Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2006095576 - DISPLAY DEVICE, CONTRAST ADJUSTING METHOD AND CONTRAST ADJUSTING PROGRAM

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ JA ]
明 細書

表示装置、コントラスト調整方法及びコントラスト調整プログラム

技術分野

[0001] 本発明は、映像信号のコントラストを調整して映像信号に対応する映像を表示する 表示装置、そのコントラスト調整方法及びそのコントラスト調整プログラムに関するもの である。

背景技術

[0002] 従来の液晶表示装置では、映像信号のコントラストのダイナミックレンジを拡大して 階調補正を行い、映像信号のコントラストを調整している。例えば、特許文献 1には、 映像信号から平均輝度、最大輝度及び最小輝度の特徴量を検出し、検出結果に応 じてダイナミックレンジすなわちコントラストゲインを調整する液晶表示装置が開示さ れている。

[0003] し力しながら、特徴量の変化に応じてコントラストゲインをリアルタイムに変更する場 合、明暗の変動が激しい映像信号では、コントラストゲインが頻繁に切り換わり、この 切り換えがユーザにはフリッカー状に見えてしま、、映像品質が悪化する。

[0004] また、上記の頻繁な切り換えを防止するために、ある時定数を持たせてコントラスト ゲインを切り換えることも行われているが、本来コントラストゲインを減少すべき場合に も、時定数期間だけ遅延してコントラストゲインが切り換えられ、調整前の状態が時定 数期間だけ維持されるため、この場合も映像品質の悪ィ匕を完全には回避できない。 特許文献 1 :特許第 3215388号公報

発明の開示

[0005] 本発明の目的は、映像信号のコントラストを調整するために映像信号のコントラスト ゲインを増加及び減少させても、ともに良好な映像品質を得ることができる表示装置 を提供することである。

[0006] 本発明の一の局面に従う表示装置は、映像信号のコントラストを調整する調整手段 と、映像信号の特徴量を検出する検出手段と、検出手段により検出された特徴量の 変化に応じて調整手段のコントラスト調整動作を制御する制御手段と、調整手段によ りコントラストを調整された映像信号を用いて映像を表示する表示手段とを備え、制 御手段は、検出手段により検出された特徴量の変化に応じて映像信号のコントラスト ゲインを増加させる際の変化を減少させる際の変化より緩やかに行うように調整手段 を制御するものである。

[0007] この表示装置においては、映像信号のコントラストゲインを減少させる際には、特徴 量の変化に応じて映像信号のコントラストゲインを瞬時に減少させて特徴量の変化に 適した映像を表示することができるとともに、映像信号のコントラストゲインを増カロさせ る際は、緩やかに映像信号のコントラストゲインを増加させ、フリッカー状に見えること なぐ特徴量の変化に適した映像を表示することができるので、映像信号のコントラス トを調整するために映像信号のコントラストゲインを増加及び減少させても、ともに良 好な映像品質を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]本発明の一実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 1に示す液晶表示装置によるコントラスト調整処理を説明するためのフローチ ヤートである。

[図 3]図 1に示す特徴検出回路による平均輝度検出処理、白検出処理及び黒検出処 理の一例を説明するための波形図である。

[図 4]図 1に示す制御回路による白コントラストゲインの算出方法を説明するための図 である。

[図 5]コントラストゲイン曲線作成方法を概念的に説明するための図である。

[図 6]白コントラストゲイン及び黒コントラストゲインを説明するための波形図である。

[図 7]図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンに対する白コントラストゲイン及び 黒コントラストゲインの調整原理を説明するための図である。

[図 8]図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンごとの白コントラストゲイン及び黒コ ントラストゲインの調整結果の一例を説明するための図である。

[図 9]図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンごとの白コントラストゲイン及び黒コ ントラストゲインの調整結果の他の例を説明するための図である。

[図 10]図 1に示す液晶表示装置の映像信号の振幅変化に対するゲインの応答特性

の一例を示す波形図である。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、本発明に係る表示装置について図面を参照しながら説明する。以下の実施 形態では、表示装置の一例として液晶表示装置を例に説明するが、本発明が適用さ れる表示装置はこの例に特に限定されず、コントラストを調整するものであれば、ブラ ズマディスプレイ、有機 EL (electroluminescence)ディスプレイ、 CRT (陰極線管)ディ スプレイ等の他の表示装置にも同様に適用可能である。

[0010] 図 1は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

図 1に示す液晶表示装置は、映像信号処理回路 1、コントラスト調整回路 2、駆動回 路 3、特徴検出回路 4、制御回路 5及び液晶パネル 6を備える。

[0011] 映像信号処理回路 1は、映像信号 VSを受け、液晶パネル 6の表示に適した映像信 号に変換してコントラスト調整回路 2及び特徴検出回路 4へ出力する。特徴検出回路 4は、映像信号処理回路 1から出力される映像信号並びに映像信号 VSの垂直同期 信号及び水平同期信号等の同期信号 HVが入力され、映像信号のシーンの特徴を 表す特徴量として、 1フレーム毎に映像信号の平均輝度、白面積値及び黒面積値を 検出して制御回路 5へ出力する。

[0012] ここで、白面積値は、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲を 2分割した白側に位 置する白側輝度範囲に属する映像信号の表示画面上(1フレーム期間)の面積比で あり、黒面積値は、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲を 2分割した黒側に位置 する黒側輝度範囲に属する映像信号の表示画面上の面積比である。

[0013] 制御回路 5は、演算処理装置及びメモリ等を備えるマイクロコンピュータ等から構成 され、内部のメモリに予め記憶されたコントラスト調整プログラムを演算処理装置によ り実行して以下のように機能する。

[0014] すなわち、制御回路 5は、平均輝度、白面積値及び黒面積値を基に映像信号の白 コントラストゲイン及び黒コントラストゲインを 1フレーム毎に決定してコントラスト調整 回路 2へ出力する。コントラスト調整回路 2は、白コントラストゲイン及び黒コントラスト ゲインを用いて映像信号のゲイン及び DCレベルを算出し、算出したゲイン及び DC レベルを用いて映像信号処理回路 1から出力される映像信号を 1フレーム毎に調整

して駆動回路 3へ出力する。

[0015] 具体的には、制御回路 5は、平均輝度の範囲を 4分割して 4つの平均輝度判定範 囲を設定し、特徴検出回路 4により検出された平均輝度が 4つの平均輝度判定範囲 のいずれに属するかを判定する。次に、制御回路 5は、平均輝度判定範囲ごとに白 面積値の最大値である最大白面積値を保持し、各平均輝度判定範囲における最大 白面積値に対する白面積値の比率を表す白面積比率を基に平均輝度に対する白コ ントラストゲイン特性を決定し、決定した白コントラストゲイン特性を基に特徴検出回 路 4により検出された平均輝度に対する白コントラストゲインを決定し、決定した白コ ントラストゲインを用いて映像信号のゲイン及び DCレベルを調整するようにコントラス ト調整回路 2を制御する。このとき、白面積値が最大白面積値以下の場合、制御回路 5は、所定時間 (例えば、 5秒間)が経過した後に白コントラストゲインを段階的に増加 させるようにコントラスト調整回路 2を制御する。

[0016] また、制御回路 5は、平均輝度判定範囲ごとに黒面積値の最大値である最大黒面 積値を保持し、各平均輝度判定範囲における最大黒面積値に対する黒面積値の比 率を表す黒面積比率を基に平均輝度に対する黒コントラストゲイン特性を決定し、決 定した黒コントラストゲイン特性を基に特徴検出回路 4により検出された平均輝度に 対する黒コントラストゲインを決定し、決定した黒コントラストゲインを用いて映像信号 のゲイン及び DCレベルを調整するようにコントラスト調整回路 2を制御する。このとき 、黒面積値が最大黒面積値以下の場合、制御回路 5は、所定時間 (例えば、 5秒間) が経過した後に黒コントラストゲインを段階的に増力 tlさせるようにコントラスト調整回路 2を制御する。

[0017] 駆動回路 3は、上記のようにしてゲイン及び DCレベルが調整された映像信号を用 いて液晶パネル 6を駆動する。液晶パネル 6は、調整された映像信号に対応する映 像を表示する。

[0018] 本実施形態では、コントラスト調整回路 2が調整手段の一例に相当し、特徴検出回 路 4が検出手段の一例に相当し、制御回路 5が制御手段及び取得手段の一例に相 当し、駆動回路 3及び液晶パネル 6が表示手段の一例に相当する。なお、制御回路 5の構成は、上記の例に特に限定されず、その機能の一部又は全部を専用のハード

ウェア回路力も構成するようにしてもょ、。

[0019] 次に、上記のように構成された液晶表示装置のコントラスト調整動作について説明 する。図 2は、図 1に示す液晶表示装置によるコントラスト調整処理を説明するための フローチャートである。

[0020] 図 2に示すように、まず、制御回路 5は、所定の初期化処理を行い、遅延時間カウン ト値 tを 0に設定してリセットする (ステップ Sl)。次に、制御回路 5は、遅延時間カウン ト値 tが遅延時間 T (例えば、 5秒に相当する値)より大き!/、か否かを判断し (ステップ S 2)、遅延時間カウント値 tが遅延時間 Tより大きい場合は、遅延時間カウント値 tを 0に 設定してリセットする (ステップ S 12)。一方、遅延時間カウント値 tが遅延時間 T以下 の場合は、遅延時間カウント値 tを 1だけインクリメントする (ステップ S3)。

[0021] 次に、制御回路 5は、特徴検出回路 4の平均輝度検出処理、白検出処理及び黒検 出処理により検出された 1垂直期間における映像信号の平均輝度、白面積値及び黒 面積値を特徴検出回路 4から取得する (ステップ S4)。

[0022] 図 3は、図 1に示す特徴検出回路 4による平均輝度検出処理、白検出処理及び黒 検出処理の一例を説明するための波形図である。まず、平均輝度検出処理として、 映像信号の輝度レベルを 1垂直期間だけ累積加算することにより平均輝度が検出さ れ、図 3の(a)に示すように、 1水平期間において黒レベル(0%)から白レベル(100 %)まで変化する映像信号の場合は、 50%となる。

[0023] 次に、白検出処理として、図 3の (b)に示すように、映像信号の輝度レベルが 50% 以上 75%未満の範囲に入る映像信号の表示画面上の面積比である第 1白面積値 及び映像信号の輝度レベルが 75%以上 100%以下の範囲に入る映像信号の表示 画面上の面積比である第 2白面積値がそれぞれ検出され、両者の合計値が白面積 値となり、この例では、第 1白面積値が 25%、第 2白面積値が 25%となり、白面積値 は 50%となる。

[0024] 最後に、黒検出処理として、図 3の(c)に示すように、映像信号の輝度レベルが 25 %以上 50%未満の範囲に入る映像信号の表示画面上の面積比である第 1黒面積 値及び映像信号の輝度レベルが 0%以上 25%未満の範囲に入る映像信号の表示 画面上の面積比である第 2黒面積値がそれぞれ検出され、両者の合計値が黒面積

値となり、この例では、第 1黒面積値が 25%、第 2黒面積値が 25%となり、黒面積値 は 50%となる。なお、白面積値及び黒面積値の規定方法は、上記の例に特に限定 されず、輝度レベルの範囲を変更したり、白側及び黒側を 3つ以上に分割する等の 種々の変更が可能である。

[0025] 次に、制御回路 5は、特徴検出回路 4により検出された平均輝度が 4つの平均輝度 判定範囲のいずれに属するかを判定する (ステップ S5)。平均輝度判定範囲は、平 均輝度の範囲を 4分割して作成され、第 1平均輝度判定範囲は、平均輝度の輝度レ ベルが 0%以上 25%未満の範囲であり、第 2平均輝度判定範囲は、平均輝度の輝 度レベルが 25%以上 50%未満の範囲であり、第 3平均輝度判定範囲は、平均輝度 の輝度レベルが 50%以上 75%未満の範囲であり、第 4平均輝度判定範囲は、平均 輝度の輝度レベルが 75%以上 100%以下の範囲である。なお、平均輝度判定範囲 の個数及び範囲は、上記の例に特に限定されず、 5つ以上の平均輝度判定範囲を 用いる等の種々の変更が可能である。

[0026] 次に、白コントラストゲイン用の処理として、制御回路 5は、 4つの平均輝度判定範 囲のいずれに属するかを判定した平均輝度の白面積値と、平均輝度が属すると判定 された平均輝度判定範囲の過去の最大白面積値とを比較し、検出された白面積値 が過去の最大白面積値より大きいか否かを判断する (ステップ S6)。なお、初回の比 較には、初期値として予め記憶されている最大白面積値を使用する。

[0027] 検出された白面積値が過去の最大白面積値より大きい場合、検出された白面積値 を最大白面積値として保持し、最大白面積値を更新する (ステップ S7)。一方、検出 された白面積値が過去の最大白面積値以下の場合、制御回路 5は、遅延時間カウン ト値 tが遅延時間 Tより大きいか否かを判断し (ステップ S13)、遅延時間カウント値 tが 遅延時間 Tより大きい場合にのみ、過去の最大白面積値力所定値 (例えば、最大 白面積値を格納してヽるレジスタの 1LSB)を減算した値を白面積値として設定し、 白面積値を補正する (ステップ S 14)。したがって、白面積値が最大白面積値以下の 場合、所定時間が経過した後に、過去の最大白面積値力も所定値を減算した白面 積値を用いて後述する白コントラストゲインが計算され、白コントラストゲインが段階的 に増加される。

[0028] 次に、制御回路 5は、白面積値を最大白面積値で除算して白過去最大比率を算出 し、平均輝度に応じて、基準となる白補正ゲイン値 Bを算出し、下記式に従って修正 後の白補正ゲイン値 B'を算出し、修正後の白補正ゲイン値 B'から第 1白面積値に 基づく白コントラストゲイン Dを算出し、算出した D力第 2白面積値に基づく白コント ラストゲイン Fを算出する (ステップ S8)。なお、初回の計算には、初期値として予め記 憶されている白補正ゲイン値を使用する。また、下記の出力係数は、学習結果を補 正ゲインに乗算する乗算率を示す係数である。

[0029] 修正後の白補正ゲイン値 B' =白補正ゲイン値 B (l—白過去最大比率 X出力係数 )

[0030] 図 4は、図 1に示す制御回路 5による白コントラストゲインの算出方法を説明するた めの図である。なお、図中に示す APLは平均輝度であり、他の図も同様である。

[0031] 図 4に示すように、平均輝度に基づく白補正ゲイン値 Bが算出され、算出された Bを 用いて修正後の白補正ゲイン値 B'が算出され、算出された B'を用いて第 1白面積 値に基づく白コントラストゲイン Dが算出され、算出された Dを用いて第 2白面積値に 基づく白コントラストゲイン Fが白コントラストゲインとして算出される。ここで、上式の( 1一白過去最大比率 X出力係数)の白過去最大比率は、過去の映像信号に応じて 更新されており、この部分が学習機能となる。

[0032] 上記の処理により、平均輝度が属すると判定された平均輝度判定範囲に対する白 コントラストゲインが決定される。この処理を繰り返すことにより、 4つの平均輝度判定 範囲に対して 4つの白コントラストゲインが決定され、制御回路 5は、下記のコントラス トゲイン曲線作成方法に基づき、 4つの白コントラストゲインを用いてその間を補間す ることにより平均輝度に対する白コントラストゲイン特性を表す白コントラストゲイン曲 線を作成する (ステップ S9)。

[0033] 図 5は、コントラストゲイン曲線作成方法を概念的に説明するための図である。図 5 の(a)に示すように、上記の処理により、 4つの平均輝度判定範囲に対して白コントラ ストゲイン値が決定され、 4つの白コントラストゲイン値力その間を補間することにより 、図 5の (b)に示すように、平均輝度に対する白コントラストゲイン特性を表す白コント ラストゲイン曲線が決定される。

[0034] また、上記の白コントラストゲイン用の処理と並列して黒コントラストゲイン用の処理 が実行され、制御回路 5は、 4つの平均輝度判定範囲のいずれに属するかを判定し た平均輝度の黒面積値と、平均輝度が属すると判定された平均輝度判定範囲の過 去の最大黒面積値とを比較し、検出された黒面積値が過去の最大黒面積値より大き V、か否かを判断する(ステップ S6)。

[0035] 検出された黒面積値が過去の最大黒面積値より大きい場合、検出された黒面積値 を最大黒面積値として保持し、最大黒面積値を更新する (ステップ S7)。一方、検出 された黒面積値が過去の最大黒面積値以下の場合、制御回路 5は、遅延時間カウン ト値 tが遅延時間 Tより大きいか否かを判断し (ステップ S13)、遅延時間カウント値 tが 遅延時間 Tより大きい場合にのみ、過去の最大黒面積値力所定値 (例えば、最大 黒面積値を格納してヽるレジスタの 1LSB)を減算した値を黒面積値として設定し、 黒面積値を補正する (ステップ S 14)。したがって、黒面積値が最大黒面積値以下の 場合、所定時間が経過した後に、過去の最大黒面積値から所定値を減算した黒面 積値を用いて後述する黒コントラストゲインが計算され、黒コントラストゲインが段階的 に増加される。

[0036] 次に、制御回路 5は、黒面積値を最大黒面積値で除算して黒過去最大比率を算出 し、平均輝度に応じて、基準となる黒補正ゲイン値 Aを算出し、下記式に従って修正 後の黒補正ゲイン値 A'を算出し、修正後の黒補正ゲイン値 A'から第 1黒面積値に 基づく黒コントラストゲイン Cを算出し、算出した Cから第 2黒面積値に基づく黒コント ラストゲイン Eを算出する (ステップ S8)。

[0037] 修正後の黒補正ゲイン値 A, =黒補正ゲイン値 A (1—黒過去最大比率 X出力係 数)

[0038] 上記の処理により、平均輝度が属すると判定された平均輝度判定範囲に対する黒 コントラストゲインが決定される。この処理を繰り返すことにより、 4つの平均輝度判定 範囲に対して 4つの黒コントラストゲインが決定され、制御回路 5は、 4つの黒コントラ ストゲインを用いてその間を補間することにより平均輝度に対する黒コントラストゲイン 特性を表す黒コントラストゲイン曲線 (図 5の (b)参照)を上記と同様にして作成する( ステップ S 9)。

[0039] 図 6は、白コントラストゲイン及び黒コントラストゲインを説明するための波形図であ る。図 6の(a)に示すように、上記のようにして算出された白コントラストゲインに応じて 、黒レベルを固定して映像信号のゲインを白側にコントロールする動作が行われ、図 6の(b)に示すように、上記のようにして算出された黒コントラストゲインに応じて、白レ ベル(白ピーク)を固定して映像信号のゲインを黒側にコントロールする動作が行わ れ、これら 2つのコントラストゲインを映像信号のシーンに応じて適応的にコントロール することにより、種々のシーンに応じて映像信号のコントラストを最適に調整すること ができる。

[0040] 次に、コントラスト調整回路 2は、制御回路 5から出力される白コントラストゲイン F及 び黒コントラストゲイン Eを用いて映像信号のゲイン(白側ゲイン)及び DCレベルを下 式に従って算出する (ステップ S 10)。

[0041] ゲイン =基準値 X (映像信号の入力値 +F+E)Z (映像信号の入力値)

DCレベル =基準値 E

[0042] 次に、コントラスト調整回路 2は、算出したゲイン及び DCレベルを用いて映像信号 を調整して駆動回路 3へ出力し (ステップ S 11)、その後、ステップ S2へ戻って 1フレ ーム毎に上記の処理が繰り返される。

[0043] 図 7は、図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンに対する白コントラストゲイン及 び黒コントラストゲインの調整原理を説明するための図である。図 7に示すように、 4つ の第 1乃至第 4平均輝度判定範囲 1〜4において平均輝度が検出され、上記のコント ラスト調整処理により入力された映像信号が表すシーンに応じて白コントラストゲイン WG (図中の白丸)及び黒コントラストゲイン BG (図中の黒丸)が自動的に設定され、 シーンに応じて映像信号のコントラストが最適に調整される。

[0044] 図 8は、図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンごとの白コントラストゲイン及び 黒コントラストゲインの調整結果の一例を説明するための図である。図 8の(a)に示す 基本ゲイン状態から、ノラエティー、ニュース等のシーンを表す映像信号に対しては 、図 8の(b)に示す白コントラストゲイン WG及び黒コントラストゲイン BGに自動的に設 定され、映画、ドラマ、風景等のシーンを表す映像信号に対しては、図 8の(c)に示 す白コントラストゲイン WG及び黒コントラストゲイン BGに自動的に設定される。このよ うに、バラエティー、ニュース等のように映像信号にメリノ、リが多く存在する場合は、ダ イナミックレンジの当たりがないように各平均輝度判定範囲におけるゲインを低下させ 、映画、ドラマ、風景等のように映像信号にメリハリが少ない場合は、基本ゲイン状態 に近くゲインの大きい状態になる。

[0045] 図 9は、図 2に示すコントラスト調整処理によるシーンごとの白コントラストゲイン及び 黒コントラストゲインの調整結果の他の例を説明するための図である。図 9の(a)に示 すように、暗いシーンが連続した場合、第 1及び第 2平均輝度判定範囲が主に学習 ポイントとなり、主に第 1及び第 2平均輝度判定範囲に属する平均輝度、白面積値及 び黒面積値を基に白コントラストゲイン WG及び黒コントラストゲイン BGが図示のよう に調整される。図 9の (b)に示すように、明暗のはっきりした映像信号が連続した場合 、第 2及び第 3平均輝度判定範囲が主に学習ポイントとなり、主に第 2及び第 3平均 輝度判定範囲に属する平均輝度、白面積値及び黒面積値を基に白コントラストゲイ ン WG及び黒コントラストゲイン BGが図示のように小さく調整される。図 9の(c)に示 すように、中間輝度の映像信号が連続した場合、第 2及び第 3平均輝度判定範囲が 主に学習ポイントとなり、主に第 2及び第 3平均輝度判定範囲に属する平均輝度、白 面積値及び黒面積値を基に白コントラストゲイン WG及び黒コントラストゲイン BGが 図示のように大きく調整される。図 9の(d)に示すように、高輝度の映像信号が連続し た場合、第 3及び第 4平均輝度判定範囲が主に学習ポイントとなり、主に第 3及び第 4 平均輝度判定範囲に属する平均輝度、白面積値及び黒面積値を基に白コントラスト ゲイン WG及び黒コントラストゲイン BGが図示のように調整される。

[0046] 図 10は、図 1に示す液晶表示装置の映像信号の振幅変化に対するゲインの応答 特性の一例を示す波形図である。図 10の(a)に示すように、映像信号の振幅が小さ くなると、遅延時間カウント値 tが遅延時間 Tより大きくなつた場合にゲインが所定値だ け増加されるため、ゲインは緩やかに増加する。一方、図 10の(b)に示すように、映 像信号の振幅が大きくなると、ゲインは瞬時に減少する。

[0047] 上記のように、本実施形態では、映像信号の平均輝度、白面積値及び黒面積値が 検出され、検出された平均輝度、白面積値及び黒面積値の変化に応じて映像信号 のコントラストを調整するときに、映像信号のコントラストゲインを増加させる際の変化 を減少させる際の変化より緩やかに行い、このようにして調整された映像信号に対応 する映像が表示される。したがって、映像信号のコントラストゲインを減少させる際に は、平均輝度、白面積値及び黒面積値の変化に応じて映像信号のコントラストゲイン を瞬時に減少させてシーンの変化に適した映像を表示することができるとともに、映 像信号のコントラストゲインを増加させる際は、緩やかに映像信号のコントラストゲイン を増加させ、フリッカー状に見えることなぐ特徴量の変化に適した映像を表示するこ とができる。この結果、映像信号のコントラストを調整するために映像信号のコントラス トゲインを増加及び減少させても、ともに良好な映像品質を得ることができる。

[0048] また、平均輝度の範囲を分割して 4つの平均輝度判定範囲が設定され、各平均輝 度判定範囲の平均輝度の変化に応じて映像信号のコントラストが調整されるので、平 均輝度が高いシーン、平均輝度が低いシーン、平均輝度が中間のシーン等の種々 のシーンに応じて映像信号のコントラストを良好に且つ細力べ調整することができる。

[0049] さらに、最大白面積値及び最大黒面積値が保持され、各平均輝度判定範囲にお ける最大白面積値及び最大黒面積値に対する白面積値及び黒面積値の比率を表 す白面積比率及び黒面積比率を基に平均輝度に対する白コントラストゲイン曲線及 び黒コントラストゲイン曲線が決定され、決定された白コントラストゲイン曲線及び黒コ ントラストゲイン曲線を基に、検出された平均輝度に対する白コントラストゲイン及び 黒コントラストゲインが決定され、決定した白コントラストゲイン及び黒コントラストゲイ ンを用いて映像信号のゲイン及び DCレベルが調整されるので、ダイナミックレンジを 充分に確保しながら、平均輝度及び輝度の変動に基づくシーンの特徴に応じて映像 信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0050] 上記のように、本発明に係る表示装置は、映像信号のコントラストを調整する調整 手段と、映像信号の特徴量を検出する検出手段と、検出手段により検出された特徴 量の変化に応じて調整手段のコントラスト調整動作を制御する制御手段と、調整手段 によりコントラストを調整された映像信号を用いて映像を表示する表示手段とを備え、 制御手段は、検出手段により検出された特徴量の変化に応じて映像信号のコントラ ストゲインを増加させる際の変化を減少させる際の変化より緩やかに行うように調整 手段を制御するものである。

[0051] 本発明に係る表示装置においては、映像信号の特徴量が検出され、検出された特 徴量の変化に応じて映像信号のコントラストを調整するときに、検出された特徴量の 変化に応じて映像信号のコントラストゲインを増加させる際の変化を減少させる際の 変化より緩やかに行い、このようにして調整された映像信号を用いて映像が表示され る。したがって、映像信号のコントラストゲインを減少させる際には、特徴量の変化に 応じて映像信号のコントラストゲインを瞬時に減少させて特徴量の変化に適した映像 を表示することができるとともに、映像信号のコントラストゲインを増加させる際は、緩 やかに映像信号のコントラストゲインを増加させ、フリッカー状に見えることなぐ特徴 量の変化に適した映像を表示することができる。この結果、映像信号のコントラストを 調整するために映像信号のコントラストゲインを増加及び減少させても、ともに良好な 映像品質を得ることができる。

[0052] 検出手段は、映像信号の平均輝度を検出し、制御手段は、検出手段により検出さ れた平均輝度が平均輝度の範囲を分割して設定された複数の平均輝度判定範囲の いずれに属するかを判定し、各平均輝度判定範囲の平均輝度の変化に応じて映像 信号のコントラストを調整するように調整手段を制御することが好ましい。

[0053] この場合、映像信号の平均輝度が検出され、検出された平均輝度が複数の平均輝 度判定範囲の!/ヽずれに属するかが判定され、各平均輝度判定範囲の平均輝度の変 化に応じて映像信号のコントラストが調整されるので、平均輝度の高いシーンや平均 輝度の低いシーン等に応じて映像信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0054] 複数の平均輝度判定範囲は、平均輝度の範囲を分割して設定された 4つ以上の平 均輝度判定範囲を含むことが好ましい。この場合、 4つ以上の平均輝度判定範囲が 設定され、各平均輝度判定範囲の平均輝度の変化に応じて映像信号のコントラスト が調整されるので、平均輝度が高いシーン、平均輝度が低いシーン、平均輝度が中 間のシーン等の種々のシーンに応じて映像信号のコントラストを良好に且つ細力べ調 整することができる。

[0055] 検出手段は、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲のうち白側に位置する白側輝 度範囲に属する映像信号の表示画面上の面積比を表す白面積値を平均輝度ととも に検出し、制御手段は、平均輝度判定範囲ごとに当該平均輝度判定範囲に属する

と判定された平均輝度の白面積値を基に映像信号の白コントラストゲインを調整する ように調整手段を制御することが好ま、。

[0056] この場合、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲のうち白側に位置する白側輝度 範囲に属する映像信号の表示画面上の面積比を表す白面積値が平均輝度とともに 検出され、平均輝度判定範囲ごとに当該平均輝度判定範囲に属すると判定された 平均輝度の白面積値を基に映像信号の白コントラストゲインが調整されるので、平均 輝度だけでなぐ瞬間的に輝度が高い部分をも考慮することができ、平均輝度に基 づくシーンの特徴だけでなぐ輝度の短時間の変動に基づくシーンの特徴に応じて 映像信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0057] 制御手段は、平均輝度判定範囲ごとに白面積値の最大値である最大白面積値を 保持し、各平均輝度判定範囲における最大白面積値に対する白面積値の比率を表 す白面積比率を基に平均輝度に対する白コントラストゲイン特性を決定し、決定した 白コントラストゲイン特性を基に検出手段により検出された平均輝度に対する白コント ラストゲインを決定し、決定した白コントラストゲインを基に映像信号のコントラストを調 整するように調整手段を制御することが好ま U、。

[0058] この場合、平均輝度判定範囲ごとに最大白面積値が保持され、各平均輝度判定範 囲における最大白面積値に対する白面積値の比率を表す白面積比率を基に平均 輝度に対する白コントラストゲイン特性が決定され、決定された白コントラストゲイン特 性を基に、検出された平均輝度に対する白コントラストゲインが決定され、決定された 白コントラストゲインを用いて映像信号のコントラストが調整されるので、ダイナミックレ ンジを確保しながら、平均輝度及び輝度の変動に基づくシーンの特徴に応じて映像 信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0059] 制御手段は、白面積値が最大白面積値以下の場合、所定時間が経過した後に白 コントラストゲインを段階的に増加させるように調整手段を制御することが好ましい。こ の場合、白面積値が最大白面積値以下のとき、すなわち、白コントラストゲインを増加 させる必要があるときに、所定時間が経過した後に白コントラストゲインを段階的に増 カロさせているので、白コントラストゲインを増加させる必要がある場合にだけ白コントラ ストゲインを緩やかに増加させることができる。

[0060] 検出手段は、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲のうち黒側に位置する黒側輝 度範囲に属する映像信号の表示画面上の面積比を表す黒面積値を平均輝度ととも に検出し、制御手段は、平均輝度判定範囲ごとに当該平均輝度判定範囲に属する と判定された平均輝度の黒面積値を基に映像信号の黒コントラストゲインを調整する ように調整手段を制御することが好ま、。

[0061] この場合、黒レベルから白レベルまでの輝度範囲のうち黒側に位置する黒側輝度 範囲に属する映像信号の表示画面上の面積比を表す黒面積値が平均輝度とともに 検出され、平均輝度判定範囲ごとに当該平均輝度判定範囲に属すると判定された 平均輝度の黒面積値を基に映像信号の黒コントラストゲインが調整されるので、平均 輝度だけでなぐ瞬間的に輝度が高い部分をも考慮することができ、平均輝度に基 づくシーンの特徴だけでなぐ輝度の短時間の変動に基づくシーンの特徴に応じて 映像信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0062] 制御手段は、平均輝度判定範囲ごとに黒面積値の最大値である最大黒面積値を 保持し、各平均輝度判定範囲における最大黒面積値に対する黒面積値の比率を表 す黒面積比率を基に平均輝度に対する黒コントラストゲイン特性を決定し、決定した 黒コントラストゲイン特性を基に検出手段により検出された平均輝度に対する黒コント ラストゲインを決定し、決定した黒コントラストゲインを基に映像信号のコントラストを調 整するように調整手段を制御することが好ま U、。

[0063] この場合、平均輝度判定範囲ごとに最大黒面積値が保持され、各平均輝度判定範 囲における最大黒面積値に対する黒面積値の比率を表す黒面積比率を基に平均 輝度に対する黒コントラストゲイン特性が決定され、決定された黒コントラストゲイン特 性を基に、検出された平均輝度に対する黒コントラストゲインが決定され、決定された 黒コントラストゲインを用いて映像信号のコントラストが調整されるので、ダイナミックレ ンジを確保しながら、平均輝度及び輝度の変動に基づくシーンの特徴に応じて映像 信号のコントラストを良好に調整することができる。

[0064] 制御手段は、黒面積値が最大黒面積値以下の場合、所定時間が経過した後に黒 コントラストゲインを段階的に増加させるように調整手段を制御することが好ましい。こ の場合、黒面積値が最大黒面積値以下のとき、すなわち、黒コントラストゲインを増加 させる必要があるときに、所定時間が経過した後に黒コントラストゲインを段階的に増 加させて!/、るので、黒コントラストゲインを増加させる必要がある場合にだけ黒コントラ ストゲインを緩やかに増加させることができる。

[0065] 表示手段は、液晶表示パネルを含み、表示装置は、液晶表示装置であることが好 ましい。この場合、コントラスト調整範囲が狭い液晶表示装置を用いて良好な映像品 質を得ることができる。

[0066] 本発明に係る表示装置のコントラスト調整方法は、映像信号の特徴量を検出する 検出ステップと、検出ステップにおいて検出された特徴量の変化に応じて映像信号 のコントラストを調整する調整ステップと、調整ステップにおヽて調整された映像信号 を用いて映像を表示する表示ステップとを含み、調整ステップは、検出ステップにお いて検出された特徴量の変化に応じて映像信号のコントラストゲインを増加させる際 の変化を減少させる際の変化より緩やかに行うものである。

[0067] 本発明に係る表示装置のコントラスト調整プログラムは、映像信号の特徴量を検出 する検出手段と、映像信号のコントラストを調整する調整手段と、調整手段により調整 された映像信号を用いて映像を表示する表示手段とを備える表示装置に内蔵される マイクロコンピュータを、検出手段により検出された特徴量を取得する取得手段と、取 得手段により取得された特徴量の変化に応じて調整手段のコントラスト調整動作を制 御する制御手段として機能させ、制御手段は、取得手段により取得された特徴量の 変化に応じて映像信号のコントラストゲインを増加させる際の変化を減少させる際の 変化より緩やかに行うように調整手段を制御するものである。

産業上の利用可能性

[0068] 本発明に係る表示装置は、映像信号のコントラストを調整するために映像信号のコ ントラストゲインを増加及び減少させても、ともに良好な映像品質を得ることができ、映 像信号のコントラストを調整して映像を表示する表示装置等として有用である。