[发明专利]图像显示装置

说明书

本申请是申请日为2002年10月21日的、申请号为“02826647.1(PCT/JP02/10919)”的、发明名称为“图像显示装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及显示图像信号的图像显示装置，更详细地，涉及有光源并根据显示的图像信号动态地进行光源的亮度调整的直视型或投射型的透过型液晶图像显示装置。

背景技术

作为有光源装置的透过型的图像显示装置有液晶图像显示装置。透过型的图像显示装置，由于液晶面板自身为不发光的非发光型，故需要另外的光源。在直视型液晶图像显示装置中，在液晶面板的背面设有称作背照灯的光照射部，作为光源一般使用称为冷阴极管的荧光管。在俗称液晶投影机的投射型液晶图像显示装置中，从卤素灯或金属卤化物灯等光源获得投射于屏幕上的画面亮度。

图15表示一般的直视型液晶图像显示装置的结构。图15中，201是液晶显示部，202是背照灯，203是背照灯控制部，204是显示控制部，205是输入。从输入205，以例如YPbPr信号(亮度信号和色差信号)的形式输入显示在液晶显示部201上的图像信号。在显示控制部204，进行将输入的图像信号显示在液晶显示部201上用的控制。具体地说，将YPbPr信号变换成RGB信号，或按照液晶显示部201的驱动方法同时对图像信号进行替换，进行对于液晶显示部201最适当的γ修正等的处理。背照灯202是液晶显示部201获得亮度用的光源。背照灯控制部203进行背照灯202的驱动控制。背照灯控制部203通过控制使背照灯202始终以某一定的亮度发光。背照灯控制部203有时具有调光功能。在对应于调光的背照灯控制部中，具有多种获得预先确定的发光亮度用的设定电压值(或电流值)，接收来自例如微机等的指令，通过切换适当的设定值来切换背照灯202的亮度。

图16A和16B是显示的图像信号的平均亮度电平与图像显示装置的画面亮度的关系图。作为调光控制图示了2种画面亮度的设定。特性16-1，是由使用者设定，观察者选定“明亮”模式时的，背照灯调光情况下的特性，在液晶上显示白时所获得的画面亮度为420新烛光。特性16-2，是选定“标准”模式时的背照灯调光情况下的特性，在液晶上显示白时所获得的画面亮度为260新烛光。从图16A和16B可知，利用调光功能，观察图像显示装置的观察者可以改变画面亮度，但该亮度的变更与图像显示装置上所显示的图像信号无关，始终为一定的亮度。

图像显示装置的画面亮度(明亮度)，由液晶显示部201的透射率与背照灯202的发光亮度的积来决定。如上所述，由于背照灯202的亮度与图像信号无关地保持一定，故显示的图像信号的灰度就仅取决于液晶显示部201的透射率。也就是说，图像显示装置的显示能力可以根据液晶显示部201能清楚显示的动态范围(白和黑各自的明亮度的显示能力)来决定。

近年来，为了能进一步提高图像质量，更容易看清液晶图像显示装置的图像，提出了各种根据随时变化的图像信号，对图像信号的对比度或光源的亮度动态地进行调整的改进方法的提案。

作为对背照灯的亮度动态地进行调整的以往的改进方法，有例如专利文献1(专利文献1：日本专利特开平8-201812号公报(名称“液晶显示装置”))中所揭示的方法。图17表示该专利文献1中所揭示的以往的改进方法。图17中，以具有平均亮度检测电路206和背照灯控制部207为特征。用平均亮度检测电路206对图像信号的平均亮度电平进行检测。在该检测出的平均亮度电平大的情况下，背照灯控制部207将背照灯202控制成使背照灯的亮度下降的状态。图18表示这时的平均亮度与画面亮度的关系。通过这些处理，根据图像信号的平均亮度电平对显示亮度进行控制，故能有效地防止图像显示装置的观察者感到显示图像过分明亮或相反地感到过分暗等的情况，能显示容易看的画面。又，与背照灯始终以一定亮度发光的情况相比，在视觉上能看到动态范围放大的状态。即，在画面暗的情况下和明亮的情况下，产生抑扬的感觉。又，在金属的图像等明亮的部分存在于暗的背景中的一部分中的图像等中，由于该金属部分的亮度增大，故能再现光泽感增加后的高品位图像。