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1. WO2006112170 - DISPOSITIF D’AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES

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[ JA ]
液晶表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、表示する映像の内容に合わせて、適切な映像表示を行う技術に関する

背景技術

[0002] これまでは、入力されてきた映像信号の映像特徴量に基づレ、て、様々な制御を行う ことにより、画質を最適にするような工夫がされてきた。例えば、入力映像信号の 1フ レームにおける平均輝度レベル(Average Picture Level、以下「APL」という)を 算出し、当該 APLに応じて画面輝度を調整するものや、入力映像信号の 1フレーム における画素の輝度レベルのうち、最大輝度レベル、最小輝度レベルに基づいて、 画面輝度を調整するもの、その他入力映像信号の輝度レベルのヒストグラム等を分 析することにより、画面輝度の調整やガンマ補正を行うもの等が存在する。

[0003] 例えば、特許文献 1には、液晶表示装置等に用いられるバックライトユニットの輝度 を、比較的暗い階調の映像を表示するときは、輝度を明るくするように制御し、比較 的明るい色調の映像を表示するときは、輝度を暗くするように制御することにより、画 面を見やすくするとともに低消費電力化を図ったバックライトユニットが記載されてい る。

[0004] 特許文献 2には、液晶パネルに印加される映像信号に所定値以上の白ピーク信号 が含まれていることを検出した場合に、光源の輝度を高くすることにより、高輝度高コ ントラストを実現しながら低消費電力となるような液晶表示装置が記載されている。

[0005] 特許文献 3には、入力映像信号の 1フィールド又は 1フレームの輝度レベル毎の面 積占有率を求め、映像信号のコントラスト及びバックライトの輝度を個別に独立して制 御することにより、映像のダイナミックレンジ拡大と消費電力削減を行う液晶表示装置 が記載されている。

[0006] し力しながら、上記のようなこれまでの手法は、映像信号の 1フレーム毎における特 徴量に応じて画面輝度を調整しているに過ぎず、表示すべき映像のコンテンツ(映画 、スポーツ、ニュース、アニメ、バラエティなど映像の種類や内容)の種別に応じた適 切な画面輝度、コントラスト感、メリノ、リ感を十分に得ることができず、また、消費電力 の削減も不十分であった。このため、表示装置にダイナミックモード、スタンダード (標 準)モード、シネマ(映画)モード、低消費電力モード等の複数の映像表示モードを予 め設けておき、表示すべき映像のコンテンツ種別や視聴環境等に応じてユーザーが 適切な映像表示モードを選択することにより、映像信号処理やバックライトの発光輝 度を調整する必要があった。

[0007] そこで、映像コンテンツの種別に応じて表示する映像の輝度を変化させることにより 、興趣性を高めるようにしたテレビシステムが特許文献 4に記載されている。特許文献 4に記載のテレビシステムを、図 21を用いて説明する。

[0008] 当該テレビシステムは、テレビ受像機 211、輝度制御装置 212、及びリモコン 213 によって構成され、テレビ受像機 211及び輝度制御装置 212はデジタル放送電波を 受信できるアンテナ 214に接続されている。

[0009] このデジタル放送で放送される番組は、洋画、邦画、スポーツ等のように細分化さ れたジャンルに分類され、各ジャンルにはジャンルコード No.が付されている。

[0010] そして、リモコン操作によって、あるチャンネルを選択した場合、輝度変化制御回路 2122は、チューナー 2121によって由出されたジヤンノレをちとに、記†意装置 2123内 に記憶されたジャンル—モード対応テーブル(図 21 (b) )を参照し、そのジャンルに 対応した輝度処理を加える旨の制御信号をテレビ受像機 211に出力する。これを受 けてテレビ受像機 211の制御回路 2112は、この制御信号に従って、ディスプレイ 21 14に表示する映像の輝度の調整等を指示するように、表示制御回路 2113に指示 信号を出力する。

[0011] 例えば、抽出されたジヤンノレが「洋画(アクション)」である場合は、例えば、映画館 にいるような臨場感を持たせるために、シネマ 1モード処理に従ってディスプレイ 211 4により表示される映像の輝度を落とすような輝度処理を行レ、、抽出されたジヤンノレが 「スポーツ(野球)」である場合は、例えば、野球場にいるような臨場感を持たせるため に、スポーツ 1モード処理に従ってディスプレイ 2114により表示される映像の輝度を 上げるような輝度処理を行う。この場合、アクション映画も、野球中継についても最適 な処理を施した映像を出力できる。

[0012] 当該特許文献 4においては、所定の輝度処理とは、例えば輝度を一定割合だけ小 さくする処理や、臨場感を増し、迫力を感じさせる輝度に変える処理等である、とされ ている。すなわち、入力映像信号レベルに所定の係数を乗算して表示輝度を上げ下 げしたり、入力映像信号に所定のカーブを持たせることによって、映像の表示輝度を 変化させたものである。

[0013] 次に、特許文献 4に記載のテレビシステムに類似するデジタルテレビ放送受信機が 、特許文献 5に記載されている。当該特許文献 5に記載のデジタルテレビ放送受信 機を図 22を用いて説明する。

[0014] 特許文献 5に記載のデジタルテレビ放送受信機は、アンテナ 221、チューナー 222 、多重分離回路 223、映像信号生成部 224、ディスプレイ装置 225、スピーカ 226、 CPU227,操作部 228、記憶装置 229 (RAM及び ROM)を備えている。 RAMには 、番組案内情報及び番組案内データを生成するために必要なテーブルの他、図 22 (b)に示すようなジヤンノレ別調整テーブルが記憶されている。ジャンル別調整テープ ノレは、調整対象ジャンルを表すジャンルコード、そのジャンルに対する輝度調整量及 び音量調整量からなり、このジャンル別調整テーブルの内容は、ユーザーによる設 定操作に基づレ、て設定される。

[0015] 図 22 (b)の例では、比較的長時間に渡って視聴する映画のジヤンノレに対しては、 眼の疲れを緩和させるために、輝度を 10%ダウンさせることを表すデータ(一 10%を 表すデータ)が輝度調整量として設定されている。また、ニュースのジヤンノレに対して は、音量を 10%アップさせることを表すデータ( + 10%を表すデータ)が音量調整量 として設定されている。また、音楽のジヤンノレに対しては、音量を 10%ダウンさせるこ とを表すデータ(_ 10%を表すデータ)が音量調整量として設定されてレ、る。さらに、 アダルトのジャンルに対しては、音量を 40%ダウンさせることを表すデータ(一40% を表すデータ)が音量調整量として設定されてレ、る。

[0016] これにより、出力映像特性 (例えば輝度)及び出力音声特性を、ジャンル別にユー ザ一の好みに応じて設定でき、視聴チャンネルが変更されたときには、変更後のチヤ ンネルで放映される番組のコードを取得し、取得されたコードに対する出力映像特性 及び出力音声特性が設定されている場合には、変更後の番組を出力する際に、設 定されている出力映像特性及び出力音声特性に応じた調整が自動的に行なわれる

[0017] 以上のように、特許文献 5においては、入力映像信号の輝度を一律に 10%上げ下 げする等の処理により、映像の表示輝度を変化させている。

また、特許文献 4及び 5と同様に、ジャンルに応じて映像信号に処理を施し、好まし い画質にしょうとする技術が特許文献 6及び 7にも開示されている。

[0018] なお参考として、特許文献 8には、表示映像のコンテンツ種別が覚醒作用を奏した 方がよいコンテンツ(例えば映画)である場合は、バックライトの 445nm〜480nmに 主波長を有する光源の輝度の増加させるように制御する表示装置が記載されてレ、る

特許文献 1 :特開平 6— 34946号公報

特許文献 2 :特開昭 62— 19835号公報

特許文献 3 :特開 2002— 14660号公報

特許文献 4 :特開 2001— 111916号公報

特許文献 5:特開平 10— 322622号公報

特許文献 6 :特開 2002— 158941号公報

特許文献 7 :特開 2005— 12285号公報

特許文献 8 :国際公開第 2004/088616号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] 上述した特許文献 4及び 5のように、表示する映像のコンテンツ種別毎に適切な画 面輝度に設定して映像表示を行うことは非常に有益である。

[0020] しかしながら、特許文献 4及び 5のように、入力映像信号 (輝度信号)に所定の処理 を施すことによって微妙な階調表現に影響を与えてしまう。

[0021] 図 23を参照し、単純な例を用いてこれを説明すると、入力映像信号の階調をその まま出力する場合、階調変換特性は Aのような直線となる。すなわち、入力映像信号 の表現可能な階調数と出力映像信号の表現可能な階調数が同一である。

[0022] し力しながら、特許文献 4及び 5に記載されたような輝度処理を行おうとすると、例え ば、入力映像信号の輝度を 50%に変換する場合、階調変換特性としては Cのような 直線となることになる。すなわち、入力映像信号の表現可能な階調数が 256階調 (8 ビット)である場合、出力映像信号の表現可能な階調数は半分の 128階調(7ビット相 当)となり、疑似輪郭が発生するなど表示映像の品位を低下させることとなる。

[0023] これでは、コンテンツ種別に応じた適切な表示輝度に調整する一方で、表示階調 数が低下して、入力映像信号で表現された微妙な濃淡表現が映像を表示する際に 失われることとなり、最適な映像表示を行うという目的を十分に達成できなレ、ものとな る。

[0024] また、大画面の液晶表示装置における消費電力は、その大部分がバックライトュニ ットの消費電力で占められており、環境負荷軽減の面からも、このバックライトユニット での不必要な消費電力を減少することが望まれている。ところ力特許文献 4及び 5 のように、入力映像信号 (輝度信号)に所定の処理を施すことによって表示輝度を調 整するものを液晶表示装置に適用したとしても、消費電力の削減効果は期待できな レ、。

[0025] そこで本発明は、表示品位を低下させることなぐ表示すべき映像のコンテンツ種 別に応じた最適な映像表現を行うとともに、十分な消費電力の低減を実現することが できる液晶表示装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0026] 上記課題を解決するため、本発明は、映像を表示する液晶パネルと、当該液晶パ ネルを照射する光源とを備えた液晶表示装置であって、前記液晶パネルに表示する 映像のジヤンノレに応じて、入力映像信号の特徴量に対する光源の発光輝度特性を 変更する構成を採用した。

[0027] これにより、映像の表示品位を低下させることなぐ自動的にコンテンツ 'ジヤンノレ毎 に適した表示輝度にて映像表示を行うことにより、常に適切な表示映像を提示するこ とが可能になるとともに、不要な電力消費を十分に抑制することができる。

なお、光源の発光輝度特性とは、光源の発光輝度を制御することにより得られる輝 度特性であり、光源の発光輝度特性を変更することは、光源輝度制御特性を変更す

ることと同義である。

[0028] 具体的には、上記入力映像信号の特徴量に対する光源の発光輝度特性の変更に より、映像特徴量に対する光源の発光輝度特性を示す傾きが変わる点である特性変 更点が変更されるようにしたり、映像特徴量に応じた発光輝度特性を複数本の直線 で近似したときの特性変更点である近似特性変更点が変更されるようにしたり、光源 の発光輝度の最大値と最小値との差が変更されるようにすることで、ジャンルごとの 適切な輝度制御特性とすることができる。

[0029] また、前記入力映像信号を伸縮したうえで、入力映像信号の特徴量に対する光源 の発光輝度特性を変更することを特徴とする。

[0030] また、前記入力映像信号の階調変換特性の変更したうえで、入力映像信号の特徴 量に対する光源の発光輝度特性を変更することを特徴とする。

[0031] また、前記光源の発光輝度の変更は、前記液晶パネルに表示する映像のジヤンノレ に応じて選択されたルックアップテーブルに基づいて行うことを特徴とする。

[0032] また、前記光源の発光輝度の変更は、前記液晶パネルに表示する映像のジヤンノレ に応じて選択された演算式に基づいて行うことを特徴とする。

[0033] 当該演算式は、入力映像信号の特徴量に応じた光源の発光輝度を求めるための 関数であればよい。

[0034] また、前記入力映像信号の特徴量は、入力映像信号の平均輝度レベルであること を特徴とする。

[0035] そして、映像を表示する液晶パネルと、当該液晶パネルに白色の光を照射する光 源とを備え、前記液晶パネルに表示する映像のジヤンノレに応じて、前記白色の色度 を略一定に保持しつつ光源の発光輝度の増減を調整する構成によっても、ジャンル に応じた好ましい映像表示を行うとともに、不要な電力消費を抑制することができる。

[0036] 上記前記液晶パネルに表示する映像のジャンルは、入力映像信号に多重されてい るジヤンノレコードによって判別してもよいし、過去の視聴履歴情報に基づいて判別し てもよい。

発明の効果

[0037] 本発明によれば、映像のコンテンツ種別毎に適切な映像表示を行うことが可能にな るとともに、消費電力を効果的に低減することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]実施の形態 1の表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]本発明の表示装置に用いるバックライト装置の例を示す外観図である。

[図 3]本発明の表示装置に用いるバックライト装置の他の例を示す外観図である。

[図 4]デジタル放送の規格で定められたジヤンノレコードを表す図である。

[図 5]地上デジタル放送で受信される映像信号の APLの頻度の分布をジャンルごと に示した図である。

[図 6]ジヤンノレが大分類で「ニュース/報道」である場合を例にして決定した輝度制御 テーブルを示す図である。

[図 7]ジヤンノレが大分類で「ニュース/報道」である場合に用いるのが好ましレ、輝度制 御テーブルと APLの頻度を示す図である。

[図 8]ジヤンノレが大分類で「映画」である場合に用いるのが好ましレ、輝度制御テープ ルと APLの頻度を示す図である。

[図 9]ジヤンノレが大分類で「アニメ/特撮」である場合に用いるのが好ましい輝度制御 テーブルと APLの頻度、及び比較対象としてのジャンルが大分類で「ニュース Z報 道」である場合の輝度制御テーブルと APLの頻度を示す図である。

[図 10]ジャンルが「サッカー」である場合に用いるのが好ましい輝度制御テーブルと A PLの頻度、及び比較対象としてのジャンルが大分類で「ニュース/報道」である場合 の輝度制御テーブルと APLの頻度を示す図である。

[図 11]ジャンルが中分類で「相撲 ·格闘技」である場合に用レ、るのが好ましい輝度制 御テーブルと APLの頻度、及び比較対象としてのジャンルが中分類で「サッカー」で ある場合の輝度制御テーブルと APLの頻度を示す図である。

[図 12]APLが極めて高い部分と低い部分とで光源の発光輝度を低くする輝度制御 特性を示す図である。

[図 13]輝度が一定の部分を有しない場合の、映像特徴量に対する光源の輝度制御 特性の例である。

[図 14]輝度制御特性テーブルを徐々に変更することにより、光源の急激な輝度変化 を防止する動作を示す図である。

[図 15]異なる輝度制御特性テーブル間における輝度を少しずつ変更することにより、 光源の急激な輝度変化を防止する動作を示す図である。

[図 16]異なる輝度制御特性テーブル間における輝度を所定回数かけて徐々に変更 することにより、光源の急激な輝度変化を防止する動作を示す図である。

[図 17]APLを求める際における非演算領域の例を示す図である。

[図 18]ジヤンノレが大分類で「ニュース Z報道」である場合の非線形の輝度制御テー ブルの例を示す図である。

[図 19]光源輝度制御が単純な場合の輝度制御テーブルを示す図である。

[図 20]光源の発光輝度の制御と同時に映像信号も伸縮して映像表示を行う際に用 レ、る輝度制御テーブルの例を示す図である。

[図 21]特許文献 4に記載の技術を説明するための図である。

[図 22]特許文献 5に記載の技術を説明するための図である。

[図 23]階調特性を説明するための図である。

符号の説明

[0039] 11…ジャンル情報入力部、 12…デコーダ、 13…ジヤンノレ情報検出部、 14…制御部 、 15…映像調整部、 16…映像表示部、 17—LCDコントローラ、 18…光源制御部。 発明を実施するための最良の形態

[0040] 本実施の形態に係る表示装置を、図 1を参照して説明する。本実施形態に係る表 示装置は、入力された放送信号等からデコーダ 12において多重分離された電子番 組情報等よりジヤンノレ情報を検出するジヤンノレ情報検出部 13、デコーダ 12において 多重分離された映像信号に所定の映像処理を行う映像調整部 15、映像調整部 15よ り出力された映像信号に基づいて液晶パネル(映像表示部) 16のゲートドライバ及び ソースドライバ(図示せず)に液晶駆動信号を出力する LCDコントローラ 17、液晶パ ネル 16を背面から照射する光源(図示せず)の発光輝度の増減を制御する光源制 御部 18を備えている。また、制御部 14は、デコーダ 12でデコードされた映像信号の 特徴量、及びジヤンノレ情報検出部 13により検出されたジャンル情報に基づいて、表 示映像のジヤンノレに適切な光源の発光輝度に調整するよう、光源制御部 18に制御 信号を与える。

[0041] 図 1に示すブロック図では、入力映像信号の特徴量の検出は、映像調整部 15によ る映像調整の前段で行っているが、この調整を映像調整の後段で行ってもよい。た だし、映像調整部 15では、例えば OSD表示を行う処理をしたり、スケーリング処理を したり、レターボックス表示(黒マスク等による画面領域の制限)処理を行う場合がある が、映像信号の特徴量の検出を映像調整部 15による映像調整の前段で行うと、これ らの影響を受けることなぐ真の映像信号に対応した光源輝度の調整ができるため、 各種映像調整の前段で行うことが好ましレ、。

[0042] 液晶パネル 16を照射する光源は、図 2に示すように、液晶パネル 16の背面に取り 付けられるバックライト装置内に、細管形状の白色蛍光管 21が等間隔に敷き詰めら れて配置されている。あるいは、図 3のように、バックライト装置内に赤色、緑色、青色 の 3原色からなる複数色の LED光源(図 3では、赤色光源 31、緑色光源 32、青色光 源 33)が敷き詰められて配置されている。また図示しないが、光源からの光を、導光 板を用いて面均一化とする、いわゆるサイドエッジ型と呼ばれるバックライト装置を用 いて液晶パネル 16を照射してもよい。

[0043] このようにバックライト光源として蛍光管 21や LED31〜33を備える表示装置にお いて、ジャンル情報に基づいて蛍光管の発光輝度を制御することにより、又は 3原色 の混色に顕著な影響を与えないように各 LEDの発光輝度を制御することにより適切 な表示輝度を実現する。すなわち、液晶などの光変調素子を照射する略白色光量の 増減を制御する(色度を略一定に保持しながら発光輝度を増減する)。

[0044] ジヤンノレ情報は例えば、地上デジタル放送や BS、 CSデジタル放送の放送信号に 重畳して送信されてくる電子番組情報(以下「EPG情報」と称す)の一部に、ジャンル コードとして含まれている。

[0045] 放送信号は、チューナー 11— 2で受信され、デコーダ 12でデコード処理される。こ の放送信号の中からジヤンノレ情報としてジャンルコードをジヤンノレ情報検出部 13によ つて抽出する。なお、このジャンル情報はチューナー 11— 2で選局された放送信号 から分離'取得する場合に限られず、例えば、表示装置に外部機器 (DVD再生機や ブルーレイディスク再生機など)を接続し、外部機器で再生されて表示装置に入力さ

れる映像情報を表示する場合は、 DVD等のメディア媒体内に付加されたコンテンツ 内容を表すフラグ (例えば「映画」を示す識別コード)を、ジャンル情報検出部 13で検 出すること力 Sできる。

[0046] 上記放送信号は、デジタル放送に限られず、アナログ放送であってもコンテンツ情 報の取得が可能である。例えば、 ADAMS— EPGは、アナログ放送に重畳されて送 信される EPG情報である。

[0047] また、ジャンル情報は、入力映像信号と同時に入力される場合の他、映像信号とは 別のサブ情報として入力される場合がある。この場合、映像信号とジヤンノレ情報が別 々に入力される場合であっても、ジャンル情報がどの映像情報を示すのかが対応付 けられ入力される。例えば、 XMLTVとは Web上で公開されている TV番組表を自動 的に取得し、 XML化して出力するためのアプリケーションであり、これを利用してネッ トワーク上から表示する映像のジヤンノレ情報を取得することもできる。

[0048] ジャンル情報としてのジャンルコードは、図 4に示すように、地上デジタル放送の規 格において、「ニュース/報道」、「スポーツ」、「情報/ワイドショー」、「ドラマ」、「音楽 」、「バラエティ」、「映画」、「アニメ/特撮」、「ドキュメンタリー/教養」、「演劇'公演」 、「趣味/教育」、「その他」のジヤンノレが予め大分類として規定され、また、各大分類 ごとに複数の中分類が規定されている。例えば、「スポーツ」の大分類においては、「 スポーツニュース」、「野球」、「サッカー」、「ゴルフ」、「その他の球技」、「相撲'格闘 技」、「オリンピック.国際大会」、「マラソン'陸上'水泳」、「モータースポーツ」、「マリン ,ウインタースポーツ」、「競馬'公営競技」、「その他」が中分類として規定されている。

[0049] 本実施形態に係る表示装置は、上記表示すべき映像に対応したジャンルを判別し 、当該判別したジヤンノレに適切な画面輝度、コントラスト、メリハリ感などを実現すべく 、光源の発光輝度を制御する。

[0050] この光源の発光輝度の制御は、 ROM等の記憶装置にジヤンノレごとの複数の輝度 制御テーブル (ルックアップテーブル)を記憶させておき、これをジャンル検出部 13で 検出したジャンル情報に基づいて切り換え選択し、当該輝度制御テーブルの輝度制 御特性に従って光源の駆動を制御することによって行う。当該輝度制御テーブルは 、入力映像信号の映像特徴量に応じて光源の発光輝度をどのように設定するかの関

係を示している。

[0051] そして、映像表示部 16に表示する映像を最適に表示するために、ジャンルに応じ た輝度制御テーブルに従って、光源の発光輝度の制御を行う。以下では、ジヤンノレ 情報が地上デジタル放送の放送信号に重畳されるジャンルコードであり、映像特徴 量が APLである場合を例にとってこれを説明する。

[0052] まず、「表示すべき映像」に対し、どのように光源の発光輝度を制御するのが「適切 」なのか、を検証するために一定期間(一週間程度)、同一のチャンネルにおいて、 地上デジタル放送で受信される映像信号の APLの頻度の分布をジャンルごとに調 查する作業を行った。

[0053] 図 5に、レ、くつかのジャンルについての上記調査の結果を抜粋したものを掲載した 。図 5 (a)は、同一のチャンネルにおいて一定期間放送信号を受信した場合に、ジャ ンノレコードが大分類で「ニュース Z報道」である映像信号の APLの頻度(時間)をヒス トグラムで表したものである。横軸を映像特徴量としての入力映像信号の APL、縦軸 を入力映像信号の APLの出現頻度を時間(分)で表しており、当該ジヤンノレの入力 映像信号の輝度レベルの総平均も同時に表示している。

[0054] 同様に、図 5 (b)及び(c)においても、表示する映像信号のジャンルコードが大分類 で「映画」、「アニメ/特撮」である場合の入力映像信号の APLの頻度をそれぞれヒス トグラムで示している。

[0055] また、図 5 (d)及び(e)は、表示する映像信号のジャンルコードが、大分類「スポーツ 」中でさらに分類された中分類「サッカー」、「相撲'格闘技」の場合の入力映像信号 の APLの頻度をそれぞれヒストグラムで示してレ、る。

[0056] 「表示すべき映像」に対し、どのように光源の輝度を制御するのが「適切」なの力 \を 決定するには上記入力映像信号の APLの頻度の分布をひとつの参考とすることが できる。この分布を基にした適切な光源の発光輝度の制御の例として、全体的に映 像信号の APLが高レ、個所に偏ってレ、るジャンルは、明るい映像が多く含まれるとレ、う ことができることから、 APLが高い入力映像信号を表示するときは、光源の輝度を減 少させるという制御が考えられる。このような制御によれば、画面の眩しさ及び目への 刺激を低減させるとともに、消費電力を低減させることができるという点で光源の発光 輝度の「適切」な制御であるとレ、える。

[0057] 上記制御例を、入力映像信号のジヤンノレが大分類で「ニュース/報道」である映像 信号の APLの分布(図 5 (a) )を例にとって説明する。

[0058] まず、入力映像信号の APLが低いとき(図 6 (a) (b)の A)は、光源の発光輝度が最 大値で一定となるように設定しておく。 APLが低い部分は喑ぃ映像であるので、光源 輝度を高く設定してぉレ、ても、画面の眩しさや目への刺激とレ、う影響が少なレ、一方、 暗い映像部分の階調表現を向上させるとともに、暗い画面内のピーク部分を目立た せ、コントラスト感のある美しい映像とすることができるためである。また、 APLが低い 映像信号の出現頻度は低いため、光源の発光輝度を大きくしても、消費電力の増大 を抑制することが可能である。

[0059] 特に出現頻度が高い APLの範囲(図 6 (a)の横軸方向における B_D間)において は、検出された映像信号の APLが高いほど光源の発光輝度を小さくするように変化 させて、画面の眩しさ及び目への刺激を低減させて、映像を適切な輝度で表示する ように制御する(図 6 (b)の横軸方向における B— D間)。

[0060] ここで、映像信号の APLの出現頻度が高いところほど、光源の輝度を急激に変化 するように設定する。すなわち、図 6 (b)の横軸方向における B— C間は、 C— D間に 比べて映像信号の出現頻度がより高いので、 APLに対する輝度制御特性の傾きを 大きくする(B— C間の傾き X >

1 〇ー0間の傾き 2)。このように、出現頻度が高い AP

Lを有する画面で光源輝度の増減度合いを大きくすることにより、効果的にバックライ ト光源による消費電力を低減することが可能となる。

[0061] 入力映像信号の APLが高いとき(図 6 (a) (b)の E)では、光源の発光輝度を低く一 定の値に設定し、画面の眩しさ及び目への刺激への影響を極力低減するようにする

[0062] 以上のように、映像特徴量の出現頻度のヒストグラムを基に、出現頻度が多い映像 特徴量の部分ほど光源の発光輝度の変化を大きくする(映像特徴量に対する光源の 発光輝度制御特性の傾きを大きくする)制御特性とする。

[0063] そして、以下では説明便宜のため映像特徴量に対する光源の発光輝度制御特性 を示す傾きが変わる点を特性変更点と定義づける。図 6 (b)においては、 4本の直線 の交点 B、 C、 Dが特性変更点となる (A、 Eに示す部分は傾きがゼロである)。

[0064] なお、光源の発光制御を単純にするには、入力映像信号の APLが低い部分(図 6

(a) (b)の A)で光源の発光輝度を高く一定値としている特性 (傾きゼロ)から、傾きを 有する特性に変更となるポイントである特性変更点 Bと、傾きを有する特性から入力 映像信号の APLが高い部分(図 6 (a) (b)の E)で光源の発光輝度を低く一定値とし ている特性 (傾きゼロ)に変更となるポイントである特性変更点 Dとの間の特性を、直 線で結んだ特性とすればょレ、(図 6 (b)の傾き X 3 )。

[0065] ジヤンノレごとの一般的な輝度制御としては、上記の例が挙げられる力実際には、 ジャンルによって、映像表示に関する様々な個別の事情が存在するため、「適切」な 光源輝度制御特性を上記の例のように画一的に決定することは困難である。よって、 ジャンルごとの個別の事情を把握して、適切な光源輝度制御特性を決定することが 必要であり、以下に、レ、くつかのジャンルを例にとって、光源の適切な制御について 考察する。

[0066] 《ニュース/報道》

ニュースや報道は、多くの事件等を次から次へと報道するため、シーンチェンジが 多いという特徴がある。そして、生活の一環として日常的に見られるコンテンツである

[0067] 従って、図 6 (b)で示した一般的な制御を示す輝度制御テーブルよりも、 APLに応 じた光源の発光輝度の変化を緩やかにし、生活に溶け込むなだらかな映像表示を行 うことが望ましい。すなわち、表示する映像のジャンルが大分類で「ニュース/報道」 である場合は、光源輝度を変化させる APLの範囲(図 6 (b)の横軸方向における B— D間)を大きくとる力、、或いは、光源の発光輝度の最大レベルと最小レベルとの差を 小さくとるような輝度制御特性を用いて、光源の発光輝度を制御することが好ましい。

[0068] この発光輝度の変化を緩やかにした輝度制御テーブルの一例を図 7 (c)に示す。

比較対象として図 7 (b)に掲げた図 6 (b)と同じ輝度制御特性と比較すると、輝度変化 させる APLの範囲が大きレ、ことが分かる。

[0069] また、ニュースや報道は、事実を正確に伝えるべきという性質も有する。従って、映 像信号が暗い、明るいに関わらず、確実に情報を伝えることができるように、ありのま まの映像表示を行うことが望ましレ、。

[0070] この観点から言えば、図 7 (d)に示すように、図 7 (b)の比較対象と比較して、光源の 発光輝度の増減幅(図 6 (b)でレ、うと、縦軸方向の B— D間の幅)を小さくし、なるべく ありのままの映像表示を行うようにする。また、ニュースや報道は、スタジオで撮影し た映像も多レ、ことから、スタジオでの照明による明るレ、映像が多レ、とレ、うこともレ、える。 従って、図 7 (e)に示すように、全体的に光源の発光輝度を低下させるとともに、さら に光源の発光輝度の増減幅が小さい輝度制御特性を用いてもよい。さらにニュース や報道では、事実を正確に伝えるべきという点を徹底し、 APLなどの入力映像特徴 量に応じた光源の発光輝度の制御を行わず、図 7 (f)に示すように光源の発光輝度 を一定値とすることも可能である。

[0071] 以上のように、図 7 (b)に示す横軸方向における B_D間の APLに応じた制御領域 を、図 7 (c)に示す横軸方向における F_G間の APLに応じた制御領域に拡大(映像 特徴量における制御範囲のメイン部分を拡大)することで、 APLに応じた光源の発光 輝度の変化を緩やかにすることができる。

[0072] また、低 APL時に光源の発光輝度を高く一定としている値と、高 APL時に、光源の 発光輝度を低く一定としている値の差 (最大発光輝度と最小発光輝度の差)を狭くす ることで、光源の発光輝度の変化を緩やかにすることができる。

[0073] 以上より、ジヤンノレ情報検出部 13において、チューナー 11— 2で受信した放送信 号からジヤンノレコードを大分類で抽出し、映像表示部 16で表示すべき映像のジヤン ルが「ニュース/報道」であると判断したときは、図 7 (b)乃至(f)の何れかの輝度制 御テーブルを用いて、光源制御部 18により光源の発光輝度を制御することが適切で ある。

[0074] 《映画》

図 5 (b)を参照すると、ジャンルコードにおける大分類「映画」は、入力映像信号の 輝度レベルの総平均が 25%であり、他のジャンルに比べても低レ、。 APLごとの映像 信号の出現頻度は APLが低い部分に多く分布している。

[0075] この結果だけから判断すると、上記一般的な制御例から言えば、暗い映像が多く含 まれているため、光源の輝度を高くしても、眩しさの影響は感じないことを考慮して、

映像を美しく見せるようになるべく光源の輝度を高くするような制御とするはずである

[0076] しかし、映画は長時間集中して視聴を行うため、視聴者の目への刺激をできるだけ 抑えて、自然で没入間が得られるような映像を表示したいとレ、う特有の事情がある。 また、映画の映像は一般的には全体的に喑レ、が、シーンチェンジで突然明るいシー ンが出現するという性質もある。

[0077] よって、「映画」を表示する場合は、図 8 (b)に示すように、明るいシーンであっても、 暗いシーンであっても、極端に明るい表示(又は表示時間)がないように光源の輝度 を平均的な輝度よりも低い輝度で制御することが好ましい。

[0078] そうすれば、眩しさを感じることがなぐ映画館で視聴するような臨場感が得られると ともに、突然表れる明るいシーンによる目への刺激も和らげることができる。なお、図 8 (b)においては、特に暗いシーンでは、コントラスト感を出し、字幕も読みやすくする ために、光源の輝度を高くしている。

[0079] また、消費電力の観点からは、例えば一般的な映像信号において多く含まれてい る APLが 40%のときに十分に光源の発光輝度を小さくするために、 APLが 30%のと きから APLが大きくなるに従って、光源の発光輝度を徐々に小さくするような設定を していたとしても、映画の場合は出現頻度が最も多い APLは 20%付近であるため、 消費電力を低減するとレ、う効果が低レ、。

[0080] それを、図 8 (b)の輝度制御特性を用いて光源の発光輝度を制御すると、 APL20 %のときに、光源の発光輝度を小さくするように変化させているので、効果的に消費 電力を低減させることができる。映画は長時間視聴するコンテンツであるという特徴を も考慮すると、消費電力削減の効果は格段に大きいといえる。

[0081] さらに、映画のように暗い映像を多く含む場合、映像信号レベルを縮小することで、 表示する映像の輝度を喑くするのではなぐ光源の輝度を減少させることによって、 表示する映像の輝度を変化させるため、暗い映像における階調つぶれ等の画質劣 化を防ぎながら、表示する画面の輝度を暗くすることができるというメリットも大きい。

[0082] 具体的には、通常、階調表現は所定ビット(例えば 8ビット = 256階調)で表現され る。それを、例えば入力映像信号の輝度を半分の輝度に変換する場合、上記特許文

献 4及び 5のように映像信号レベルに処理を加えることによりこれを行おうとすると、 7 ビット = 128階調で入力映像信号の全てを表現することになり、低レベルの映像信号 が多く含まれる「映画」の映像を表示する場合には、喑レ、部分での表現可能な階調 数が低減し、階調つぶれが発生する。これに対して、光源の発光輝度を抑制すること によって表示する映像の輝度を半分にしたとしても、 8ビット = 256階調での階調表 現による濃淡表示を維持しつつ「映画」に適した表示輝度設定を行うので、表示映像 の品位を低下させることなぐコンテンツ「映画」に適切な映像の表示が可能となる。

[0083] 《アニメ/特撮》

図 5 (c)を参照すると、ジヤンノレコードにおける大分類「アニメ Z特撮」は、入力映像 信号の平均輝度が 51 %であり、映像信号の出現頻度は APLがやや高い部分に、な だらかに分布している。図 5における APLの分布の中では、入力映像信号の分布は 「ニュース/報道」に類似しているということができる。

[0084] 従って、図 5 (c)の結果だけから言えば、大分類「ニュース/報道」と同じような輝度 制御テーブルを用いて制御すればよいということになる力アニメーションの視聴には 、以下のような事情が存在する。

[0085] 社団法人日本民間放送連盟がまとめた「アニメーション等の映像手法に関するガイ ドライン」解説資料によれば、視聴者、特に多くの子供たちがアニメーション番組の視 聴中に発作を引き起こしたことが報告されている。この報告によれば、この発作の原 因は、

1.映像や光の点滅、特に「鮮やかな赤」の点滅

2.コントラストの強い画面の反転や急激な場面転換

3.規則的なパターン模様の使用

が考えられるとされている。これを受けて、上記解説資料では、

1.映像や光の点滅は、原則として 1秒間に 3回を超える使用を避けるとともに、次の 点に留意する。

(1)「鮮ゃ力、な赤色」の点滅は特に慎重に扱う。

(2)前項(1)の条件を満たした上で 1秒間に 3回を超える点滅が必要なときは、 5回を 限度とし、かつ、画面の輝度変化を 20パーセント以下に抑える。カロえて、連続して 2 秒を超える使用は行わなレ、。

2.コントラストの強い画面の反転や、画面の輝度変化が 20パーセントを超える急激 な場面転換は、原則として 1秒間に 3回を超えて使用しない。

3.規則的なパターン模様 (縞模様、渦巻き模様、同心円模様など)が、画面の大部 分を占めることも避ける。

と規定している。

[0086] よって、アニメーション番組を表示するときには、光源の発光輝度を下げることにより 、画面の輝度変化を抑え、急激な輝度変化による人体的影響も和らげることが好まし レ、(上記 2.の点)。また、このような制御を行うことにより、過度の光の点滅による人体 的影響も和らげることができる(上記 1. (2)の点)。さらに、アニメーション番組表示中 の表示装置の発熱及び消費電力を低減することができる。

[0087] 以上より、アニメーションを表示するときは、図 9 (c)に示すように、光源の輝度を平 均的な輝度よりも低い輝度で制御する。図 9 (d)に比較対象として、図 7 (e)で示した ニュース/報道の輝度制御テーブルを並べた。入力映像信号の輝度レベルの総平 均が近似し、分布がニュース/報道と類似している場合であっても、光源の発光輝度 の変化幅 (光源の最大発光輝度値と最小発光輝度値の差)が狭くなつており、輝度 制御特性が異なっている。

[0088] 特に、アニメーション番組の視聴者は子供が多ぐ視力への影響が大きいこの年代 において目への刺激を和らげることは、子供に優しい映像表示を行うという点からも 非常に重要である。

[0089] また、アニメーションは、鮮やかで、均一な色でペイントされ、シンプルな画像である ため、ムラやノイズ、濁りを浮き上がらせる。また、色と色との境界がにじみやすくなる 。そして、色の鮮やかさ故に、フリツ力が目立ちやすいということができ、このような観 点からも、アニメーション番組を表示するときには、光源の発光輝度を下げ、これらを 抑制することが好ましいといえる。

[0090] 以上より、ジヤンノレ情報検出部 13において、チューナー 11— 2で受信した放送信 号からジャンルコードを大分類で抽出することにより、映像表示部 16で表示すべき映 像のジヤンノレが大分類で「アニメ Z特撮」であると判断したときは、図 9 (c)のような輝 度制御特性を用いて、光源制御部 18により光源の輝度を制御すればよい。

[0091] 《スポーツ (サッカー、相撲'格闘技)》

以上では、ジャンルコードの大分類ごとの事情について、検討を行った力 S、ここでは 、大分類「スポーツ」における中分類「サッカー」、「相撲'格闘技」について、考察する

[0092] まず、図 10に示すように中分類「サッカー」と、大分類「ニュース/報道」の入力映 像信号を比較すると、平均輝度が 51 %と 48%となっており、差はあまりない。

[0093] し力、しながら、サッカーの場合は、芝生の映像が多ぐ大きなシーンチェンジが少な いということができる。これは、図 10 (a) (b)で示した APLの分布の比較から、中分類 「サッカー」の映像信号の APLの分布は、大分類「ュユース/報道」と異なり、所定の APLの範囲に偏った分布となっていること力、らも読み取れる。

[0094] また、「サッカー」は視聴者が映像と一体感をもって視聴したいコンテンツであるとい うことちできる。

[0095] 従って、表示する映像のジヤンノレが中分類「サッカー」の場合は、特定の APLの範 囲で光源の輝度を大きく変化させて、臨場感を演出するとともに、効果的に消費電力 を低減することが可能な輝度制御特性とする。具体的には、図 10 (c)の如く APLに 応じた光源の発光輝度のメイン制御幅(図 10 (c)の最も低い APLに対応する特性変 更点と最も高い APLに対応する特性変更点との幅)を小さくし、 APLについて映像 信号が出現する頻度がピークとなる付近の輝度制御特性の傾きを大きくし、光源の 発光輝度を急激に変化させる輝度制御テーブルを用いればょレ、。なだらかな映像表 示を行うニュース/報道の輝度制御特性(図 10 (d) )と比較すると、 APLに対応する 2つの近似特性変更点の距離 (メイン制御幅)が小さくなつている。

[0096] また、図 11に示すように、中分類「サッカー」と、中分類「相撲'格闘技」を比較する と、「相撲'格闘技」は入力映像信号の平均輝度が 35%と低ぐ映像信号の出現頻度 は、 APLがやや低い範囲に偏って分布している。すなわち、「サッカー」と「相撲 '格 闘技」は、 APLの全体平均及び APLについて映像信号が出現する頻度がピークと なる部分が異なっているということができる。

[0097] このような前提のもと、例えばサッカーの輝度制御テーブル(図 11 (c) )を用いて、「 相撲'格闘技」の表示輝度を制御した場合、 APLについて映像信号が出現する頻度 力 Sピークとなる部分がずれているために、ほとんどの場面で光源の発光輝度が最大 値となり、消費電力化という効果が全くなくなるという結果となる。

[0098] 従って、表示する映像のジヤンノレが中分類「相撲 ·格闘技」の場合は、「サッカー」に 比べて、低い APLの範囲で光源の発光輝度を変化させる。このとき、 APLに対応す る 2つの近似特性変更点は、「サッカー」に比べて低い APLの部分に位置している。

[0099] このように、大分類において同じジャンルであっても、中分類のジャンルにおいて制 御すべき事情が異なることがあり、ジヤンノレごとの輝度制御テーブルを中分類ごとに 持たせてレ、れば、より細かにジャンルごとの「適切」な映像の表示を行うことが可能と なる。

[0100] 中分類でのジャンルに基づく光源輝度の制御の他の例を挙げれば、大分類「ァニ メ Z特撮」のときにおける中分類で「国内アニメ」「海外アニメ」のときに光源の発光輝 度を下げるようにすれば、コンテンツ種別が「アニメーション」のときだけ図 9 (c)の輝 度制御テーブルを用いることにより、よりターゲットを絞った光源の発光輝度の制御が 可能となる。また、大分類「音楽」における中分類「クラシック音楽」「ロック音楽」は、そ れぞれ異なる輝度制御特性を用いて、光源の発光輝度を制御するのが望ましい。

[0101] 以上のように、表示する映像のジヤンノレ情報に基づいて、光源の発光輝度を適切 に設定するため、表示デバイスが有する階調表現力を維持しつつ、ジャンル毎に「適 切」な表示輝度を実現することが可能となる。また、入力映像信号の特徴量に応じた 光源の発光輝度制御特性をジヤンノレ毎に切り換えることにより、光源での消費電力を 効果的に低減することができる。

[0102] ここで、さらに十分な低消費電力化を行うために、図 12のような輝度制御特性とし てもよレ、。すなわち、映像特徴量が極めて大きいときと小さいときにおける光源の発 光輝度が小さくなるような特性とする。その理由は、ジャンルが「ニュース '報道」の場 合(図 12 (a) )の輝度制御特性を例にとると、映像特徴量としての APLが極めて大き い映像、例えば APLが 90%以上の真っ白に近い映像は、図 6 (a)の APLの頻度か らも分かるように通常の映像としてはあまり存在せず、このような映像が存在するとし ても一瞬であるカ又はシーンチェンジの場合がほとんどであるため、このような映像

を表示するときには光源の発光輝度を小さくしても視聴者において輝度低下による 影響を感じさせることはほとんどないからである。また、 APLが極めて小さい映像、例 えば APL10%以下のような真っ黒に近い映像も、通常の映像としてほとんど存在し ないため、このような映像を表示するときに光源の発光輝度を小さくするように設定し ておくとよい。

[0103] 映像特徴量が極めて大きい又は小さいような映像があまり存在しないのであれば、 わざわざそのような映像に対する光源の発光輝度を低くする特性にしなくてもよいよう にも思われるが、近年の表示装置の大型化に伴ってバックライト輝度の消費電力が 莫大となっており、映像特徴量が極めて大きい又は小さいときに費やされる消費電力 も無視できなくなつているため、上記のような細部における低消費電力化の対策も非 常に重要となってきている。

[0104] 図 12 (b)には、ジャンル力 S「映画」の場合において、映像特徴量が極めて大きいと きと小さいときにおいて光源の発光輝度を小さくする輝度制御特性を示した。図 12 ( a)の「ニュース '報道」の輝度制御特性と比較すると、映像特徴量としての APLが最 も小さい側に位置する特性変更点は、「映画」の方が「ニュース '報道」に比べて APL 方向により小さい箇所に位置している。これは、図 5 (a) (b)の映像信号の分布図に 示すように、「映画」の映像信号は「ニュース '報道」よりも暗いものが多ぐ光源の発 光輝度が最大値から小さくなるように変化させる APLの範囲を、「ニュース '報道」の 場合よりも狭くすることにより、暗い映像に対する微妙な映像表現に悪影響を与えな レ、ようにするためである。このように、映像特徴量が最も大きい側に位置する特性変 更点と最も小さレ、側に位置する特性変更点は、それぞれのジャンルに応じて変わつ てくるものである。

[0105] なお、既述した「映画」の輝度制御特性の一般的な説明の中で、「図 8 (b)において は、特に暗いシーンでは、コントラスト感を出し、字幕も読みやすくするために、光源 の輝度を高くしている」旨説明しているが、特に暗いシーンでどちらの特性を優先す るかは設計次第である。本当に真っ黒に近い部分だけ(例えば APL5%以下)の発 光輝度を小さくするように設定してレ、てもよレ、。

[0106] また、図 12においては、映像特徴量が極めて大きいときと小さいときにおける光源 の発光輝度が小さくなるような特性としたが、どちらか一方の場合のみに光源の発光 輝度を小さくする構成としてもよいことはもちろんである。

[0107] これまでの輝度制御特性の説明では、図 12 (b)の場合を除き、映像特徴量に対す る光源の発光輝度値が一定の箇所が存在している。し力ながら、輝度制御特性に おいて光源の発光輝度値が一定であることは必要条件ではなぐ図 12 (b) ,図 13 (a )のように、映像特徴量に対する光源の発光輝度値が一定の箇所が存在しない特性 であってもよレ、。図 13 (a)の例では、映像特徴量としての APLが低いときには、喑ぃ シーンでの黒潰れを防ぎつつコントラストを向上させるために、 APLが低いほど光源 の発光輝度を大きくするように変調する。 APLが高いときには、明るいシーンでの過 度の明るさ、眩しさを避けるために、 APLが高いほど光源の発光輝度を大きくするよ うに変調する。そして、 APLが極めて低いとき(図 13 (a)の Aの領域)には、 APLが小 さくなるほど光源の発光輝度が小さくなるようにし、消費電力の低減を図る。 APLが 極めて高いとき(図 13 (a)の Dの領域)には、 APLが大きくなるほど光源の発光輝度 が小さくなるようにし、消費電力の低減を図る。なお、この特性は一般的な映像に対し て言えることであるので、図 13の輝度制御特性ではジャンルにとらわれず標準的な 特性として説明した。ただし、標準的な特性だから光源の発光輝度値が一定の箇所 が存在しないというわけでもなぐ図 13 (b)のように光源の発光輝度値が一定となる 箇所が存在してもよいのはもちろんである。

[0108] ところで、番組が切り替わったり、視聴者によるチャンネル切換操作がなされること によって、上記表示する映像のジャンルに変更が生じた場合、光源の発光輝度制御 に用いる輝度制御テーブルを切り換えることにより、輝度制御特性が変更されるが、 その輝度制御特性の急激な変更に伴う不自然な映像表示となるのを防止するため、 現在選択されている輝度制御特性から、目的とする輝度制御特性に近づくように、複 数の輝度制御テーブルを、時間を掛けて徐々に変更することが好ましい。例えば、「 映画」のジャンルに対応した輝度制御テーブルから、「ニュース Z報道」のジャンルに 対応した輝度制御テーブルに切り換える際、同じ APLを有する画面であるにも関わ らず、光源の発光輝度が低い輝度制御特性から、光源の発光輝度の高い輝度制御 特性に急激に切り替わると、眩しく感じられたり、目への刺激が強くなつてしまうなど、 視聴者が違和感を覚える可能性がある。

[0109] よって、これを防止するために、「映画」と「ニュース/報道」の輝度制御特性の中間 となる輝度制御特性を持つテーブルをいくつか用意しておき、これを数秒毎に徐々 に順序切り換えてレ、くことで、上記急激な表示輝度の変化を抑制することが好ましレ、

[0110] 図 14は、テーブルをいくつか用意しておき、テーブル No.を変更することにより、光 源の急激な輝度変化を防止する動作を示すフローチャートである。この動作を以下 に説明する。

[0111] 現在参照しているテーブル L (「L」は現在テーブルを表す変数)の No.が M (「M」 はジャンルコード変更前に選択していたテーブル No. )である場合において(S141) 、放送信号力分離 '取得されたジャンルコードが変更されたことを検知したとき(S1 42の 'Y' )、それに伴って変更後のジャンルコードに対応した使用テーブルの No. が決定される(S143) (ここでは、使用テーブルの No.力に決定されたとする)。 そして、現在のテーブル Lとして、前記決定された使用テーブル Nと現在のテーブル L ( = M)の輝度制御特性が中間である複数のテーブルのうち、現在のテーブル L ( =M)の輝度制御特性に最も近いテーブル nを選択し、それを現在のテーブルしに 更新する(S144)。そして、現在のテーブル L (=n)が使用テーブル Nと同じかどうか を判断する(S145)。同じでない場合は一定時間待機後(例えば 1秒)(S146)、現 在のテーブル Lとして、テーブル Mと Nとの中間となる複数のテーブルのうち、テープ ルの輝度制御特性がテーブル Mに二番目に近いテーブル n+ 1を選択し(S147)、 それを現在のテーブル Lに更新する(S144)。そして、 S145において現在のテープ ノレ L = Nとなるまで S145→S146→S147→S144を繰り返し、現在のテーブル L = Nとなった時点で、変更後のジャンルコードに対応した使用テーブルへの変更が完 了する。

[0112] 図 15は、現在テーブルと使用テーブルの中間となる複数のテーブルを用意するの ではなぐテーブル No.を変更したときに、演算によって徐々に変更後のテーブルの 輝度制御特性に移行する動作を示すフローチャートである。この動作を以下に説明 する。

[0113] 現在参照しているテーブル No.力である場合において(S151)、放送信号から 分離 '取得されたジャンルコードが変更されたことを検知したとき(S152の 'Y' )、そ れに伴って変更後のジャンルコードに対応した使用テーブルの No.が決定される(S 153) (ここでは、テーブルの No.が Tに決定されたとする)。そして、現在のテーブル Sと前記決定された使用テーブル Tとの、入力映像信号の映像特徴量に対する発光 輝度の差分を抽出し、当該差分が予め定められた閾値 mより小さいかどうかを判断 する(S155)。前記差分が閾値 m以上であると判断したときは、前記差分が小さくな るように入力映像信号の映像特徴量に対するテーブル Sに基づく発光輝度特性を、 テーブル Tに基づく発光輝度特性に所定値だけ近づけるように Sを S 'と修正したうえ で(S157)、一定時間待機後(例えば 1秒)(S158)、再び S154に戻って修正後の 現在テーブル S (S 'に更新後の S)と使用テーブル Tとの差分を抽出し、当該差分と 閾値 mとを匕較する。 S155→S157→S158→S154の動作を、差分力 S閾値 mより/ Jヽ さくなるまで繰り返し、差分が閾値 mより小さくなつたときに、現在のテーブル Sを使用 テーブル Tに変更する。

[0114] 図 16は、テーブル No.を変更したときに、ある既定回数輝度を変更することによつ て徐々に変更後のテーブルの輝度制御特性に移行する動作を示すフローチャート である。以下では、図 16を参照し、 256フレームかけて輝度制御特性を変更する動 作を説明する。

[0115] 現在参照しているテーブル No.力である場合において(S161)、放送信号から分 離 ·取得されたジャンルコードが変更されたことを検知したとき(S162の 'Y' )、それ に伴って変更後のジャンルコードに対応した使用テーブルの No.が決定される(ここ では、テーブルの No.力 ¾に決定されたとする)。同時に、変更回数 cを 1に設定する (S163)。そして、現在のテーブル Pと前記決定された使用テーブル Qとの重み付け による変更輝度を算出し、輝度を修正する(S164)。

修正輝度 P, = (Qc + P (256 _c) ) Z256 (式 1)

そして、 c = 256である力 ^設定回数である 256回輝度を修正した力を確認し(S16 5)、設定回数に達してレ、ないときは、カウント値 cを 1回更新し(S167)、再度上記式 1によって、現在輝度を P'に修正する。 S164→S165→S167の動作を、所定回数 だけ繰り返し、設定回数である 256回行った場合は、最終的に現在のテーブル Pを 使用テーブル Qに変更される。上記例では 256フレームかけて輝度テーブルを徐々 に修正する例を示したが、 256フレームに限られず、所定回数を設定することにより、 変化のゆるやカ^の度合レ、 (遷移時間)を調整することができる。

[0116] 以上のように、表示映像のジャンルが変更されたときに、光源の発光輝度の急激な 切り替わりを防止することができる。

[0117] なお、現在では、デジタル放送の規格において、ジヤンノレコードが「大分類」及び「 中分類」のみが規定されている力今後の規格の変更やバージョン 'アップによって は小分類の規格も規定されることが予想され、この場合には、小分類ごとの事情に応 じた光源の発光輝度の制御を行うことによって、より細かで適切な映像表示を行うこと ができる。

[0118] また、上述した輝度制御テーブルは、大分類又は中分類の数だけ用意する必要は なぐ例えば、光源の発光制御に関する個別の事情について大分類「映画」と大分類 「ドラマ」における中分類「時代劇」は、当該事情が類似しているということができるか ら、輝度制御テーブルを共通に使用する等してもよい。

[0119] 逆に、上記輝度制御テーブルを大分類又は中分類の分類数以上に有していてもよ レ、。例えば、図 7 (c)〜(f)には、大分類「ニュース/報道」に用いる輝度制御テープ ルの 4つの候補を例示した力これらを他の事情(例えば、視聴環境の明るさなど)に 応じて切り換えて用いるようにし、より細かな制御を行ってもよい。

[0120] そして、上記のようにジヤンノレ情報に応じて光源の発光輝度を制御できる場合はよ レ、が、ジヤンノレ情報が得られない場合もあり得る。また、ジャンルコードが大分類で「 その他」である場合のように、ジヤンノレ情報が得られないに等しい場合もある。このよう な場合には、ユーザーの視聴履歴を参照し、過去にユーザーがよく視聴しているジ ヤンルを、表示すべき映像のジャンルであると推定することにより、当該ジャンルに対 応する輝度制御テーブルを用いて光源の発光輝度を制御する等すればょレ、。また は、「標準」の輝度制御テーブル (例えば図 13に掲げた特性)を用意し、これを用い てもよレ、。輝度制御テーブルを用いなレヽ(光源の輝度値を一定にする)ようにしてもよ レ、。

[0121] また、以上では入力映像信号の映像特徴量が APLである場合を例にとり、 APLに 応じて光源の発光輝度の制御を行っているが、これに限らず、入力映像信号の 1フレ ームにおけるピーク輝度の状態(有無又は多少)を求めて、光源輝度の制御に利用 するようにしてもよい。

[0122] この場合には、ジヤンノレごとにピーク輝度を表現する方がよい場合は光源輝度を高 めで発光制御するようにしてピークを目立たせて美しい映像を表現させたり、ピーク 輝度を表現する必要が少ないジヤンノレでは発光輝度を極力低減させて、光源におけ る消費電力を低減させたりすることができる。

[0123] 同様に、入力映像信号の映像特徴量として、 1フレーム内の所定領域 (期間)にお ける最大輝度レベルや最小輝度レベル、輝度分布状態(ヒストグラム)を用いたり、こ れらを組み合わせて求めた映像特徴量に基づき、光源の発光輝度を可変制御する ようにしてもよい。

[0124] また、 APLを求めるのに 1フレーム全ての映像信号の輝度レベルの平均値を求め る必要はなぐ例えば、表示映像の端部を除外した中央付近の映像信号の輝度レべ ルの平均値を求め映像特徴量として用いてもよい。例えば、放送受信信号から分離' 取得されたジャンル情報に基づいて、予め設定された(文字'記号等が重畳されてい る可能性が高レ、)画面領域を除外するようにゲート制御して、所定の一部領域のみの 映像特徴量を測定する。図 17には、ジヤンノレが中分類で「野球」を仮定した場合の A PLの測定除外範囲の概念を示してみた。

[0125] また、入力映像信号の特徴量に応じた光源の発光輝度の切り換えは、時定数を持 たせて徐々に切り換えるようにすれば、急激な輝度変化を招来せず、目への刺激や 違和感等の観点から好ましレ、。

[0126] また、上記ではジヤンノレ情報に応じて輝度制御テーブルを選択することにより光源 の発光輝度の制御を行う例を示したが、ジャンル情報に応じて輝度制御特性を演算 によって変更する構成としてもよい。この場合、入力映像信号の特徴量に応じて変化 する係数を持った関数式を複数用意しておき、表示すべき映像のジャンルに応じて

所定の関数式を選択するようにすれば良い。

[0127] また、ジャンル情報に応じて光源の発光輝度特性を自動的に切り換えることに加え て、ユーザーがリモコンなどにより、輝度制御特性を選択するような構成としておけば

、ユーザーの所望の輝度制御特性を利用することができるため、ユーザピリティが向 上する。ジャンルに応じて光源の輝度制御特性を変更する機能の有効 ·無効を切り 替える構成も設けてぉレ、てもよレ、。

[0128] また、各輝度制御テーブルにおける輝度制御特性は、線形の特性であるかのよう に記載している力非線形の特性であってもよいことはもちろんである。輝度制御特 性が非線形である場合の輝度制御特性は、非線形の輝度制御特性を線形の輝度制 御特性に近似し、近似変更特性点を想定することによって、上述した線形の輝度制 御特性と比較することができる。

[0129] これを具体的に説明する。例えばジャンルが大分類で「ニュース/報道」である輝 度制御特性が図 18に示す非線形特性であるとする。この非線形特性を直線近似す れば、単純には図 18に点線で示すような 3本の直線で近似できる。この 3本の直線は 、(1)低 APLの映像に対する光源の発光輝度を高く一定値とする直線、(2)高 APL の映像に対する光源の発光輝度を低く一定値とする直線、 (3)その間の APLの映像 に対する光源の発光輝度を APLに応じて変化させる非線形の曲線を単一の傾きで 近似した直線で規定される。この(3)の直線は、例えば非線形の曲線の変曲点 Jにお ける傾きによって規定される。

[0130] このように、非線形の輝度制御特性を直線近似することで、直線の交点(図 18の例 では H、 I)として特性変更点を仮定することができ、この仮定した特性変更点を近似 特性変更点と定義づける。近似特性変更点を、線形の輝度制御特性における特性 変更点と同じように考えれば、非線形の輝度制御特性であっても線形の輝度制御特 性と同様に、 APLに関するメイン制御幅の拡大等が看取できる。

[0131] なお、近似する直線の数は 3つに限られず、 4つ以上の直線で近似されてもよい。

例えば 4つの直線で近似した場合は、近似特性変更点は 3つ存在することとなる。 また、上述の実施形態においては、 1フレーム内の所定領域における映像特徴量 に応じて、全画面に対応する光源の発光輝度を一律に可変制御するものについて

説明したが、画面を複数領域に分割し、各分割画面領域に表示される映像信号の 特徴量に応じて、各分割画面領域に対応した光源の発光輝度を独立して可変制御 するものに適用してもよい。

[0132] ぐ第 2の実施形態 >

続いて、本発明の第 2の実施形態について説明する。本実施形態に係る表示装置 のブロック図は第 1の実施形態で用いた図 1と同様である力本実施の形態において は、光源輝度の設定を単純にして、入力映像信号の特徴量に関わらず、一定の輝度 レベルとしている。具体的には、図 19 (b)〜(d)に示すように、表示すべき映像のジ ヤンルごとに所定の光源輝度を設定しており、当該光源輝度レベルを ROM等の記 憶装置に記憶している。

[0133] スポーツは、ダイナミックな臨場感を向上させたい、高い光源輝度に設定している( 図 19 (b) )。ニュース ·報道は、事実を忠実に伝えることが好ましいから、やや高い光 源輝度に設定している(図 19 (c) )。映画は、暗い視聴環境で長時間没入して視聴 するコンテンツであることから、低い光源輝度に設定している(図 19 (d) )。

[0134] ここで、光源の輝度値を変更する場合、光源の色度を保ちながらこれを変更するこ とが重要である。特に光源が青、赤、緑からなる LED等である場合は、これらの混色 によって得られる白色のバランス(ホワイト 'バランス)を一定に保ちながら光源の発光 輝度を制御するようにすべきである。

[0135] また第 1の実施形態と同様に、上述のように表示すべき映像のジャンル情報に加え て、視聴環境の明るさを検出して得られる照度情報を用いて、光源の発光輝度を制 御する構成とすれば、より効果的な光源制御が可能となる。

[0136] また、このようなジヤンノレ毎の光源輝度制御動作のオン ·オフをユーザーが任意に 選択できるように構成しておいても良い。

[0137] ぐ第 3の実施形態 >

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。第 1及び第 2の実施形態にお いては、入力映像信号の APLが大きいほど光源の発光輝度を小さくするように制御 するのみの表示装置についての説明であった力本実施形態においては光源制御 に加えて、映像信号の処理をカ卩えてもよいことを説明する。

[0138] 図 20に本実施形態に係るジャンル (大分類)ごとの輝度制御テーブルの例を示す。 本実施形態の輝度制御特性は、第 1の実施形態と異なり、入力映像信号の映像特 徴量としての APLが大きいほど光源の発光輝度を高くする輝度制御特性となってい る。これは、 APLが低い映像は全体的に喑ぃ映像と言えるから、喑ぃ映像のときに光 源輝度を低くするとともに、映像信号レベルを伸張してダイナミックレンジを拡大する ことにより、黒レベルを十分に抑えてコントラスト感を向上させることを目的としてレ、る。 同様に、 APLが高い映像に対しては、映像信号レベルを圧縮するとともに、光源の 発光輝度を大きくして、白潰れの発生を抑制している。

[0139] このように、入力映像信号の特徴量に対応して光源の発光輝度制御を行うと同時 に、映像信号の伸縮処理を行うことにより、表示映像のコントラスト感を向上させるも のにおいて本発明を適用してもよぐこの場合も、コンテンツ種別毎に最適な光源制 御を行うことにより、コントラスト感を維持しつつ、消費電力を低減することが可能とな る。

[0140] また、上記実施形態において、光源の発光輝度の適切な制御に加えて、ガンマ補 正やコントラスト補正等の階調変換特性の変更を組み合わせることによつても、コンテ ンッ種別毎に最適な映像表現を行うことが可能である。例えば、映画では APLが低 い映像が多いため図 23の曲線 Dに示すような特性を用いて階調変換することにより 低階調部分の表現力を向上させる。スポーツでは、 APLが高い映像が多いため曲 線 Eに示すような特性を用いて階調変換することにより高階調部分の表現力を向上さ せる。ニュース/報道の場合は、階調変換することなく図 23の直線 Aの特性で映像 表示すればよい。

[0141] このとき、映像信号に対する階調変換処理を行うと、上述した理由により、表現可能 な階調数の低減を招来するので、入力映像信号に対応して液晶表示パネルを駆動 するための基準階調電圧を可変するように構成すればよい。具体的には、予め定め られた複数の基準階調電圧データを格納しておき、これらを表示すべき映像のジャ ンノレに応じて切り替え選択することにより、コンテンツ種別毎に最適なガンマ補正ゃコ ントラスト補正等を行うことが可能である。

[0142] なお、本実施形態においても輝度制御特性は、図 23 (a)〜(c)のような線形の特性 であるか、図 23 (d)〜(f)のような非線形の特性であるかは問わない。

[0143] <第 4の実施形態 >

本実施形態は、バックライト光源が図 3に示すような LEDである場合の表示装置を 用いる。ブロック図としては、図 1に示すものと同様である。

[0144] LED光源は、通常 R (赤色)光源、 G (緑色)光源、 B (青色)光源の三原色の光源を 備えている。よって、各色の光源を独立に制御することにより、映像表示面に色彩的 な影響を与えることができる。

[0145] 第 1の実施形態で示した「アニメーション等の映像手法に関するガイドライン」解説 資料によれば、発作を引き起こすことを防止するためには、映像や光の点滅、特に「 鮮やかな赤」の点滅を避けなければいけないとされてレ、る。本実施の形態にぉレ、て は、光源が LED光源であることを利用して、「鮮やかな赤」の点滅を和らげることを特 徴としている。

[0146] 具体的には、ジヤンノレ検出部 13によりジャンルコードを抽出し、液晶パネル 16に表 示する映像のジャンルが大分類で「アニメ/特撮」であると判定したときは、制御部 1 4は、青色の光源の発光輝度を高くするように光源制御部 18に制御信号を与える。

[0147] これは、赤色の点滅による刺激に対しては、青色の影響度を高めることでこれを和 らげることが有とされてレ、るためである。

[0148] これにより、赤色光源の点滅による人体的影響を和らげることができ、視聴者にやさ しい映像表示を行うことができる。

[0149] また、ジャンル情報検出部 13によりジヤンノレ情報を抽出し、液晶パネル 16に表示 するジヤンノレが大分類で「アニメ/特撮」であると判定したときに、制御部 14が、赤色 の光源の発光輝度を低くするように光源制御部 18に制御信号を与えてもよい。

[0150] このような光源輝度の制御であっても、赤色光源の点滅による人体的影響を和らげ ることはでき、しかも、液晶表示装置の重要な問題である、光源の発熱及び消費電力 の増加を抑制することができる。

[0151] また、青色の光源の発光輝度を高くするとともに、赤色の光源の発光輝度を低くす るような制御を行ってもよいことはもちろんである。

[0152] なお、本実施形態においては、距離センサー 21を備えて、視聴者との距離に応じ

て光源の発光強度を制御することが好ましレ、。

[0153] 以上、本実施形態では、 LED光源を備えた液晶表示装置を例に挙げて説明した 力 RGBを独立に制御でき、映像表示面に色彩的な影響を与えることができる映像 表示装置であれば適用可能である。

[0154] また、ジャンルコードは、中分類を用いてもよいことはもちろんである。

[0155] また、本実施形態のように、 LED光源を用いた場合、入力映像信号の特徴量に応 じた光源輝度の制御を画面分割領域毎に行うことも容易となる。

産業上の利用可能性

[0156] 液晶表示装置等の光変調素子とバックライト光源とを用いて映像を表示する映像 表示装置に利用可能である。