フレームに含まれた１６階調毎の画素数のいずれかの値が前記第１の閾値Ｋ１よりも小さい予め設定された第２の閾値Ｋ２（％）以上である場合，即ち表示映像の１フレームにおける変化量が比較的小さい場合には（Ｓ３のＹｅｓ側），処理をステップＳ３１に移行させ，前記第２の閾値Ｋ２（％）未満である場合，即ち表示映像の１フレームにおける変化量が比較的大きい場合には（Ｓ３のＮｏ側），処理をステップＳ３２に移行させる。
【００２１】
＜ステップＳ３１＞
ステップＳ３１では，前記表示制御部１１は，表示映像の１フレームにおける変化量が比較的小さいことに応じて前記輝度傾斜フィルタＦ１を選択し，前記バックライト制御部３２に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を変換させるように制御指示を与える。
この場合，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度は，前記バックライト制御部３２において前記輝度傾斜フィルタＦ１によってその一部が減衰される。これにより，例えば図３（ｂ）に示したように，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度が中央部から外周部に向けて傾斜することとなり，更なる省電力化を図ることができる。さらに，この場合には，表示映像の１フレームにおける変化量がある程度大きいため，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に傾斜をつけても，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラはユーザに認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
さらに，前記表示制御部１１が，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を調整することで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が低下するが，その輝度の低下による該液晶パネル２１の中央部の表示輝度の低下を相殺するように，前記液晶パネル２１の中央部に位置する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高く調整されるため，該液晶パネル２１の中央部の表示輝度が一定（例えば１００（％））に維持される（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
＜ステップＳ３２＞
一方，ステップＳ３２では，前記表示制御部１１は，表示映像の１フレームにおける変化量が比較的大きいことに応じて，前記輝度傾斜フィルタＦ１よりも輝度傾斜が急となる前記輝度傾斜フィルタＦ２を選択し，前記バックライト制御部３２に対し，前記輝度傾斜フィルタＦ２を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を変換させるように制御指示を与える。
この場合，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度は，前記バックライト制御部３２において前記輝度傾斜フィルタＦ２によってその一部が減衰される。これにより，例えば図３（ｃ）に示したように，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度が，中央部から外周部に向けて図３（ｂ）に示した場合よりも大きな傾きで傾斜することとなるため，前記輝度傾斜フィルタＦ１を用いる場合に比べて更に省電力化を図ることができる。しかも，この場合には，表示映像の１フレームにおける変化量が十分に大きいため，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度に急な傾斜をつけても，前記液晶パネル２１の表示映像における輝度ムラはユーザに認識されにくく，表示品位の悪化は抑えられる。
さらに，前記表示制御部１１が，前記輝度傾斜フィルタＦ２を用いて前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を調整することで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が低下するが，その輝度の低下による該液晶パネル２１の中央部の表示輝度の低下を相殺するように，前記液晶パネル２１の中央部に位置する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高く調整されるため，該液晶パネル２１の中央部の表示輝度が一定（例えば１００（％））に維持される（図３（ｃ）参照）。
【００２３】
以上，説明したように，前記液晶表示装置Ｘでは，前記表示制御部１１が前記バックライト制御処理（図４参照）を実行することにより，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が大きく輝度ムラが見えづらい場合には，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度の傾斜を大きくして省電力効果を高めることができ，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量が小さく輝度ムラが目立つ場合には，前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度の傾斜を小さくして輝度ムラを防止することができる範囲で省電力化を図ることが可能となる。
また，前記表示制御部１１は，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２を用いることで，前記液晶パネル２１の中央部の周囲の位置に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記ＬＥＤ３１ａの輝度が高くなるように前記ＬＥＤ３１ａ各々の輝度を制御することになるため，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２が施される前後において前記液晶パネル２１の中央部の表示輝度を一定に維持することが可能である。
なお，本実施の形態では，前記輝度傾斜フィルタＦ１，Ｆ２が，前記バックライト装置３１においてＬＥＤ３１ａ各々の輝度を前記液晶パネル２１の垂直方向及び水平方向の両方に傾斜させる場合を例に挙げて説明したが，これに限らずいずれか一方向にのみ傾斜させることも他の実施例として考えられる。従って，一方向にのみ傾斜させる場合には，前記バックライト装置３１のＬＥＤ３１ａに代えて，垂直方向又は水平方向に配列された複数の冷陰極管（蛍光管）を光源として用いることも可能である。
【実施例】
【００２４】
前記実施の形態では，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体について算出したヒストグラム（図５参照）に応じて，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択する手法について説明した。本実施例では前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択する手法の他の例について説明する。
一般に，前記液晶表示装置Ｘで映像を視聴するユーザの目につきやすいのは前記液晶パネル２１の中央部である。そこで，前記表示制御部１１が，前記バックライト制御処理において，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体及び中央部の所定領域それぞれのヒストグラムを取得し（Ｓ１），その二つのヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量を判断することが考えられる（Ｓ２〜Ｓ３）。
【００２５】
ここに，図６，図７それぞれは，（ａ）が前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体，（ｂ）が前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける中央部の所定領域のみを対象として算出されたヒストグラムの一例を示している。
図６に示すように，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体では変化量が小さい場合（図６（ａ））であっても，中央部では変化量が大きい場合（図６（ｂ））がある。この場合には，ユーザの目に付きやすい中央部の変化量が大きいため，前記バックライト装置３１における輝度傾斜を大きくしても，ユーザは輝度ムラを感じにくい。また，例えば映画などのようにアスペクト比の違いにより，前記液晶パネル２１の表示映像の上下又は左右に黒帯部が生じている可能性もある。
そのため，このような場合，前記表示制御部１１は，中央部の変化量の程度を優先させ，該中央部の変化量が大きいことに応じて前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を大きくすることが考えられる。
一方，図７に示すように，前記液晶パネル２１の表示映像の１フレーム全体では変化量が大きいが（図７（ａ）），中央部では変化量が小さい場合（図７（ｂ））も考えられる。この場合には，ユーザの目に付きやすい中央部の変化量が小さいため，前記バックライト装置３１における輝度傾斜を大きくすると，ユーザが輝度ムラを感じやすい。
そのため，このような場合，前記表示制御部１１は，中央部の変化量の程度を優先させ，該中央部の変化量が小さいことに応じて，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を小さくすることが考えられる。
なお，その他，前記液晶パネル２１の表示映像の中央部の領域のみを対象としてヒストグラムを算出し，該ヒストグラムに基づいて前記液晶パネル２１の表示映像の１フレームにおける変化量を判断し，前記バックライト装置３１における輝度傾斜の程度を選択することも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は，液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などの液晶表示装置への利用が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１１：表示制御部
２１：液晶パネル
２２：液晶駆動部
３１：バックライト装置
３１ａ：ＬＥＤ（光源の一例）
３２：バックライト制御部
Ｓ１，Ｓ２，…：処理手順（ステップ）番号
Ｘ：液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの垂直方向及び／又は水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置と，前記光源各々の輝度を傾斜させる輝度傾斜手段とを備えてなる液晶表示装置であって，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである請求項１又は２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルの全体及び／又は一部の領域に表示される映像の１フレーム毎の映像信号の度数分布を示すヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段を更に備えてなり，
前記輝度傾斜手段が，前記ヒストグラム取得手段により取得されるヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断するものである請求項２又は３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ヒストグラム取得手段が，前記液晶パネルの全体及び一部の領域についてヒストグラムを取得するものであって，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの全体及び一部の領域のヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断するものである請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源各々の輝度を異なる傾斜で変化させるために予め設定された複数の輝度傾斜フィルタを記憶するフィルタ記憶手段を更に備えてなり，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量に応じて，前記フィルタ記憶手段に記憶された前記輝度傾斜フィルタのいずれかを選択し，該輝度傾斜フィルタを用いて前記光源各々の輝度を変化させるものである請求項２〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記バックライト装置が，前記液晶パネルの背後にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤを有するものであって，
前記輝度傾斜手段が，前記ＬＥＤ各々の輝度を垂直方向及び水平方向に傾斜させるものである請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記輝度傾斜手段が，前記光源各々の輝度傾斜の前後において前記液晶パネルの中央部の輝度を一定に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものである請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１】
液晶パネルの垂直方向及び／又は水平方向に配列された複数の光源により該液晶パネルを背後から照明するバックライト装置と，前記光源各々の輝度を傾斜させる輝度傾斜手段とを備えてなる液晶表示装置であって，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の特徴量に応じて前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量が小さいほど前記傾斜が小さく，該変化量が大きいほど前記傾斜が大きくなるように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの中央部から外周に向かって徐々に低下するように前記光源各々の輝度の傾斜の大きさを制御するものである請求項１又は２のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶パネルの全体及び／又は一部の領域に表示される映像の１フレーム毎の映像信号の度数分布を示すヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段を更に備えてなり，
前記輝度傾斜手段が，前記ヒストグラム取得手段により取得されるヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断するものである請求項２又は３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ヒストグラム取得手段が，前記液晶パネルの全体及び一部の領域についてヒストグラムを取得するものであって，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの全体及び一部の領域のヒストグラムに基づいて前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量を判断するものである請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源各々の輝度を異なる傾斜で変化させるために予め設定された複数の輝度傾斜フィルタを記憶するフィルタ記憶手段を更に備えてなり，
前記輝度傾斜手段が，前記液晶パネルの表示映像の１フレームにおける変化量に応じて，前記フィルタ記憶手段に記憶された前記輝度傾斜フィルタのいずれかを選択し，該輝度傾斜フィルタを用いて前記光源各々の輝度を変化させるものである請求項２〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記バックライト装置が，前記液晶パネルの背後にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤを有するものであって，
前記輝度傾斜手段が，前記ＬＥＤ各々の輝度を垂直方向及び水平方向に傾斜させるものである請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記輝度傾斜手段が，前記光源各々の輝度傾斜の前後において前記液晶パネルの中央部の輝度を一定に維持するべく，該中央部の周囲の位置に対応する前記光源の輝度の低下量が大きいほど該中央部に対応する前記光源の輝度が高くなるように前記光源各々の輝度を制御するものである請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２４２６９０（Ｐ２０１１−２４２６９０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６５３９（Ｐ２０１０−１１６５３９）
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【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２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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