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JP4851720B2 - 表示装置及びこれを用いた大型表示装置 - Google Patents

表示装置及びこれを用いた大型表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、表示装置及びこれを用いた大型表示装置に係る発明であって、特に、液晶表示装置等の非自発光型の表示装置及びこれを用いた大型表示装置に関するものである。
図52に、従来の表示装置(特に、非自発光型である液晶表示装置)に、静止画を表示させた図を示す。図52では、表示装置201に白黒画像で4分割されたフラグチェッカー映像202が表示されている。次に、図53に、従来の表示装置201に、グレー単色映像203を全画面に表示した図である。また、図54に、従来の表示装置201に、中間階調色で構成された映像204をグレー単色映像203の背景に表示させた図を示す。なお、図54に示す中間階調色で構成された映像204は、赤中間色の丸と緑中間色の三角と青中間色の四角で構成されている。
通常、表示装置201では、図52のフラグチェッカー映像202を表示した後に、グレー単色映像203を表示させた場合、図53のように表示される。しかし、表示装置201に、図52のような表示映像のコントラストが高いフラグチェッカー映像202を長期に渡って表示し続けた場合、その後に、図53に示すような中間階調で構成されるグレー単色映像203を表示すると、図55に示すように、前表示のフラグチェッカー映像202の影響を受けることになる。具体的に、図55では、フラグチェッカー映像202の白画像による面残像205やフラグチェッカー映像202の黒画像による面残像206、フラグチェッカー映像202の白と黒との境界による境界部残像207が残像として表示される。
また、同じように、図52のフラグチェッカー映像202を長時間表示した後に、図54のような中間階調色で構成された映像204を表示すると、図56のように、中間階調色で構成された映像204が前表示のフラグチェッカー映像202の影響を受けることになる。具体的に、図56では、フラグチェッカー映像202の白画像による面残像205やフラグチェッカー映像202の黒画像による面残像206、フラグチェッカー映像202の白と黒との境界による境界部残像207が残像として表示される。
上記のような表示が生じる理由は、残像現象によるものである。図57は、残像現象の発生のメカニズムを説明する図である。図57に示す表示装置では、ガラス基板210上に形成された対向共通電極211と、対向共通電極211に対向するガラス基板210上に形成された画素電極212とで、液晶層213を挟持している。さらに、図57に示す表示装置では、画素電極212上に液晶分子の配向を制御するための配向膜214が形成されている。なお、液晶表示装置では、対向共通電極211上にも配向膜が形成されるが、図57では図示していない。また、対向共通電極211及び画素電極212は、透明電極材料であるITO(Indium Tin Oxide)で形成されている。
液晶表示装置等の非自発光表示装置では、駆動方式として液晶分子にDCバイアスが掛からないような交流駆動が行われるのが一般的である。しかし、交流駆動を行っても、種々の要因から、表示装置には図57に示すようなDCアンバランス215が印加される。このDCアンバランス215により、対向共通電極211と画素電極212との間に電界が生じることになり、この電界の影響により液晶層213内の荷電イオン(不純物)216が電極面に沿って集まることになる。図57では、荷電イオン216が画素電極212側の配向膜214上に集まっている。
この集まった荷電イオン216の影響により、液晶層213には、駆動により印加された電界が影響を受けることになる。そのため、荷電イオン216が集まる領域には、表示装置の光出力が変化する残像現象が発生する。なお、透過型の表示装置では、バックライト光217の透過率が影響を受けることになる。
また、液晶層213を挟持した対向共通電極211と画素電極212との間に、長時間の一方向の電界が印加され続けると、絶縁物である配向膜214自身が分極することになる。画素電極212側の配向膜214の分極218を、図58に示す。絶縁物である配向膜214が分極すると戻りにくくなるため、この分極した配向膜214の表面に荷電イオン216がトラップされることになる。配向膜214は、荷電イオン216をトラップすることで電気的にバランスを取っている。このトラップされた荷電イオン216により、液晶層213には、駆動により印加された電界が影響を受けることになり、残像現象が発生する。
次に、図59は、表示映像の階調に対するDCアンバランス量を表す図である。図59では、DCアンバランス量が表示される映像の階調により変化していることが示されている。具体的には、映像の階調が低い領域ではDCアンバランス量が大きく、階調が高い領域ではDCアンバランス量が小さい。ここで、0階調(暗い)から所定の階調までの部分が、DCアンバランス量が大きい領域とし、本明細書では、このDCアンバランス量が大きい領域の階調部分を低階調部と呼ぶ。また、所定の階調から255階調(明るい)までの部分が、DCアンバランス量が小さい領域である。
また、図60は、表示映像の境界部の不純物集中を説明する図である。フラグチェッカー映像202のような表示映像のコントラスト(階調差)が高い境界部では、図60に示すように、黒画像のDCアンバランス量と白画像のDCアンバランス量との間に差異が生じているため、電界が発生している。この電界により、荷電イオン216が境界部に移動(集中)することになる。
ここで、荷電イオン216が境界部に移動(集中)することを加速させる要因としては、隣接する映像のコントラストが高いこと、及び液晶層213にかかる温度が高いことが考えられる。
一方、自発光型の表示装置であるプラズマディスプレにおいても、同様の残像現象は生じる。そのため、プラズマディスプレでは、残像現象を軽減するために、スクリーンワイプ、スクリーンワイパ、補色反転、ピーク輝度制御及び画面移動などの方法がある。ここで、スクリーンワイプとは、白パターンの映像を全画面に一定時間表示させる方法である。また、スクリーンワイパとは、白い帯状の映像を一定の間隔で画面上を移動させる方法である。また、補色反転とは、色を反転表示させる方法である。また、ピーク輝度制御とは、ピーク輝度を抑える方法である。また、画面移動とは、周期的に映像を移動する方法である。プラズマディスプレで行われている残像現象の軽減方法については、例えば、特許文献1に詳細に示されている。
特開2002−91373号公報
従来の表示装置では、上述したように静止画を長時間表示した後に、違う映像を表示させると静止画の残像が生じる問題があった。特に、公共の場で使用する表示装置等では、稼働時間が長いうえに、静止画を表示させる時間も多いため残像現象が発生し易すい問題があった。
また、プラズマディスプレ等の自発光型の表示装置で提案されている残像現象を低減する方法を用いることも考えられるが、プラズマディスプレでは、長時間同じ映像を表示することで、蛍光体が焼き付き残像現象を生じさせるため、液晶表示装置等の非自発光型の表示装置とは残像現象の発生メカニズムが異なる。そのため、画面移動以外の方法を、非自発光型の表示装置に用いても、残像現象を軽減する効果がない。
また、画面移動は、図61に示すように表示領域220上に表示映像221が表示されないボーダー部(バックラスター)222を生じさせることになる。図61では、フラグチェッカー映像の表示映像221が、左上方向の映像移動方向223に移動することで、表示領域220の右側と下側にボーダー部222が発生している。
そのため、非自発光型の表示装置に、画面移動を単純に組み合わせても、ボーダー部222と表示映像221との境界部おいて映像のコントラストが高い部分が発生してしまい、さらに残像現象を生じさせる問題があった。これは、図61では、ボーダー部が非表示状態で黒のとき、表示映像221の白画像とボーダー部222との境界部で新たに残像現象が生じてしまうためである。図61の拡大図は、表示映像221に長時間フラグチェッカー映像を表示させた後に、グレー単色映像を表示させた場合の境界部残像224を示す。
また、複数の表示装置を用いる大型表示装置では、それぞれの表示装置が別々の方向や位置に表示映像を移動させた場合、表示映像を見難くなる問題があった。図62では、2台の表示装置が横方向に隣接して並べた大型表示装置である。そして、右側の表示装置は、表示映像を右上方向の映像移動方向223に移動させ、左側の表示装置は、表示映像を左下方向の映像移動方向223に移動させている。
そこで、本発明は、残像現象を軽減、又は残像が発生しても視認し難くした表示装置及びこれを用いた大型表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る解決手段は、非自発光型の表示装置であって、表示映像の大きさを任意に変更する映像変更部と、前記映像変更部で大きさを変更した前記表示映像の表示領域上の位置を、所定の時間間隔で移動させる映像移動部とを備える。
また、本発明に係る別の解決手段は、非自発光型の表示装置であって、表示映像に所定の階調より低い低階調部の画像が含まれるか否かを検出する映像信号レベル検出部と、前記表示映像に前記低階調部の画像が含まれる場合、前記低階調部の各階調の輝度を所定量変化させるオフセット処理を行うγ変換部とを備える。
また、本発明に係る別の解決手段は、非自発光型の表示装置であって、前記表示映像が動画か静止画かを検出する映像動き検出部と、前記映像動き検出部が所定の期間静止画であると判断した場合、バックライトの輝度を所定の輝度より低下させるバックライト制御部とを備える。
また、本発明に係る別の解決手段は、非自発光型の表示装置であって、前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部と、バックライトの輝度を部分的に点灯・非点灯を制御できるバックライト制御部とを備え、前記バックライト制御部は、前記人検出センサー部が前記人を検出しない場合、所定の領域の表示映像のみを表示させるために前記バックライトの一部を点灯し、前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記バックライトの全面を点灯させる。
また、本発明に係る別の解決手段は、非自発光型の表示装置であって、表示映像内に所定の階調差以上の境界部が存在するか否かを判定する映像信号レベル検出部と、前記映像信号レベル検出部が検出した前記境界部に対して、当該前記境界部分の階調差が前記所定の階調差より小さくなるように段階的に変化させる帯域可変フィルタ部とを備える。
また、本発明に係る別の解決手段は、非自発光型の表示装置であって、表示映像の階調数を任意に変更することができるγ変換部を備え、前記γ変換部は、静止画の前記表示映像を長時間表示させたことで生じた残像を含む前記表示映像に対して階調数を変更する。
本発明に記載の表示装置は、表示映像の大きさを任意に変更して、表示領域上の位置を、所定の時間間隔で移動させるので、表示映像による残像現象の軽減すると共に、表示映像の移動によりボーダー部が生じるのを防止し、ボーダー部に生じる残像現象を軽減することができる効果がある。
また、本発明に記載の表示装置は、低階調部の各階調の輝度を所定量変化させるオフセット処理を行うので、表示映像の低階調部の画像による残像現象を軽減することができる効果がある。
また、本発明に記載の表示装置は、バックライトの輝度を所定の輝度より低下させるので、表示装置の内部温度を低く抑え、表示映像による残像現象を軽減することができる効果がある。
また、本発明に記載の表示装置は、人検出センサー部が人を検出しない場合、所定の領域の表示映像のみを表示させるためにバックライトの一部を点灯するので、表示装置の内部温度を低く抑え、表示映像による残像現象を軽減することができる効果がある。
また、本発明に記載の表示装置は、境界部分の階調差が前記所定の階調差より小さくなるように段階的に変化させるので、境界部分の残像現象の軽減することができる効果がある。
また、本発明に記載の表示装置は、表示映像に対して階調数を変更するので、残像が発生した表示装置でもその残像が見えないように表示映像を補正することができる効果がある。
(実施の形態1)
図1に、本実施の形態に係る表示装置の構成図を示す。図1に示す表示装置は、非自発光型である液晶表示装置である。まず、図1に示す表示装置は、入力信号インターフェース101、入力信号計測回路102、制御信号検出回路103、映像動き検出回路104、フレームメモリ書き込み制御回路105、フレームメモリ読み出し制御回路106、映像縮小処理回路107、映像拡大処理回路108及びフレームメモリ109を備えている。また、図1に示す表示装置は、γ変換処理回路110、γ変換テーブル111、γ変換テーブル選択手段112、コントラスト調整回路113、帯域可変フィルタ114、マイクロコンピュータ115、設定データ格納メモリ116、タイミング信号生成回路117、人検知センサー信号インターフェース118及び周辺輝度センサー119も備えている。さらに、図1に示す表示装置は、シリアル通信インターフェース120、バックライト制御回路121、液晶表示パネル122、バックライト123、映像信号レベル検出回路124、ブレンダー処理回路125、OSD発生回路126、冷却ファン127も備えている。
次に、本実施の形態に係る表示装置の動作に関して図1を用いて説明する。まず、入力信号インターフェース101に、デジタル化された映像信号が入力される。入力された映像信号は、入力信号計測回路102で表示映像の解像度及び水平周波数、垂直周波数等が計測され、その計測結果が制御信号検出回路103及び映像信号レベル検出回路124を介してマイクロコンピュータ115に入力される。映像信号レベル検出回路124では、入力された映像信号の平均輝度、最大階調、最小階調及び表示映像の領域等を検出しマイクロコンピュータ115に送信している。制御信号検出回路103は、映像信号の垂直帰線期間に重畳された同期信号等を含む制御信号を映像信号から分離し、マイクロコンピュータ115に送信している。
マイクロコンピュータ115は、予め設定された液晶表示パネル122の解像度にあわせて表示映像の拡大率又は縮小率を計算し、映像縮小処理回路107及び映像拡大処理回路108の設定を行う。タイミング信号生成回路117は、各回路部のタイミング用クロックを生成し、それぞれの回路部等に供給(図示せず)する。フレームメモリ109、フレームメモリ書き込み制御回路105及びフレームメモリ読み出し制御回路106は、映像信号を液晶表示パネル122の表示に適したタイミングに変換する。γ変換回路110は、γ変換テーブル選択手段112により選択されたγ変換テーブル111を用い、表示映像のγ変換を行う。
γ変換回路110で変換された表示映像は、帯域可変フィルタ114及びコントラスト調整回路113を経て、OSD発生回路126で発生した映像とブレンダー処理回路125で混合され、液晶表示パネル122へ送信される。
一方、人検知センサー信号インターフェース118では、表示装置近傍の所定の範囲に人がいるかどうかを検出する人検知センサー(図示せず)からの信号を受け、そのデータをマイクロコンピュータ115へ送る。また、周辺輝度センサー119は、表示装置の周辺の明るさを計測し、そのデータをマイクロコンピュータ115へ送る。シリアル通信インターフェース120は、外部からの制御信号を受信し、当該制御信号をマイクロコンピュータ115に送る。冷却ファン127は、表示装置を冷却するためのものであり、マイクロコンピュータ115により制御されている。
次に、本実施の形態に係る表示装置での残像現象を軽減する処理について説明する。 図2(a)に、白黒のフラグチェッカー映像を表示した本実施の形態に係る表示装置を示す。図2(a)では、表示装置1の映像表示可能領域(以下、表示領域ともいう)2にフラグチェッカー映像3が表示されている。なお、図2(a)中の破線円は、表示映像の大きさを分かりやすくするために描いたものである。以下の図でも同様である。本実施の形態に係る表示装置では、図2(a)のような表示映像が長時間表示され続けると、以下で述べるような残像現象を軽減する処理が行われる。まず、本実施の形態に係る表示装置は、映像拡大処理回路108により、図2(b)に示すように表示映像を拡大する。図2(b)に示す表示装置には、表示映像の拡大したこと破線円と拡大を示す矢印5で示している。
表示映像を拡大した後に、表示映像を図3に示すように移動させる。図3では、右上方向示す矢印(移動方向6)に表示映像を移動させる。本実施の形態では、表示映像を移動させた場合であっても、表示映像が拡大されているので表示領域2に表示映像が表示されない部分(ボーダー部)は生じない。逆に、本実施の形態では、表示映像の拡大率が表示映像の移動量で決まることになる。つまり、本実施の形態では、表示映像を移動させたことでボーダー部が生じないように、事前に表示映像を表示領域2より大きくしている。
本実施の形態に係る表示装置では、フレームメモリ書き込み制御回路105及びフレームメモリ読み出し制御回106を用いて、拡大した表示映像をある時間間隔で移動している。つまり、フレームメモリ書き込み制御回路105で書き込まれた表示映像を、フレームメモリ読み出し制御回106で、例えば右上方向に1画素分ずらせて読み出すことで表示映像の移動を行っている。
表示映像の移動は、図3に示すように移動方向6のみではなく、図4に示すように周期的に表示映像の移動方向を変えている。図4は、表示映像のある画素Aが移動する軌跡を示している。図4では、表示映像のある画素Aの位置が、図中の丸内に示す数字(1)→(2)→(3)・・・・・(7)→(8)の順に矢印の方向に移動を繰り返していることが示されている。なお、画素Aが移動することにより、表示映像の全体も画素Aの移動方向に移動することになる。
上述した残像現象を軽減する処理では、表示映像を移動しても表示領域2に、表示映像が表示されない領域(ボーダー部)が生じないように表示映像を拡大している。しかし、表示映像を拡大し、移動させると、図3に示すように表示映像の一部が表示領域2から外れてしまい、必要とする映像や情報が表示できない場合が考えられる。
そこで、上述した残像現象を軽減する処理の変形例として、図5に示すように表示映像を縮小し、その外側の表示領域2に任意の映像(背景映像)を挿入する。図5では、フラグチェッカー映像3が表示領域2よりひとまわり小さく縮小され、フラグチェッカー映像3の外側のボーダー部に、背景映像として任意の映像7を挿入している。図5では、フラグチェッカー映像3の縮小を、破線円と縮小を示す矢印8で表している。なお、縮小したフラグチェッカー映像3の領域を、以下では情報領域9ともいう。
表示映像の移動を行っても、常に情報領域9を表示領域2に表示させるには、図1に示すように表示映像を縮小する必要がある。なお、表示映像の縮小は、映像縮小処理回路107で行われている。図5では、表示領域2より数ミリ(又は数十ミリ)内側に情報領域9が表示されている。表示映像を縮小すると、表示映像の外側にボーダー部を生じることになるが、このボーダー部には、フラグチェッカー映像3との境界部分で階調差を生じさせない任意の映像7を挿入する。
この任意の映像7は、表示映像の境界近傍の映像に基づいて、図1に示すOSD発生回路126で生成され、ブレンダー処理回路125により表示映像と混合されて表示領域2に表示されている。図6では、情報領域9(フラグチェッカー映像3)が右上方向(移動方向6)に移動した場合の表示装置が示されている。図6では、表示領域2の左側と下側にボーダー部が生じることになるが、このボーダー部にも任意の映像7が挿入される。なお、本実施の形態では、ブレンダー処理回路125及びOSD発生回路126が映像生成挿入部となる。
なお、本発明では、表示映像を拡大又は縮小せずに、表示映像の移動により生じたボーダー部に任意の映像7を挿入する処理も可能である。図7では、拡大又は縮小していない表示映像を、右上方向(移動方向6)に移動させた場合の表示装置を示している。図7で生じているボーダー部に、表示映像の境界近傍の映像に基づいてOSD発生回路126で生成した任意の映像7を、ブレンダー処理回路125によりフラグチェッカー映像3と混合して表示する。
ここで、図5乃至図7において、ボーダー部に挿入された任意の映像7は、図1に示す映像信号レベル検出回路124で計測された、表示映像(例えば、フラグチェッカー映像3)の輝度(階調)や色に基づいて、OSD発生回路126で生成される。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、映像変更部である映像拡大処理回路108で表示映像を拡大し、映像移動部であるフレームメモリ書き込み制御処理回路105及びフレームメモリ読み出し制御処理回路106で当該表示映像を移動させることで、表示映像による残像現象の軽減すると共に、表示映像の移動によりボーダー部が生じるのを防止し、ボーダー部に生じる残像現象を軽減することができる。
なお、図8に、本実施の形態に係る表示装置において、フラグチェッカー映像3を長時間表示させた後、グレー単色映像を表示させた場合を示す。図8では、上述した残像現象を軽減する処理が行われているため、図55で示した表示装置の残像現象に比べて、フラグチェッカー映像3の白画像による面残像31、フラグチェッカー映像3の黒画像による面残像33及び白画像と黒画像との境界部による境界部残像32のいずれもが図55に比べて軽減されている。
また、本実施の形態に係る表示装置では、映像変更部である映像縮小処理回路107により表示映像が縮小され、映像移動部であるフレームメモリ書き込み制御処理回路105及びフレームメモリ読み出し制御処理回路106で当該表示映像を移動させ、ボーダー部に任意の映像7を背景映像として挿入するので、残像現象を軽減すると共に表示映像の全ての情報を表示させることができる。さらに、表示領域2にボーダー部が生じても、任意の映像7を背景映像として挿入しているので、ボーダー部と表示映像との境界部に発生する境界部残像を軽減することができる。
さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像を移動した場合に生じるボーダー部に挿入する任意の映像7を、映像生成挿入部であるOSD発生回路126及びブレンダー処理回路125で生成し挿入するので、表示領域2には何らかの映像が表示されるため、ボーダー部と表示映像との境界部に発生する境界部残像を軽減することができる。
また、本実施の形態に係る表示装置では、OSD発生回路126で生成する任意の映像7は、映像信号レベル検出回路124により得られた表示映像の明るさ(階調)や色に基づいて生成されるので、ボーダー部と表示映像との境界部に発生する境界部残像をより軽減することができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、図4に示すように画素Aの位置が、図中の丸内に示す数字(1)→(2)→(3)・・・・・(7)→(8)の順に移動している。そこで、本実施の形態では、当該移動についてさらに説明する。まず、図9では、表示映像のある画素Aが位置(1)に存在する場合に、1回目の移動方向10に沿って右斜め上の位置(2)に移動する例が示されている。そして、本実施の形態では、例えば1回目の移動で表示装置1を停止する場合、直前である1回目の終了位置(2)を設定データ格納メモリ116に記憶する。
次に、表示装置1を起動させた場合、マイクロコンピュータ115は設定データ格納メモリ116に記憶された1回目の終了位置(2)を呼び出し、画素Aの移動を位置(2)からスタートさせる。図10に示すように、2回目のスタート位置は位置(2)となり、2回目の移動方向11に沿って右斜め下の位置(3)に移動する。つまり、本実施の形態では、表示映像を移動させる場合、表示装置1が停止した時点の位置(例えば、2回目の終了位置(3))を設定データ格納メモリ116に記憶し、表示装置1の再起動に際、当該記憶した位置より移動を開始する。
図9及び図10では、画素Aの移動は位置(1)→(2)→(3)・・・・・(7)→(8)と規則的な移動動作を行っている。しかし、本実施の形態ではこれ限られず、ランダムに移動する場合であっても良い。
図11に、表示映像のある画素Aが位置(1)に存在する場合、1回目の移動方向10に沿って左斜め下の位置(8)に移動する例が示されている。図11では、画素Aの移動は位置(1)→(2)→(3)・・・・・(7)→(8)の規則には従わずランダムに移動する。ランダムの移動は、マイクロコンピュータ115で乱数を発生させることで可能となる。
次に、1回目の移動後の位置(8)で表示装置を停止する場合、1回目のスタート位置(1)、1回目の移動方向10及び1回目の終了位置(8)を設定データ格納メモリ116に記憶する。そして、表示装置1を再起動させた場合、記憶させた1回目のスタート位置、1回目の移動方向10及び1回目の終了位置からマイクロコンピュータ115は、記憶された位置や方向と異なる経路を判断して、2回目のスタート位置と2回目の移動方向11とを決める。図12に示すように、2回目スタート位置は位置(3)となり、2回目の移動方向11に沿って左斜め下の位置(4)に移動する。
なお、上記では、表示映像のある画素Aについてのみ説明したが、他の表示映像の画素も同じように移動するため、表示映像全体が、画素Aのように移動することになる。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、移動方向が表示画面全体に分散されるため、表示映像内の境界部(例えば、フラグチェッカー映像3であれば白画像と黒画像との境界部)に発生する境界部残像をより軽減することができる。
(実施の形態3)
本実施の形態に係る表示装置では、表示映像が動画か静止画かを検出し、静止画の場合に実施の形態1又は2で説明した残像現象を軽減する処理を行う。具体的に、図1で示した映像動き検出回路104により、表示映像が動画であるか静止画であるかの検出し、その結果をマイクロコンピュータ115に送信する。マイクロコンピュータ115では、表示映像が残像現象を生じさせる危険性が高い静止画である場合、その表示映像が予め設定された時間以上継続して表示された場合、実施の形態1又は2で説明した処理により表示映像を拡大等して移動させる。一方、表示映像が動画の場合は、当該処理を停止させる。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、映像動き検出回路104が所定の期間静止画であると判断した場合、表示映像を移動させる等の処理を行うので、表示映像の残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像が動画である場合、表示映像の移動によって生じる映像の見難さを軽減することができる。
(実施の形態4)
図13に、所定の値より高い表示映像のコントラスト(階調差)を有するフラグチェッカー映像12を表示する表示装置を示す。また、図13の表示では、所定の値より高い表示映像のコントラストを構成する画像の面積がいずれも所定の面積より広い。なお、所定の値及び所定の面積は、表示装置によりそれぞれ設定されるが、例えば、256階調の表示映像において、128階調を所定の値とし、表示領域2の1/4を所定の面積とすることが考えられる。図13においては、白画像(0階調)と黒画像(255階調)との表示映像のコントラストは255階調で、画像の面積はそれぞれ表示領域2の1/2である。なお、本明細書において、特に断りがない場合、表示映像の階調は256階調(RGBそれぞれ)であるとして説明する。
表示映像のコントラストが所定の値より高い場合に、その境界部に印加されるDCアンバランス量を図14に模式的に示す。図14では、黒画像の領域のDCアンバランス量と、白画像の領域のDCアンバランス量との差が大きく境界部分で電界が発生し、当該部分に荷電イオン13が集まることになる。そのため、表示映像のコントラストが所定の値より高い領域には、残像現象が他の部分よりも生じやすく、また残像の影響も大きくなる。
そこで、本実施の形態に係る表示装置では、映像信号レベル検出回路124において表示映像のコントラストを検出する。また、映像信号レベル検出回路124では、所定の値より高い表示映像のコントラストを構成する画像の面積を検出し、表示映像のコントラストと共にその検出値をマイクロコンピュータ115に送信する。マイクロコンピュータ115では、検出値等に基づいて、表示映像を移動させる量を設定する、例えば、表示映像のコントラストが所定の値より高く、その画像の面積が所定の面積以上である場合、残像現象の影響をより軽減するために、表示映像の移動量を大きくする。なお、表示映像の移動量は、フレームメモリ書き込み制御回路105及びフレームメモリ読み出し制御処理回路106において制御している。
一方、図15に、所定の値以下の表示映像のコントラストを有するフラグチェッカー映像14を表示する表示装置を示す。ここで、図15において、所定の値以下の表示映像のコントラストは、白画像(0階調)とグレー画像(例えば50階調)との階調差(例えば50階調)となる。
図15のように、所定の値以下の表示映像のコントラストを有する表示映像の場合、図16に示すように白画像とグレー画像との境界部でのDCアンバランス量の差が小さくなる。そのため、当該境界部に発生する電界は比較的小さく、荷電イオン13の集中も少ない。よって、所定の値以下の表示映像のコントラストを有する表示映像の場合、が、所定の値より低い部分のみ含まれる表示映像の場合、残像現象を軽減するための処理における、表示映像の移動量を小さくする。
また、図17に、所定の値より高い表示映像のコントラストを有する白画像(0階調)と黒画像(255階調)との表示映像が表示された表示装置を示す。しかし、図17では、白画像(0階調)の面積は所定の面積より広いが、黒画像(255階調)の面積は所定の面積以下である。そのため、図17の表示装置は、図13の表示映像と異なり、所定の値より高い表示映像のコントラストを構成する画像の面積(黒画像)が、所定の面積以下となる。当該画像の面積が所定の面積以下の場合、図18に示すように、境界部のDCアンバランス量が局部的に変化する。そのため、境界部に発生する電界も比較的に小さくなり、当該境界部への荷電イオン13の集中が少なくなる。よって、図17のような表示映像の場合、残像現象を軽減するための処理における、表示画像の移動量は小さくて良い。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像のコントラスト等で、表示映像の移動量を変えるので、表示映像内の境界部(例えば、フラグチェッカー映像12であれば白画像と黒画像の境界部)に発生する境界部残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、所定の値以下の表示映像のコントラストである場合、表示映像の移動量を抑えることにより、表示映像の移動にによって生じる映像の見難さを軽減することができる。
(実施の形態5)
本実施の形態に係る表示装置では、人検出センサーを備えた表示装置である。図19に、人検出センサー15を備えた表示装置1を示す。図19に示す人検出センサー15では、人16が表示装置1近傍の人検知センサー動作領域17に存在するか否かを検出している。また、人検出センサー15は、有線無線にかかわらず、表示装置1の人検知センサー信号インターフェース118に接続されている。
そして、図20のように、人検知センサー動作領域17に人16が入った場合、人検出センサー15は人検知センサー信号を人検知センサー信号インターフェース118に送信する。表示装置1は、人検知センサー信号に基づき、表示映像の移動等の処理を停止する。逆に、人検知センサー動作領域17に人16がいない場合は、移動方向6に示した表示映像の移動等の処理を行う。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人16が、表示装置1近傍の所定の範囲にいない場合、映像変更部及び映像移動部が、表示映像に対して残像現象を軽減する処理を行うことで、表示映像内の境界部に発生する境界部残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人16が、表示装置1近傍の所定の範囲にいる場合、表示映像に対して残像現象を軽減する処理を停止するので、表示映像の移動等によって生じる映像の見難さを軽減することができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、上述した表示装置を複数用いる大型表示装置について説明する。上述したように、複数の表示装置を用いる大型表示装置では、残像現象を軽減するために、それぞれの表示装置が別々の方向や位置に表示映像を移動させた場合、表示映像を見難くなる問題があった。そこで、本実施の形態に係る大型表示装置では、図21に示すように、2つの表示装置1のシリアル通信インターフェース120間をRS233等のシリアル回線18で接続し、左側の表示装置1から制御信号(同期信号)を右側の表示装置1に送信している。これにより、2つの表示装置1が同期され、それぞれの表示映像の移動方向等が同じになる。
また、図22に示すように、パーソナルコンピュータ19などの外部制御装置と、それぞれの表示装置1のシリアル通信インターフェース120がシリアル回線18で接続されている。図22の場合であっても、2つの表示装置1が同期され、それぞれの表示映像の移動方向等が同じになる。
なお、図21及び図22の場合、シリアル通信インターフェース120で受信した制御信号は、マイクロコンピュータ115で処理され、2つの表示装置1の同期を取ることができる。また、シリアル回線18は例示であり、パラレル回線であっても良いし、有線でも無線であっても良い。
一方、シリアル通信インターフェース120等を用いずに、表示映像の信号に制御信号(同期信号)を重畳させる方法も考えられる。図23に、制御信号(同期信号)を重畳させた信号の模式図を示す。図23に示す信号の垂直バックポーチ期間20に、表示映像の移動方向6や位置、拡大率等の情報が含まれた制御位置信号21が挿入されている。そして、それぞれの表示装置1は、制御位置信号21を制御信号検出103で検出し、その制御位置信号21に基づいて表示映像の移動方向6や移動位置を同期させ、さらに表示映像の拡大率を同じになるように調整している。また、図23に示す表示映像の信号には、映像信号22や映像信号22の同期信号23も含まれている。映像信号22は、垂直映像期間24に挿入され、映像信号22の同期信号23は垂直フロントポーチ期間25の後に挿入される。
以上のように、本実施の形態に係る大型表示装置でも、複数台の表示装置はそれぞれ表示映像の移動等を行うので、表示映像に発生する残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る大型表示装置では、複数台の表示映像の移動方向や表示位置、拡大率等が同じになるために、複数台の表示装置によって表示される表示映像から得られる情報や映像が見易くなる。
(実施の形態7)
本実施の形態に係る表示装置では、実施の形態1乃至6で説明した残像現象の軽減処理と異なる処理について説明する。図24(a)に、フラグチェッカー映像3を表示した表示装置を説明する。フラグチェッカー映像3は、白画像(0階調)と黒画像(255階調)とを含んでいる。本実施の形態に係る表示装置では、この黒画像の部分(所定の階調より低い低階調部の画像)に対してオフセット(低階調部の輝度を少し明るくする)を行う。図24(b)に、表示映像の低階調部にオフセット処理を行った表示装置を示す。さらに、図25は、図24(b)の表示映像を長期間表示させた後に、全画面にグレー単色映像を表示した場合に生じる残像現象を表している。図25の表示では、低階調部である黒画像に対してオフセット処理を行っているので黒画像による面残像37が図55の黒画像による残像206に比べて改善されている。また、黒画像に対してオフセット処理を行うことで、白画像と黒画像との境界部分におけるDCアンバランス量の差も緩和されるので、図25の境界部残像36も図55の境界部残像207に比べて改善されている。
次に、低階調部に対してオフセットを行うことで、残像現象を軽減させる処理のメカニズムについて説明する。まず、図26に、DCアンバランス量と表示映像の階調との関係を示す。この図26は、図59で説明した図と同じである。具体的には、表示映像の階調が低い領域ではDCアンバランス量が大きく、階調が高い領域ではDCアンバランス量が小さい。
つまり、図26から、フラグチェッカー映像3の黒画像の領域で(境界線Aより左側)は、DCアンバランス量が急激に大きくなっていることが分かる。DCアンバランス量が大きいと、残像現象に与える影響が大きいため、残像現象を軽減するためにはDCアンバランス量を下げる必要がある。そこで、本実施の形態では、図24(a)に示す黒画像のような低階調部に対してオフセットを掛けることで、図26に示すDCアンバランス量が大きい領域を使わずに表示映像を表現し、残像を軽減する。
次に、本実施の形態では、γ変換部であるγ変換回路110、γ変換テーブル111及びγ変換テーブル選択手段112においてオフセットを掛ける処理が行われる。具体的にオフセットを掛ける処理は、γ変換テーブル選択手段112により、適切なγ変換テーブル111が選択され、γ変換回路110で選択したγ変換テーブル111に基づいてγ変換を行う。図27に、入力階調と出力階調の関係を示したγ曲線を示す。図27では、オフセットを掛けていないγ曲線43と、オフセットを掛けたγ曲線42が示されている。γ曲線42は、オフセットを掛けているため、入力階調の低階調部がオフセット量41だけ高い階調として出力されるように変換される。なお、図27に示すγ曲線42と出力階調との切片が、オフセット量41に該当する。
本実施の形態では、γ変換テーブル選択手段112が、γ曲線42となるγ変換テーブル111を選択することで、表示映像に対してオフセットを掛けることができる。この場合の副作用として、低階調部の黒浮き、低階調部近傍の中間階調部でγ曲線の傾き緩和されることによる中間階調色を含む自然画等の画質劣化が考えられる。
本実施の形態に係る表示装置では、副作用を解消するために、以下のような処理を行う。低階調部の黒浮きに対しては、オフセットを掛けたγ曲線42のγ変換テーブル111を選択した時点で、マイクロコンピュータ115がバックライト制御回路121を制御して、バックライト123の輝度を下げる。これにより、本実施の形態に係る表示装置では、低階調部の黒浮きを抑えることができる。
また、中間階調色を含む自然画等の画質劣化に対しては、図27に示すオフセットを掛けたγ曲線42に対して、低階調部近傍の中間階調部でのγ曲線42の傾きを補正する。具体的に、γ曲線42は低階調部をオフセット量だけ持ち上げることで、低階調部近傍の中間階調部で曲線の傾きが緩和されるので、これを解消する方向に曲線の傾きを補正する。補正後のγ曲線である補正γ曲線44を図28に示す。図28の補正γ曲線44は、中間階調部45でγ曲線の傾きを大きくしている。これにより、本実施の形態に係る表示装置では、中間階調色を含む自然画等での画質劣化を抑えることができる。
一方、γ変換テーブル選択手段112によるγ変換テーブル111の選択は、映像信号レベル検出回路124で検出した表示映像の階調情報に基づいて行う。具体的には、入力した表示映像に低階調部が含まれているか否かを映像信号レベル検出回路124で検出し、低階調部が含まれている場合、図27で示したγ曲線42や図28で示した補正γ曲線44のγ変換テーブル111を選択する。逆に、入力した表示映像に低階調部が含まれていない場合、図27で示すγ曲線43のγ変換テーブル111を選択する。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像に低階調部の画像が含まれる場合、オフセットを掛かることにより、表示映像の低階調部の画像による残像の発生を軽減することができる。また、本実施の形態に係る表示装置では、バックライト123の輝度を制御することで、オフセットを掛けたことにより生じる低階調部の黒浮きを抑えることができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、補正γ曲線44のγ変換テーブル111を選択することで、オフセットを掛けたことにより生じる中間階調色を含む画質劣化を抑えることができる。また、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像に低階調部が含まれているか否かで、オフセットを掛けるか否かの処理を選択するので、画質劣化を少なく抑えつつ、表示映像の低階調部の画像による残像や境界部で発生する境界部残像を軽減することができる。
(実施の形態8)
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態7に係る表示装置に人検出センサー追加した構成である。図29に、人検出センサー15を備えた表示装置1を示す。図29に示す人検出センサー15では、人16が表示装置1近傍の人検知センサー動作領域17に存在するか否かを検出している。また、人検出センサー15は、有線無線にかかわらず、表示装置1の人検知センサー信号インターフェース118に接続されている。
そして、図30のように、人検知センサー動作領域17に人16が入った場合、人検出センサー15は人検知センサー信号を人検知センサー信号インターフェース118に送信する。表示装置1は、人検知センサー信号に基づき、表示映像に対しオフセットを掛ける等の処理を停止する。逆に、人検知センサー動作領域17に人16がいない場合は、低階調部の画像が含まれる表示映像に対しオフセットを掛ける等の処理を行う。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人が、表示装置近傍の所定の範囲にいない場合、γ変換部が表示映像に対してオフセットを掛けるので、表示映像の低階調部の画像による残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人が、表示装置近傍の所定の範囲にいる場合、表示映像に対してオフセットを掛けるのを停止するので、オフセットを掛けたときに生じる映像の見難さをなくすことができる。
(実施の形態9)
本実施の形態に係る表示装置では、実施の形態1乃至8で説明した残像現象の軽減処理と異なる処理について説明する。図31(a)に、フラグチェッカー映像3を表示した表示装置1を示す。本実施の形態に係る表示装置では、図31(a)のような静止画を長時間表示する場合、マイクロコンピュータ115がバックライト制御回路121を制御して、バックライト123の輝度を下げる処理を行う。図31(b)に、フラグチェッカー映像3を表示した表示装置1において、バックライト123の輝度を下げた表示を示す。
図31(b)では、フラグチェッカー映像3の白画像の領域が、バックライト123の輝度を下げることにより変化していることが分かる。図31(b)を長時間表示し続けた後に、全画面にグレー単色映像を表示させた場合の表示を図32に示す。また、図32の表示では、バックライト123の輝度を下げたことにより、フラグチェッカー映像3の白画像による面残像47、境界部による境界部残像48、フラグチェッカー映像3の黒画像による面残像49が図55で示した残像205,206,207より軽減されている。
次に、バックライト123の輝度を下げたことにより、残像現象が緩和されるメカニズムについて説明する。まず、図33に、高温環境下における表示装置内での荷電イオン13の集中の様子を示す。一方、図34に、低温環境下における表示装置内での荷電イオン13の集中の様子を示す。図33と図34との比較でも分かるように、表示装置内に同様のDCアンバランス量の差が存在するとき、高温環境下の方が低温環境下に比べて荷電イオン13の集中が加速される。つまり、表示装置の温度を低下させると、荷電イオン13の集中が少なくなり、残像現象が軽減されることになる。
液晶など非自発光型の表示装置において、表示装置の温度は、光源からの発熱が大きな影響を与える。また、光源の発熱量は、光源の輝度と相関関係を有している。そのため、バックライト123の輝度と表示装置1の内部温度には、図35に示すような相関がある。つまり、バックライト123の輝度が高いと、表示装置1の内部温度が高くなり、バックライト123の輝度が低いと、表示装置1の内部温度が低くなる。
本実施の形態に係る表示装置では、上記の性質を利用して、図31に示すフラグチェッカー映像3などの静止画が表示される場合、バックライト123の輝度を下げることで、残像現象の軽減を図っている。なお、表示映像が静止画か動画かの判別は、映像動き検出回路104で行っている。また、本実施の形態に係る表示装置では、強制的に冷却ファン127を動作させることで表示装置1の内部温度を下げることも可能である。なお、バックライト123の光源を発熱量の少ないものに変更することでも残像現象を軽減するのに有効な手段である。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、静止画を検出した場合、バックライト123の輝度を下げて表示装置の内部温度を下げるので、残像を軽減することができる。
(実施の形態10)
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態9に係る表示装置に人検出センサー追加した構成である。図36に、人検出センサー15を備えた表示装置1を示す。図36に示す人検出センサー15では、人16が表示装置1近傍の人検知センサー動作領域17に存在するか否かを検出している。また、人検出センサー15は、有線無線にかかわらず、表示装置1の人検知センサー信号インターフェース118に接続されている。
そして、図37のように、人検知センサー動作領域17に人16が入った場合、人検出センサー15は人検知センサー信号を人検知センサー信号インターフェース118に送信する。表示装置1は、人検知センサー信号に基づき、バックライト123の輝度を通常の輝度に戻す処理を行う。逆に、人検知センサー動作領域17に人16がいない場合は、静止画の表示映像の際にバックライト123の輝度を通常の輝度より低下させる処理を行う。
また、図38に示すように、人16が人検知センサー動作領域17の外に位置するとき、表示装置1は表示領域2の一部の映像50を表示する。一方、図39に示すように、人16が人検知センサー動作領域17の内に位置するとき、表示装置1は表示領域2の全部の映像(図39では、フラグチェッカー映像3)を表示する。
図38のように一部の映像50を表示するには、図40に示すように、表示領域2を複数の領域に区切り、領域毎に点灯・非点灯を制御できるようにランプハウス51には複数のランプ(CCFL)52が設ける必要がある。そして、映像信号レベル検出回路124に入力した表示映像に基づき、マイクロコンピュータ115でバックライト制御回路121を制御し、ランプ52を点灯する領域53とランプ52が休止させる領域54とを決める。また、バックライト制御回路121でランプ52を点灯する領域53を制御することにより、図41に示すような一部の映像50を任意の時間間隔で移動させることもできる。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人16が、表示装置近傍の所定の範囲にいない場合、バックライト制御回路121がバックライト123の輝度を低下させるので、表示映像内に発生する残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人が、表示装置近傍の所定の範囲にいる場合、バックライト123の輝度を通常の輝度に戻す処理を行うので、バックライト123の輝度を低下させたときに生じる映像の見難さをなくすことができる。
(実施の形態11)
本実施の形態に係る表示装置では、実施の形態1乃至10で説明した残像現象の軽減処理と異なる処理について説明する。図42(a)に、フラグチェッカー映像3を表示した表示装置1を示す。本実施の形態に係る表示装置では、図42(a)のような静止画を長時間表示する場合、白画像と黒画像の境界部の階調差を段階的に変化させることで、当該部分での残像現象を軽減する。図42(b)に、フラグチェッカー映像3を表示した表示装置1において、白画像と黒画像の境界部の階調差にフィルタを掛け段階的に変化させた表示を示す。
なお、境界部の階調差を段階的に変化させるとは、例えば、1画素ずれると0階調から255階調へと変化している白画像と黒画像の境界部を、境界部の前後4画素の範囲で32階調ずつ変化させることである。
図42(b)では、白画像と黒画像の境界部の階調差が段階的に変化する様子が分かるように図示されている。図42(b)を長時間表示し続けた後に、全画面にグレー単色映像を表示させた場合の表示を図43に示す。図43の表示では、フラグチェッカー映像3の影響による境界部残像56が表示されているが、この境界部残像56は、境界部の階調差にフィルタを掛けているので、図55で示した境界部残像207と比較して軽減されている。
図42(b)に示すように、フラグチェッカー映像3の白画像と黒画像の境界部に対して、帯域可変フィルタ114により水平/垂直方向どちらも低域通過フィルタを掛けることにより、白から黒、又は黒から白への階調変化を緩やかにする。なお、帯域可変フィルタ114を適用するのは、所定の階調差以上の境界部に対してであり、当該境界部を映像信号レベル検出回路124において検出する。また、境界部分の階調差は、所定の階調差より小さくなるように段階的に変化させる。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、帯域可変フィルタ114で所定の階調差以上の境界部を所定の階調差より小さくなるように階調を段階的に変化させるので、境界部による境界部残像を軽減することができる。
(実施の形態12)
図44は、境界部に帯域可変フィルタ114を掛けたフラグチェッカー映像を表示している表示装置である。フラグチェッカー映像では、白画像と黒画像とが高いコントラストを有することになる。また、フラグチェッカー映像では、高いコントラストを構成する白画像及び黒画像は、共に広い面積を有している。この場合、白画像と黒画像の境界部で、DCアンバランス量の差が急激に変化することになり、当該部分に電界が生じて荷電イオン13が集中することになる。
そこで、本実施の形態に係る表示装置では、図44に示すように白画像と黒画像の境界部に帯域可変フィルタ114を適用し、境界部の階調を段階的に変化させ、DCアンバランス量の差の変化を緩和している。なお、図44のように、表示映像のコントラスト(階調差)が所定の値より高く、コントラストを構成する画像の面積が所定の面積より広い場合、本実施の形態に係る表示装置では、階調差を段階的に変化させる割合を大きくする。図45に示すように、白画像と黒画像の境界部では、階調差を段階的に変化させDCアンバランス量の差の変化を緩やかにしている。図45のようにDCアンバランス量の差の変化を緩やかにすることで、当該部分で生じる電界を緩和し荷電イオン13の集中を少なくしている。
なお、境界部の階調差を段階的に変化させる割合を大きくするとは、例えば、境界部の前後4画素(計8画素)の範囲で32階調ずつ変化させているのを、境界部の前後8画素(計16画素)の範囲で16階調ずつ変化させることである。
一方、図46に示すように、白画像のほぼ中央部に帯状の黒画像が表示されている場合、図44の場合と同様、表示映像のコントラストは所定の値より高くなる。しかし、コントラストを構成する黒画像の面積は所定の面積以下となる。そのため、図47に示すように白画像と黒画像の境界部のDCアンバランス量の差が局部的に変化することになる。DCアンバランス量の差の局部的変化は、当該境界部に比較的小さな電界を発生させるだけであるため、荷電イオン13の集中が少なくなる。従って、図46に示すような、表示映像のコントラストを構成する画像の面積が所定の面積以下となる表示の場合、本実施の形態に係る表示装置では、階調差を段階的に変化させる割合を小さくしている。
なお、本実施の形態に係る表示装置においても、映像信号レベル検出回路124が、表示映像のコントラスト及びコントラストを構成する画像の面積を検出している。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像のコントラスト及びコントラストを構成する画像の面積に基づいて、帯域可変フィルタ114における境界部分の階調差を段階的に変化させる割合(フィルタ量)を制御するので、フィルタを掛けたときに生じる映像の見難さを軽減することができると共に、境界部による境界部残像も軽減することができる。
(実施の形態13)
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態11又は12に係る表示装置に人検出センサー追加した構成である。図48に、人検出センサー15を備えた表示装置1を示す。図48に示す人検出センサー15では、人16が表示装置1近傍の人検知センサー動作領域17に存在するか否かを検出している。また、人検出センサー15は、有線無線にかかわらず、表示装置1の人検知センサー信号インターフェース118に接続されている。
そして、図49のように、人検知センサー動作領域17に人16が入った場合、人検出センサー15は人検知センサー信号を人検知センサー信号インターフェース118に送信する。表示装置1は、人検知センサー信号に基づき、所定の階調差以上の境界部に対し帯域可変フィルタ114の適用を停止する。逆に、人検知センサー動作領域17に人16がいない場合は、所定の階調差以上の境界部に対し帯域可変フィルタ114を適用し、階調差を段階的に変化させる。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人が、表示装置近傍の所定の範囲にいない場合、帯域可変フィルタ114が所定の階調差以上の境界部の対して階調差を段階的に変化させるので、表示映像内の境界部による境界部残像を軽減することができる。さらに、本実施の形態に係る表示装置では、表示装置1を視る人が、表示装置近傍の所定の範囲にいる場合、帯域可変フィルタ114の適用を停止するので、フィルタリングによって生じる映像の見難さをなくすことができる。
(実施の形態14)
本実施の形態に係る表示装置では、実施の形態1乃至13で説明した残像現象の軽減処理と異なる処理について説明する。図50(a)は、図56と同じ図で、フラグチェッカー映像3を長時間表示した後に、図54のような中間階調色で構成された映像61をグレー単色映像を背景に表示している。図50(a)では、フラグチェッカー映像3の白画像による面残像58やフラグチェッカー映像3の黒画像による面残像60、フラグチェッカー映像3の白画像と黒画像との境界による境界部残像59が残像として表示される。
図50(b)では、γ変換回路110等で残像を軽減するように表示映像の階調数を変更した表示を示している。図50(b)では、白画像による面残像58、黒画像による面残像60及び境界による境界部残像59を含む背景部分は全て黒階調(0階調)に変換され、中間階調色で構成された映像61は、各色の最大(フル)階調(255階調)で構成された映像に変換されている。つまり、本実施の形態に係る表示装置では、図51に示すγ曲線43でγ変換していたのを、γ曲線62でγ変換するように変更している。
γ曲線43をγ曲線62に変更することは、動作点63以下の入力階調は全て0階調として出力され、動作点63より大きい入力階調は全て255階調として出力される。つまり、γ曲線62に変更することは、表示映像の階調数を調整することになる。γ曲線62では、256階調の表示映像を2階調の表示映像に階調数を変更している。なお、階調数の変更は、γ変換回路110が、γ変換テーブル選択手段112によりγ曲線62のγ変換テーブル111を選択し、当該γ変換テーブル111を用い、映像信号の変換することで行う。
また、本実施の形態に係る表示装置では、図50のように中間階調色で構成された映像50を、図51で示す動作点63より大きい階調に設定し、グレー単色映像を動作点63以下の階調に設定する必要がある。
そして、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像の階調情報に応じてγ曲線62の動作点63を可変可能とする。これは、中間階調色で構成された映像61の階調より小さい階調に動作点63を設定する必要があるためである。図51に、動作点63の可変範囲64を示す。なお、表示映像の階調情報は、映像信号レベル検出回路124で検出する。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像の階調数を変更することにより、残像が発生した表示装置でもその残像が見えないように表示映像を補正することができる。また、本実施の形態に係る表示装置では、表示映像の階調情報に基づいてγ曲線62の動作点63を任意に可変することができるので、様々な表示映像に対してγ曲線62に基づいて変換できる有効な範囲が広がる。
本発明に係る表示装置のブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の表示映像の移動パターンを示す図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る表示装置の残像を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置の表示映像の移動パターンを示す図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置の表示映像の移動パターンを示す図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置の表示映像の移動パターンを示す図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置の表示映像の移動パターンを示す図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態5に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態5に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態6に係る大型表示装置を説明する図である。 本発明の実施の形態6に係る大型表示装置を説明する図である。 本発明の実施の形態6に係る大型表示装置の制御信号を説明する図である。 本発明の実施の形態7に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態7に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態7に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態7に係る表示装置のγ変換を説明する図である。 本発明の実施の形態7に係る表示装置のγ変換を説明する図である。 本発明の実施の形態8に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態8に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態9に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態9に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態9に係る表示装置の高温での電荷イオン集中を説明する図である。 本発明の実施の形態9に係る表示装置の低温での電荷イオン集中を説明する図である。 本発明の実施の形態9に係る表示装置の輝度と内部温度との関係を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置のランプ点灯領域を説明する図である。 本発明の実施の形態10に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態11に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態11に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態12に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態12に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態12に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態12に係る表示装置のDCアンバランス量を説明する図である。 本発明の実施の形態13に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態13に係る表示装置の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態14に係る表示装置の残像現象を軽減する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態14に係る表示装置のγ変換を説明する図である。 従来の表示装置の残像現象を説明する図である。 従来の表示装置の残像現象を説明する図である。 従来の表示装置の残像現象を説明する図である。 従来の表示装置の残像現象を説明する図である。 従来の表示装置の残像現象を説明する図である。 残像現象の発生メカニズムを説明する図である。 残像現象の発生メカニズムを説明する図である。 残像現象の発生メカニズムを説明する図である。 残像現象の発生メカニズムを説明する図である。 従来の表示装置における残像現象を軽減する処理を説明する図である。 従来の大型表示装置における問題点を説明する図である。
符号の説明
1,201 表示装置、2,220 表示領域、3,12,14,202 フラグチェッカー映像、5 拡大を示す矢印、6,223 移動方向、7 任意の映像、8 縮小を示す矢印、9 情報領域、10 1回目の移動方向、11 2回目の移動方向、13,216 荷電イオン、15 人検出センサー、16 人、17 人検知センサー動作領域、18 シリアル回線、19 パーソナルコンピュータ、20 垂直バックポーチ期間、21 制御位置信号、22 映像信号、23 映像信号の同期信号、24 垂直映像期間、25 垂直フロントポーチ期間、41 オフセット量、42,43,44,62 γ曲線、31,35,47,55,58,205 白画像による面残像、32,36,48,56,59,207 境界部による境界部残像、33,37,49,57,60,206 黒画像による面残像、50 一部の映像、51 ランプハウス、52 ランプ、53 点灯する領域、54 休止させる領域、61 間階調色で構成された映像、63 動作点、64 可変範囲、101 入力信号インターフェース、102 入力信号計測回路、103 制御信号検出回路、104 映像動き検出回路、105 フレームメモリ書き込み制御回路、106 フレームメモリ読み出し制御回路、107 映像縮小処理回路、108 映像拡大処理回路、109 フレームメモリ、110 γ変換処理回路、111 γ変換テーブル、112 γ変換テーブル選択手段、113 コントラスト調整回路、114 帯域可変フィルタ、115 マイクロコンピュータ、116 設定データ格納メモリ、117 タイミング信号生成回路、118 人検知センサー信号インターフェース、119 周辺輝度センサー、120 シリアル通信インターフェース、121 バックライト制御回路、122 液晶表示パネル、123 バックライト、124 映像信号レベル検出回路、125 ブレンダー処理回路、126 OSD発生回路、127 冷却ファン、203 グレー単色映像、204 中間階調色で構成された映像、210 ガラス基板、211 対向共通電極、212 画素電極、213 液晶層、214 配向膜、215 DCアンバランス、221 表示映像、222 ボーダー部。

Claims (26)

  1. 非自発光型の表示装置であって、
    表示映像の大きさを任意に変更する映像変更部と、
    前記表示映像のコントラストを検出する映像信号レベル検出部と、
    前記映像変更部で大きさを変更した前記表示映像の表示領域上の位置を、所定の時間間隔で移動させる映像移動部とを備え、
    前記映像信号レベル検出部が所定の値より前記表示映像のコントラストが高いと判断した場合、前記映像変更部及び前記映像移動部は前記表示映像に対する処理を行うことを特徴とする表示装置。
  2. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記映像変更部は、前記映像移動部が前記表示映像の位置を移動させた場合であっても、前記表示領域のいずれにも前記表示映像が表示されるように前記表示映像の大きさを拡大させることを特徴とする表示装置。
  3. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記映像変更部が、前記表示映像の大きさを前記表示領域より小さく変更し、前記映像移動部が当該変更後の前記表示映像の位置を移動させる場合に、前記表示映像が表示されない前記表示領域に表示させる背景映像を生成し、挿入する映像生成挿入部をさらに備えることを特徴とする表示装置。
  4. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記映像変更部が、前記表示映像の大きさを前記表示領域と同じ大きさに変更し、前記映像移動部が当該変更後の前記表示映像の位置を移動させる場合に、前記表示映像が表示されない前記表示領域に表示させる背景映像を生成し、挿入する映像生成挿入部をさらに備えることを特徴とする表示装置。
  5. 請求項3又は請求項4に記載の表示装置であって、
    前記映像生成挿入部は、前記表示映像の境界近傍の映像に基づいて前記背景映像を生成することを特徴とする表示装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の表示装置であって、
    前記映像移動部は、前記表示映像の前記位置を記録し、当該記録した前記位置に基づき、次回の移動方向を決定することを特徴とする表示装置。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の表示装置であって、
    前記表示映像が動画か静止画かを検出する映像動き検出部をさらに備え、
    前記映像動き検出部が所定の期間静止画であると判断した場合、前記映像変更部及び前記映像移動部は前記表示映像に対する処理を行うことを特徴とする表示装置。
  8. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記映像移動部は、前記表示映像のコントラストに基づいて、前記表示映像の移動量を変化させることを特徴とする表示装置。
  9. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記映像移動部は、所定の値より高い前記表示映像のコントラストを構成する画像の面積に基づいて、前記表示映像の移動量を変化させることを特徴とする表示装置。
  10. 請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の表示装置であって、
    前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部をさらに備え、
    前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記映像変更部及び前記映像移動部は、前記表示映像に対する処理を停止することを特徴とする表示装置。
  11. 請求項1に記載の表示装置であって、
    表示映像に所定の階調より低い低階調部の画像が含まれるか否かを検出する映像信号レベル検出部と、
    前記表示映像に前記低階調部の画像が含まれる場合、前記低階調部の各階調の輝度を所定量変化させるオフセット処理を行うγ変換部とを備える表示装置。
  12. 請求項11に記載の表示装置であって、
    前記オフセット処理に基づいて、バックライトの輝度を変化させるバックライト制御部をさらに備えることを特徴とする表示装置。
  13. 請求項11又は請求項12に記載の表示装置であって、
    前記γ変換部は、さらに前記低階調部近傍の中間階調部においてγ曲線の傾きを補正することを特徴とする表示装置。
  14. 請求項11に記載の表示装置であって、
    前記表示映像が前記低階調部の画像を含まない場合、前記γ変換部は、前記オフセット処理を行わないことを特徴とする表示装置。
  15. 請求項11乃至請求項14のいずれか1つに記載の表示装置であって、
    前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部をさらに備え、
    前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記γ変換部は、前記オフセット処理を停止することを特徴とする表示装置。
  16. 請求項1記載の表示装置であって、
    前記表示映像が動画か静止画かを検出する映像動き検出部と、
    前記映像動き検出部が所定の期間静止画であると判断した場合、バックライトの輝度を所定の輝度より低下させるバックライト制御部とを備える表示装置。
  17. 請求項16に記載の表示装置であって、
    前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部をさらに備え、
    前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記バックライト制御部は、前記バックライトの輝度を前記所定の輝度に戻すことを特徴とする表示装置。
  18. 請求項1記載の表示装置であって、
    前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部と、
    バックライトの輝度を部分的に点灯・非点灯を制御できるバックライト制御部とを備え、
    前記バックライト制御部は、前記人検出センサー部が前記人を検出しない場合、所定の領域の表示映像のみを表示させるために前記バックライトの一部を点灯し、前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記バックライトの全面を点灯させることを特徴とする表示装置。
  19. 請求項18に記載の表示装置であって、
    前記バックライト制御部は、一部点灯させる前記バックライトの部分を時間的に移動させることを特徴とする表示装置。
  20. 請求項1記載の表示装置であって、
    表示映像内に所定の階調差以上の境界部が存在するか否かを判定する映像信号レベル検出部と、
    前記映像信号レベル検出部が検出した前記境界部に対して、当該前記境界部分の階調差が前記所定の階調差より小さくなるように段階的に変化させる帯域可変フィルタ部とを備える表示装置。
  21. 請求項20に記載の表示装置であって、
    前記映像信号レベル検出部は、さらに前記境界部を構成する画像の面積を検出し、
    前記帯域可変フィルタ部は、前記面積に基づいて、前記境界部分の階調差を段階的に変化させる量を調整することを特徴とする表示装置。
  22. 請求項20又は請求項21に記載の表示装置であって、
    前記表示装置近傍の所定の範囲に人の有無を検出する人検出センサー部をさらに備え、
    前記人検出センサー部が前記人を検出した場合、前記帯域可変フィルタ部は、前記表示映像に対して処理を停止することを特徴とする表示装置。
  23. 請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の表示装置を複数台用いる大型表示装置であって、
    前記表示装置に表示される前記表示映像の移動方向や移動量を、複数の前記表示装置間で同期させることを特徴とする大型表示装置。
  24. 請求項23に記載の大型表示装置であって、
    複数の前記表示装置間の通信により、前記表示映像の前記移動方向や前記移動量を同期させることを特徴とする大型表示装置。
  25. 請求項23に記載の大型表示装置であって、
    外部より前記表示装置毎に供給される同期信号に基づいて、前記表示映像の前記移動方向や前記移動量を同期させることを特徴とする大型表示装置。
  26. 請求項25に記載の大型表示装置であって、
    前記同期信号は、映像信号と共にそれぞれの前記表示装置に供給されることを特徴とする大型表示装置。
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