JP4900403B2

JP4900403B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4900403B2
Application number: JP2009038780A
Authority: JP
Inventors: 康隆都留; 敏光渡辺; 満雄中嶋; 展明甲; 孝明的野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: JP2009163254A

Description

本発明は、映像を表示する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image.

一般に液晶パネルを用いたカラー画像表示装置は、液晶パネル、カラーフィルタ、冷陰極管式白色バックライト及び信号処理回路で構成されている。信号処理回路は液晶パネルの光透過率を制御し、光透過率の違いによりバックライトからカラーフィルタへの光量を調節することでカラー画像表示を実現している。 In general, a color image display device using a liquid crystal panel includes a liquid crystal panel, a color filter, a cold cathode tube type white backlight, and a signal processing circuit. The signal processing circuit controls the light transmittance of the liquid crystal panel, and realizes color image display by adjusting the amount of light from the backlight to the color filter according to the difference in light transmittance.

このような表示装置では、ホワイトバランス（白色の色温度）は、冷陰極管の発光スペクトルとカラーフィルタの特性で決まるため、バックライトの発光する光のホワイトバランスを任意に調節することは難しい。 In such a display device, since the white balance (white color temperature) is determined by the emission spectrum of the cold cathode tube and the characteristics of the color filter, it is difficult to arbitrarily adjust the white balance of the light emitted from the backlight.

このため、従来はバックライトのホワイトバランスを変更せずに、液晶パネルの光透過率を調整することにより表示映像のホワイトバランスを調節している。 For this reason, conventionally, the white balance of the display image is adjusted by adjusting the light transmittance of the liquid crystal panel without changing the white balance of the backlight.

このような場合、ホワイトバランス調整のために光透過率のダイナミックレンジ全体を使えなくなるため、映像の振幅方向の階調表現性能を低下させてしまっている。 In such a case, the entire dynamic range of the light transmittance cannot be used for white balance adjustment, and the gradation expression performance in the amplitude direction of the video is deteriorated.

この課題に対して、例えば特許文献１の特開２００１−１３５１１８公報のように、白色冷陰極管バックライトではなく、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの単色を発光する３種類ＬＥＤをバックライトとして採用し、ホワイトバランスを前記３種類ＬＥＤの発光する光量をそれぞれのＬＥＤ毎に調整することにより、光透過率の制御においてはダイナミックレンジ全体を使えるようにして映像の振幅方向における階調表現性能の低下を抑制するという方法が提案されている。 In response to this problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-135118 of Patent Document 1, each of R (red), G (green), and B (blue) emits a single color instead of a white cold cathode tube backlight. By adopting three types of LEDs as the backlight and adjusting the amount of light emitted by each of the three types of LEDs for each LED, the entire dynamic range can be used to control the light transmittance so that the image amplitude There has been proposed a method of suppressing a decrease in gradation expression performance in the direction.

また、適正なホワイトバランスに調整する方法としては、例えば特許文献２の特開平１１−２９５６８９号公報が示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの単色を発光する３種類のバックライトを採用し、前記３種類の光に対応する３種類の光センサを備え、バックライトの発する光量を光センサで検出し、検出されたそれぞれの光量に応じて、各色のバックライトの発光量を制御することにより、ホワイトバランスが所定の値に保持する方法が提案されている。 Further, as a method for adjusting to an appropriate white balance, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-295589 of Patent Document 2, each color of R (red), G (green), and B (blue) is emitted. Three types of backlights are used, three types of optical sensors corresponding to the three types of light are provided, the amount of light emitted by the backlight is detected by the optical sensor, and each color backlight is detected according to the detected amount of light. A method has been proposed in which the white balance is maintained at a predetermined value by controlling the light emission amount.

特開２００１−１３５１１８公報JP 2001-135118 A 特開平１１−２９５６８９号公報JP-A-11-295589

しかしながら、ＬＥＤや光センサなどのデバイスには温度特性があるため、周囲温度によって発光量が異なるため、周囲温度によりホワイトバランスが影響を受けてしまうという課題があった。 However, since devices such as LEDs and optical sensors have temperature characteristics, the amount of emitted light varies depending on the ambient temperature, and there is a problem that the white balance is affected by the ambient temperature.

また、光センサを用いてホワイトバランスを監視するという上記従来の方法では、光センサの検出値（たとえばフォトトランジスタなら光検出電流値）の温度特性により、同じ光量を受光しても周囲温度によって検出結果が異なるため正確な光量検出が行えず、結果としてホワイトバランス調整をうまく行うことができないという課題があった。 In the above conventional method of monitoring white balance using an optical sensor, the temperature characteristics of the detection value of the optical sensor (for example, the photodetection current value in the case of a phototransistor) detect the same amount of light but detect it according to the ambient temperature. Since the results are different, accurate light quantity detection cannot be performed, resulting in a problem that white balance adjustment cannot be performed well.

さらに、いわゆる直視型フラットパネルとしての液晶表示装置においては、光センサの配置位置によっては、バックライトの発光する光だけでなく、周囲の光も併せて検出してしまうため正確な光量検出が行えず、結果としてホワイトバランス調整をうまく行うことができないという課題があった。 Furthermore, in a liquid crystal display device as a so-called direct-view type flat panel, depending on the position of the photosensor, not only the light emitted from the backlight but also the ambient light is detected, so that accurate light quantity detection can be performed. As a result, there was a problem that white balance adjustment could not be performed well.

本発明の目的は、周囲光の影響を抑えながら、ホワイトバランス調整を行うことが可能な液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention, while suppressing the influence of the peripheral囲光is to provide a liquid crystal display device capable of performing white balance adjustment.

本発明は、ＲＧＢ各色の光を放出する３色の発光デバイスと、液晶パネルとを備え、前記３色の発光デバイスからの光を前記液晶パネルのバックライトとして用いるように構成された液晶表示装置において、
前記液晶表示装置の周囲光におけるＲ光、Ｇ光及びＢ光の相対的な強度を検出する周囲光検出部と、
前記周囲光検出部で検出された前記周囲光のＲ光、Ｇ光及びＢ光の相対的強度に基づいて、前記各色の発光デバイスの発光量を個別に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記周囲光検出部によって前記Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の一つが他よりも相対的強度が高いと検出された場合は、当該相対的強度が高い光の色に対応する前記発光デバイスの発光量を、他の色の前記発光デバイスの発光量よりも相対的に低くするように前記各色の発光デバイスを制御することを特徴とする。 The present invention is a liquid crystal display device comprising a light emitting device of three colors that emits light of each color of RGB and a liquid crystal panel, and configured to use light from the light emitting device of three colors as a backlight of the liquid crystal panel. In
An ambient light detector that detects the relative intensities of R light, G light, and B light in the ambient light of the liquid crystal display device;
A control unit for individually controlling the light emission amounts of the light emitting devices of the respective colors based on the relative intensities of the R light, G light and B light of the ambient light detected by the ambient light detection unit;
With
When the ambient light detection unit detects that one of the R light, the G light, and the B light has a higher relative intensity than the other, the control unit corresponds to a light color having the higher relative intensity. The light emitting device of each color is controlled so that the light emitting amount of the light emitting device is relatively lower than the light emitting amounts of the light emitting devices of other colors .

本発明によれば、周囲光の影響を抑えながら、ホワイトバランス調整を行うことが可能な液晶表示装置を得ることができる。
According to the present invention, while suppressing the influence of the peripheral囲光, it is possible to obtain a liquid crystal display device capable of performing white balance adjustment.

本発明における液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 1st Embodiment of the liquid crystal display device in this invention. 本発明における液晶表示装置の第２の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 2nd Embodiment of the liquid crystal display device in this invention. 本発明における液晶表示装置の第３の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 3rd Embodiment of the liquid crystal display device in this invention. 本発明における液晶表示装置の第４の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 4th Embodiment of the liquid crystal display device in this invention. 図１のＬＥＤ駆動制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the LED drive control part of FIG. 図２のＬＥＤ駆動制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the LED drive control part of FIG. 図３のＬＥＤ駆動制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the LED drive control part of FIG. ＬＥＤ駆動制御部における制御基準電圧テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the control reference voltage table in a LED drive control part. ＬＥＤ駆動制御部における制御目標電流テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the control target electric current table in a LED drive control part. ＲＧＢ変換部における入出力振幅特性制御の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the input / output amplitude characteristic control in an RGB conversion part. ＬＥＤの電圧―電流特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the voltage-current characteristic of LED. ＬＥＤの電流−発光量特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electric current-light-emission amount characteristic of LED.

本発明における液晶表示装置の第１の実施の形態を説明する。図１は本発明における液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を示す図である。１０１は輝度（Ｙ）信号入力端子、１０２は色差（Ｃｂ）信号入力端子、１０３は色差（Ｃｒ）信号入力端子、１０４は特徴検出部、１０５は統合制御部、１０６は輝度信号増幅部、１０７はＲＧＢ変換部、１０９はＲＧＢガンマ補正部、１１０は液晶駆動部、１１１は液晶パネル、１１２はＬＥＤ駆動制御部、１１３はＬＥＤ駆動部、１１４は電流検出部、１１５はＬＥＤバックライトである。 A liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 101 is a luminance (Y) signal input terminal, 102 is a color difference (Cb) signal input terminal, 103 is a color difference (Cr) signal input terminal, 104 is a feature detection unit, 105 is an integrated control unit, 106 is a luminance signal amplification unit, 107 Is an RGB conversion unit, 109 is an RGB gamma correction unit, 110 is a liquid crystal drive unit, 111 is a liquid crystal panel, 112 is an LED drive control unit, 113 is an LED drive unit, 114 is a current detection unit, and 115 is an LED backlight.

以下、図１の動作について説明する。輝度（Ｙ）信号入力端子１０１から入力された輝度（Ｙ）信号は、特徴検出部１０４と、輝度信号増幅部１０６へ導かれる。色差（Ｃｂ）信号入力端子１０２から入力された色差（Ｃｂ）信号と、色差（Ｃｒ）信号入力端子１０３から入力された色差（Ｃｒ）信号は、ＲＧＢ変換部１０７へ導かれる。 Hereinafter, the operation of FIG. 1 will be described. The luminance (Y) signal input from the luminance (Y) signal input terminal 101 is guided to the feature detection unit 104 and the luminance signal amplification unit 106. The color difference (Cb) signal input from the color difference (Cb) signal input terminal 102 and the color difference (Cr) signal input from the color difference (Cr) signal input terminal 103 are guided to the RGB conversion unit 107.

前記特徴検出部１０４では、１フィールド毎にフィールド中での輝度（Ｙ）信号から、最大輝度値（ＭＡＸ）、最小輝度値（ＭＩＮ）、平均輝度値（ＡＰＬ）を検出し、その値を統合制御部１０５に出力する。出力する頻度は動画像中心の入力においては１フィールド毎が望ましいが、映像の特性に応じて例えば静止画像の多い映像では、複数フィールドに１回という頻度でもよいし、前記最大輝度値、前記最小輝度値、前記平均輝度値のいずれか１つでも変化したフィールドでのみ出力するとしてもよい。 The feature detection unit 104 detects the maximum luminance value (MAX), the minimum luminance value (MIN), and the average luminance value (APL) from the luminance (Y) signal in the field for each field, and integrates the values. Output to the control unit 105. The frequency of output is preferably one field at the time of moving image center input. However, depending on the characteristics of the video, for example, a video with many still images may have a frequency of once in a plurality of fields, or the maximum luminance value and the minimum The output may be performed only in a field where any one of the luminance value and the average luminance value has changed.

前記統合制御部１０５は、前記最大輝度値、前記最小輝度値、前記平均輝度値に基づき、輝度信号増幅部１０６へゲイン量指定信号を出力するとともに、ＬＥＤ駆動制御部１１２へバックライト輝度指定信号と、ホワイトバランス指定信号を出力する。前記ゲイン量指定信号は、例えば前記最大輝度値と前記最小輝度値の差を、前記輝度信号増幅部１０６の輝度信号出力のダイナミックレンジいっぱいになるように前記輝度信号増幅部１０６でのゲイン量を指定する。 The integrated control unit 105 outputs a gain amount designation signal to the luminance signal amplification unit 106 based on the maximum luminance value, the minimum luminance value, and the average luminance value, and also transmits a backlight luminance designation signal to the LED drive control unit 112. And a white balance designation signal is output. For example, the gain amount designation signal indicates the gain amount in the luminance signal amplifying unit 106 so that the difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value becomes the full dynamic range of the luminance signal output of the luminance signal amplifying unit 106. specify.

前記ＬＥＤ駆動制御部１１２では前記バックライト輝度指定信号により前記平均輝度値が低い場合はバックライトの輝度を下げ、高い場合はバックライトの輝度を上げるようにバックライトの輝度を指定する。また前記ホワイトバランス指定信号により、前記ＬＥＤバックライト１１５の発光する光が前記液晶パネル１１１を通過して表示される際のホワイトバランスを、あらかじめ定められた設定値、もしくはユーザが指定した設定値になるように指定する。 The LED drive control unit 112 designates the backlight brightness so that the backlight brightness is lowered when the average brightness value is low, and the backlight brightness is raised when the average brightness value is high. Further, the white balance when the light emitted from the LED backlight 115 is displayed through the liquid crystal panel 111 according to the white balance designation signal is set to a predetermined setting value or a setting value designated by the user. Specify as follows.

前記輝度信号増幅部１０６は、上記のように前記輝度（Ｙ）信号を増幅し、前記ＲＧＢ変換部１０７へ出力する。前記ＲＧＢ変換部１０７は、前記増幅された輝度（Ｙ）信号と、前記色差（Ｃｂ）信号と前記色差（Ｃｒ）信号を所定の変換式に則り、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に変換し、ガンマ補正部１０９へ出力する。 The luminance signal amplification unit 106 amplifies the luminance (Y) signal as described above and outputs the amplified signal to the RGB conversion unit 107. The RGB conversion unit 107 converts the amplified luminance (Y) signal, the color difference (Cb) signal, and the color difference (Cr) signal into an R signal, a G signal, and a B signal according to a predetermined conversion formula. And output to the gamma correction unit 109.

例えば（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）と（Ｙ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号）の関係は、次に示す（１）式に記載されているように与えられる。 For example, the relationship between (R signal, G signal, B signal) and (Y signal, Cb signal, Cr signal) is given as described in the following equation (1).

したがって、（Ｙ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号）から（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）を求めるには、上記式の逆変換を実行すればよい。またこの変換式の逆変換を忠実に変換してもよいし、演算の都合上近似式にて変換してもよい。
Therefore, in order to obtain (R signal, G signal, B signal) from (Y signal, Cb signal, Cr signal), the inverse transformation of the above equation may be executed. Further, the inverse transformation of this conversion equation may be faithfully converted, or may be converted by an approximate equation for convenience of calculation.

前記ガンマ補正部１０９では、前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号に対しガンマ補正を施す。一般に液晶パネル１１１の入力対輝度特性は非線型な特性となっているため、入力対輝度特性を線形なものとして扱っている前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号を、液晶パネル１１１の特性に応じた非線型特性への変換が必要である。前記ガンマ補正部１０９には、この変換特性が設定されており、入力される前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号を前記変換特性に基づきガンマ補正を施した後、前記液晶駆動部１１０へ出力する。 The gamma correction unit 109 performs gamma correction on the R signal, the G signal, and the B signal. In general, since the input versus luminance characteristic of the liquid crystal panel 111 is a non-linear characteristic, the R signal, the G signal, and the B signal that treat the input versus luminance characteristic as a linear characteristic are the characteristics of the liquid crystal panel 111. Conversion to non-linear characteristics according to The gamma correction unit 109 is set with this conversion characteristic. After the gamma correction is performed on the input R signal, G signal, and B signal based on the conversion characteristic, the gamma correction unit 109 sends the conversion characteristic to the liquid crystal driving unit 110. Output.

前記液晶駆動部１１０は、前記ガンマ補正を施されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を所定のタイミングで、前記液晶パネル１１１へ導き、前記ガンマ補正を施されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の振幅に応じて、液晶の透過率を制御することにより、前記液晶パネル１１１上にカラー映像を表示させる。 The liquid crystal driving unit 110 guides the R, G, and B signals subjected to the gamma correction to the liquid crystal panel 111 at a predetermined timing, and performs the gamma correction on the R, G, and B signals. A color image is displayed on the liquid crystal panel 111 by controlling the transmittance of the liquid crystal according to the amplitude of the liquid crystal.

前記ＬＥＤ駆動制御部１１２は、前記ＬＥＤ駆動部１１３、前記電流検出部１１４とにより、前記ＬＥＤバックライト１１５が所定の光量に発光するように、以下に示す制御をする。 The LED drive control unit 112 performs the following control by the LED drive unit 113 and the current detection unit 114 so that the LED backlight 115 emits a predetermined amount of light.

まず、統合制御部１０５からのバックライト輝度指定信号と、ホワイトバランス指定信号を基に、Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値を、ＬＥＤ駆動部１１３へ出力する。ＬＥＤ駆動部１１３は、この３つのＬＥＤ制御値に基づき、前記ＬＥＤバックライト１１５のＬＥＤを発光させるために所定の電圧を印加してＬＥＤに電流を供給する。 First, the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value are output to the LED driving unit 113 based on the backlight luminance designation signal and the white balance designation signal from the integrated control unit 105. Based on these three LED control values, the LED driving unit 113 applies a predetermined voltage to supply the LED with current in order to cause the LED of the LED backlight 115 to emit light.

前記ＬＥＤバックライト１１５のＬＥＤは図１２に示すように電流値と発光量は比例関係となっている。つまり電流を多ければ明るく光り、電流が少なければ暗くなる。 As shown in FIG. 12, the LED backlight 115 has a proportional relationship between a current value and a light emission amount. In other words, the brighter the light, the darker the light.

しかし、前記ＬＥＤバックライト１１５のＬＥＤは図１１に示すような温度特性をもつため、実際には同じ電圧値を与えても、周囲温度によって電流値が一意に決まらないという特性となっている。従って、バックライトでは白色光のホワイトバランスが正しく調整できていない。 However, since the LED of the LED backlight 115 has a temperature characteristic as shown in FIG. 11, even if the same voltage value is actually applied, the current value is not uniquely determined by the ambient temperature. Therefore, the white balance of white light cannot be adjusted correctly in the backlight.

このような動作に対処するために、本発明においては、前記ＬＥＤバックライト１１５のＬＥＤに流れる電流を検知するための電流検出部１１４を設けている。 In order to cope with such an operation, in the present invention, a current detection unit 114 for detecting a current flowing through the LED of the LED backlight 115 is provided.

前記電流検出部１１４は、前記ＬＥＤバックライト１１５のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）のＲ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤそれぞれに流れる電流量を独立に検出し、その検出電流量を前記ＬＥＤ駆動制御部１１２へ出力する。 The current detection unit 114 independently detects the amount of current flowing in each of the R-LED, G-LED, and B-LED of the LED (Light Emitting Diode) of the LED backlight 115, and the detected current amount is driven by the LED. Output to the control unit 112.

前記ＬＥＤ駆動制御部１１２は、前記検出電流量に基づき、前記Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値を補正して、前記ＬＥＤ駆動部１１３へ出力する。 The LED drive control unit 112 corrects the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value based on the detected current amount, and outputs the corrected value to the LED drive unit 113.

上記のように、フィードバックループ制御を構成することにより、最終的に前記統合制御部１０５によって指定されたバックライト輝度とホワイトバランスを忠実に表現することが可能となる。 As described above, by configuring the feedback loop control, it is possible to faithfully represent the backlight luminance and white balance finally designated by the integrated control unit 105.

前記ＬＥＤ駆動制御部１１２の構成を図５に示す。この構成では、前記Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤの駆動方法として、直流電圧を印加して直流電流を供給する構成で説明する。それぞれのＬＥＤにおける発光量の制御は印加する直流電圧値の大小で行う。したがって、前記、Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値は、それぞれＲ−ＬＥＤ制御電圧値、Ｇ−ＬＥＤ制御電圧値、Ｂ−ＬＥＤ制御電圧値となる。 The configuration of the LED drive control unit 112 is shown in FIG. In this configuration, as a driving method of the R-LED, G-LED, and B-LED, a configuration in which a DC voltage is applied and a DC current is supplied will be described. The amount of light emitted from each LED is controlled by the magnitude of the DC voltage applied. Therefore, the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value are an R-LED control voltage value, a G-LED control voltage value, and a B-LED control voltage value, respectively.

入力端子５０１から入力されたバックライト輝度指定値、ホワイトバランス指定値は、Ｒ−ＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）５３１、Ｇ−ＬＵＴ５３２、Ｂ−ＬＵＴ５３３に導かれる。 The backlight luminance designation value and the white balance designation value input from the input terminal 501 are led to an R-LUT (Look Up Table) 531, a G-LUT 532, and a B-LUT 533.

本発明においては、バックライトの光は、Ｒ−ＬＥＤの発光する赤系の光と、Ｇ−ＬＥＤの発光する緑系の光と、Ｂ−ＬＥＤの発光する青系の光の混合によって生成される白色光で与えられるが、その白色光の輝度とホワイトバランスを、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ，Ｂ−ＬＥＤの光量をそれぞれ独立に制御することにより実現するものであり、その制御指標となるものを、あらかじめ求めておき、前記Ｒ−ＬＵＴ５３１、前記Ｇ−ＬＵＴ５３２、前記Ｂ−ＬＵＴ５３３に持たせている。 In the present invention, the backlight light is generated by mixing red light emitted from the R-LED, green light emitted from the G-LED, and blue light emitted from the B-LED. The brightness and white balance of the white light are realized by independently controlling the light amounts of the R-LED, G-LED, and B-LED, and serve as the control index. Items are obtained in advance and provided to the R-LUT 531, the G-LUT 532, and the B-LUT 533.

Ｒ−ＬＵＴ５３１は図８に示すような制御基準電圧値テーブルと、図９に示すような制御目標電流量テーブルを持っており、導かれたバックライト輝度指定値、ホワイトバランス指定値に応じて一意に決まる制御基準電圧値及び制御目標電流量を出力する。 The R-LUT 531 has a control reference voltage value table as shown in FIG. 8 and a control target current amount table as shown in FIG. 9, and is unique according to the derived backlight brightness designation value and white balance designation value. The control reference voltage value and the control target current amount determined by are output.

たとえば、バックライト輝度指定値が１でホワイトバランス指定値が２５５の時、制御基準電圧値は図８に示すテーブルによって０．９１となる。同様に制御目標電流量は図９に示すテーブルによって０．４５となる。 For example, when the backlight luminance designation value is 1 and the white balance designation value is 255, the control reference voltage value is 0.91 according to the table shown in FIG. Similarly, the control target current amount is 0.45 according to the table shown in FIG.

Ｒ−ＬＵＴ５３１の出力する前記制御基準電圧値はＲ−電圧加算部５５１に導かれる。また、Ｒ−ＬＵＴ５３１の出力する前記制御目標電流量は、Ｒ−電流比較部５４１へ導かれる。また、検出電流量入力端子５２１からＲ−ＬＥＤに対する検出電流量も前記Ｒ−電流比較部５４１へ導かれる。 The control reference voltage value output from the R-LUT 531 is guided to the R-voltage adder 551. Further, the control target current amount output from the R-LUT 531 is led to the R-current comparison unit 541. Further, the detected current amount for the R-LED from the detected current amount input terminal 521 is also guided to the R-current comparison unit 541.

前記Ｒ−電流比較部５４１では、前記制御目標電流量と前記検出電流量とを比較し、その電流量差分値（前記検出電流量−前記制御目標電流量）に応じた電圧補正値を前記Ｒ−電圧加算部５５１へ出力する。この差分値と電圧補正値の関係は、差分値が正側に大きければ、電圧補正値は負側に大きくなるようにし、差分値が負側に大きければ、電圧補正値も正側に大きくなるように制御する。その具体的な関係は、制御感度などを考え非線形関係とするが、線形関係としてもかまわない。 The R-current comparison unit 541 compares the control target current amount with the detected current amount, and outputs a voltage correction value according to the current amount difference value (the detected current amount-the control target current amount). -Output to the voltage adder 551. As for the relationship between the difference value and the voltage correction value, if the difference value is larger on the positive side, the voltage correction value is increased on the negative side. If the difference value is larger on the negative side, the voltage correction value is also increased on the positive side. To control. The specific relationship is a non-linear relationship considering the control sensitivity, but may be a linear relationship.

前記Ｒ−電圧加算部５５１は、前記Ｒ−ＬＵＴ５３１より導かれる前記制御基準電圧値と、前記Ｒ−電流比較部５４１より導かれる前記電圧補正値を演算してＲ−制御電圧発生し、出力端子５１１から図１の前記ＬＥＤ駆動部１１３へ出力し、Ｒ−ＬＥＤへの電流を制御する。 The R-voltage adder 551 calculates the control reference voltage value derived from the R-LUT 531 and the voltage correction value derived from the R-current comparator 541 to generate an R-control voltage, and outputs an output terminal. From 511, it outputs to said LED drive part 113 of FIG. 1, and controls the electric current to R-LED.

Ｇ信号系統であるＧ−ＬＵＴ５３２、Ｇ−電流比較部５４２、入力端子５２２、Ｇ−電圧加算部５５２、出力端子５１２の動作も上記のＲ信号系統の動作と同様である。 The operations of the G-signal system G-LUT 532, G-current comparator 542, input terminal 522, G-voltage adder 552, and output terminal 512 are the same as those of the R signal system.

Ｂ信号系統であるＢ−ＬＵＴ５３３、Ｂ−電流比較部５４３、入力端子５２３、Ｂ−電圧加算部５５３、出力端子５１３の動作も上記のＲ信号系統の動作と同様である。 The operations of the B-signal system B-LUT 533, the B-current comparison unit 543, the input terminal 523, the B-voltage addition unit 553, and the output terminal 513 are the same as those of the R signal system.

以上、前記ＬＥＤバックライト１１５の駆動方法として直流電圧を印加して直流電流を供給する場合の前記ＬＥＤ駆動制御部１１２の例を説明してきたが、別な駆動方法として、インバータ制御された電圧を印加して電流を供給する構成も可能である。 The example of the LED drive control unit 112 in the case where a DC voltage is applied and a DC current is supplied as a driving method of the LED backlight 115 has been described. However, as another driving method, an inverter-controlled voltage is used. A configuration in which current is supplied by application is also possible.

この場合それぞれのＬＥＤにおける発光量の制御は、印加する電圧は一定のまま、デューティの大小で行う。したがって、前記Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値は、それぞれＲ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｇ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｂ−ＬＥＤ制御デューティ設定値となる。 In this case, the amount of light emitted from each LED is controlled with the magnitude of the duty while the applied voltage remains constant. Accordingly, the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value become an R-LED control duty setting value, a G-LED control duty setting value, and a B-LED control duty setting value, respectively.

前記ＬＥＤ駆動制御部１１２の構成要素である前記Ｒ−ＬＵＴ５３１、前記Ｇ−ＬＵＴ５３２、前記Ｂ−ＬＵＴ５３３は、制御基準電圧値テーブルの代わりに、制御基準デューティテーブルとなる。さらに前記Ｒ−電流比較部５４１、前記Ｇ−電流比較部５４２、前記Ｂ−電流比較部５４３が出力する値は電圧値ではなくデューティ変化量であり、前記Ｒ−電圧加算部５５１、前記Ｇ−電圧加算部５５２、前記Ｂ−電圧加算部５５３が演算する値もデューティ設定値である。 The R-LUT 531, the G-LUT 532, and the B-LUT 533 that are components of the LED drive control unit 112 serve as a control reference duty table instead of the control reference voltage value table. Further, the values output from the R-current comparison unit 541, the G-current comparison unit 542, and the B-current comparison unit 543 are not voltage values but duty change amounts, and the R-voltage addition unit 551, G- The values calculated by the voltage adder 552 and the B-voltage adder 553 are also duty setting values.

このとき、前記ＬＥＤ駆動部１１３の動作としては、前記ＬＥＤ駆動制御部１１２からのＲ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｇ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｂ−ＬＥＤ制御デューティ設定値で指定されたデューティ比の電流をそれぞれのＬＥＤへ供給する。 At this time, the operation of the LED drive unit 113 includes the duty ratio specified by the R-LED control duty setting value, the G-LED control duty setting value, and the B-LED control duty setting value from the LED drive control unit 112. Is supplied to each LED.

以上のように、本発明における第１の実施の形態によれば、バックライトの輝度に応じたホワイトバランス調整を、ＬＥＤ型バックライトにおける各色のＬＥＤの光量制御で行い、ＬＥＤを駆動する電流量を観測することにより、ＬＥＤの駆動電流量を目標値に近づけるフィードバック制御でホワイトバランス制御誤差分を抑圧することができる。これにより、光透過率のダイナミックレンジ全体を使って映像の振幅方向における階調表現性能を実質低下させないで、温度変化の影響を抑えながらバックライト発光量の変動を抑えたホワイトバランス調整を忠実に行うことができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the white balance adjustment according to the luminance of the backlight is performed by controlling the light amount of each color LED in the LED type backlight, and the amount of current for driving the LED By observing the above, it is possible to suppress the white balance control error by feedback control that brings the LED drive current amount close to the target value. As a result, the entire white balance adjustment that suppresses fluctuations in the amount of backlight emission while suppressing the effects of temperature changes without substantially reducing the gradation expression performance in the amplitude direction of the image using the entire dynamic range of light transmittance. It can be carried out.

次に本発明における液晶表示装置の第２の実施の形態を説明する。図２は本発明における液晶表示装置の第２の実施の形態の構成を示す図である。１０１は輝度（Ｙ）信号入力端子、１０２は色差（Ｃｂ）信号入力端子、１０３は色差（Ｃｒ）信号入力端子、１０４は特徴検出部、１０６は輝度信号増幅部、１０７はＲＧＢ変換部、１１０は液晶駆動部、１１１は液晶パネル、１１３はＬＥＤ駆動部、１１４は電流検出部、１１５はＬＥＤバックライトである。これらは図１に示す第１の実施の形態内での構成要素であるため説明は省略する。図１と異なるのは、統合制御部２０５、ガンマ補正部２０９、ＬＥＤ駆動制御部２１２である。 Next, a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. 101 is a luminance (Y) signal input terminal, 102 is a color difference (Cb) signal input terminal, 103 is a color difference (Cr) signal input terminal, 104 is a feature detection unit, 106 is a luminance signal amplification unit, 107 is an RGB conversion unit, 110 Is a liquid crystal drive unit, 111 is a liquid crystal panel, 113 is an LED drive unit, 114 is a current detection unit, and 115 is an LED backlight. Since these are the constituent elements in the first embodiment shown in FIG. What is different from FIG. 1 is an integrated control unit 205, a gamma correction unit 209, and an LED drive control unit 212.

まず、前記ＬＥＤ駆動制御部２１２は、第１の実施形態と同様に、統合制御部２０５からのバックライト輝度指定信号と、ホワイトバランス指定信号を基に、前記ＬＥＤバックライト１１５が所定の光量に発光するように制御する。さらに本実施の形態においては、前記電流検出部１１４から導かれる前記検出電流量に基づき、Ｒ−ＬＥＤ電流差分値、Ｇ−ＬＥＤ電流差分値、Ｂ−ＬＥＤ電流差分値を算出し前記統合制御部２０５へ出力する。 First, as in the first embodiment, the LED drive control unit 212 sets the LED backlight 115 to a predetermined light amount based on the backlight luminance designation signal and the white balance designation signal from the integrated control unit 205. Control to emit light. Furthermore, in the present embodiment, based on the detected current amount derived from the current detection unit 114, an R-LED current difference value, a G-LED current difference value, and a B-LED current difference value are calculated, and the integrated control unit Output to 205.

前記統合制御部２０５では、前記最大輝度値、前記最小輝度値、前記平均輝度値に基づき、輝度信号増幅部１０６へゲイン量指定信号を出力するとともに、ＬＥＤ駆動制御部２１２へバックライト輝度指定信号と、ホワイトバランス指定信号を出力する。さらに前記電流差分値に基づき、ホワイトバランス微調整量を決定し、ホワイトバランス微調整信号として前記ガンマ補正部２０９へ出力する。 The integrated control unit 205 outputs a gain amount designation signal to the luminance signal amplification unit 106 based on the maximum luminance value, the minimum luminance value, and the average luminance value, and also transmits a backlight luminance designation signal to the LED drive control unit 212. And a white balance designation signal is output. Further, a white balance fine adjustment amount is determined based on the current difference value, and is output to the gamma correction unit 209 as a white balance fine adjustment signal.

前記ガンマ補正部２０９では、前記ホワイトバランス微調整信号に応じてＲ信号ガンマ特性、Ｇ信号ガンマ特性、Ｂ信号ガンマ特性をそれぞれ独立に変化させ、前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号に対しガンマ補正を施した後、前記液晶駆動部１１０へ出力する。 In the gamma correction unit 209, the R signal gamma characteristic, the G signal gamma characteristic, and the B signal gamma characteristic are independently changed according to the white balance fine adjustment signal, and the R signal, the G signal, and the B signal are changed. After the gamma correction is performed, the data is output to the liquid crystal driving unit 110.

前記ガンマ補正部２０９の動作について図１０を用いて説明する。図１０はガンマ補正部２０９における入力信号振幅と出力信号振幅の関係を示しており、横軸に入力信号振幅、縦軸に出力信号振幅をとったときのグラフである。 The operation of the gamma correction unit 209 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the relationship between the input signal amplitude and the output signal amplitude in the gamma correction unit 209, and is a graph when the horizontal axis represents the input signal amplitude and the vertical axis represents the output signal amplitude.

いま、Ｒ信号に関して考えると、まず基準となる設定をガンマ特性３の曲線とする。前記ＬＥＤ駆動制御部２１２で、Ｒ−ＬＥＤ電流差分値が正側に大きい場合、前記Ｒ−ＬＥＤに流れる電流量が目標電流量よりも大きいため、Ｒ−ＬＥＤの発光する赤色光が強くなりすぎている状態であり、ホワイトバランスが正しく調整できていない状態となる。 Now, considering the R signal, first, the reference setting is a curve of gamma characteristic 3. In the LED drive control unit 212, when the R-LED current differential value is large on the positive side, the amount of current flowing through the R-LED is larger than the target current amount, so the red light emitted from the R-LED becomes too strong. The white balance is not adjusted correctly.

したがって、前記統合制御部２０５は前記ガンマ補正部２０９のＲ信号出力振幅を全体的に小さくする方向に制御するように前記ホワイトバランス微調整信号で前記ガンマ補正部２０９への設定を行う。 Therefore, the integrated control unit 205 sets the gamma correction unit 209 with the white balance fine adjustment signal so that the R signal output amplitude of the gamma correction unit 209 is controlled to be reduced as a whole.

前記ガンマ補正部２０９は、前記ホワイトバランス微調整信号によりガンマ特性２へ、前記Ｒ−ＬＥＤ電流差分値がもっと大きい場合は、ガンマ特性１へとガンマ補正特性を切り替える。 The gamma correction unit 209 switches the gamma correction characteristic to the gamma characteristic 2 by the white balance fine adjustment signal, and to the gamma characteristic 1 when the R-LED current difference value is larger.

逆に、前記ＬＥＤ駆動制御部２１２で、Ｒ−ＬＥＤ電流差分値が負側に大きい場合、前記Ｒ−ＬＥＤに流れる電流量が目標電流量よりも小さいため、Ｒ−ＬＥＤの発光する赤色光が弱くなりすぎている状態であり、ホワイトバランスが正しく調整できていない状態となる。 On the contrary, in the LED drive control unit 212, when the R-LED current difference value is large on the negative side, the amount of current flowing through the R-LED is smaller than the target current amount. It is too weak and the white balance is not adjusted correctly.

したがって、前記統合制御部２０５は前記ガンマ補正部２０９のＲ信号出力振幅を全体的に大きくする方向に制御するように前記ホワイトバランス微調整信号で前記ガンマ補正部２０９への設定を行う。 Accordingly, the integrated control unit 205 sets the gamma correction unit 209 with the white balance fine adjustment signal so as to control the R signal output amplitude of the gamma correction unit 209 to be increased as a whole.

前記ガンマ補正部２０９は、前記ホワイトバランス微調整信号によりガンマ特性４へ、前記Ｒ−ＬＥＤ電流差分値がもっと大きい場合は、ガンマ特性５へとガンマ補正特性を切り替える。 The gamma correction unit 209 switches the gamma correction characteristic to the gamma characteristic 4 according to the white balance fine adjustment signal, and to the gamma characteristic 5 when the R-LED current difference value is larger.

なお、ガンマ特性の切り替えとしては、図１０に示すように基準特性に対し、ある実数値を乗じた特性への切り替えでもよいし、所定の直流値を加算した特性への切り替えでもよい。入力信号振幅と出力信号振幅の関係を示すグラフ上の複数のポイントを、直線で結んだ直線群で構成した非線形特性のガンマ特性では、すくなくとも１つ以上のポイントを変化させることによって得られる特性への切り替えでもよい。 The gamma characteristic may be switched to a characteristic obtained by multiplying the reference characteristic by a certain real value as shown in FIG. 10 or to a characteristic obtained by adding a predetermined DC value. In the non-linear gamma characteristic composed of a group of straight lines connecting a plurality of points on the graph showing the relationship between the input signal amplitude and the output signal amplitude, the characteristics can be obtained by changing at least one point. It may be switched.

前記ＬＥＤ駆動制御部２１２の構成を図６に示す。この構成では、前記Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤの駆動方法として、直流電圧を印加して直流電流を供給する構成で説明する。それぞれのＬＥＤにおける発光量の制御は印加する直流電圧値の大小で行う。したがって、前記、Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値は、それぞれＲ−ＬＥＤ制御電圧値、Ｇ−ＬＥＤ制御電圧値、Ｂ−ＬＥＤ制御電圧値となる。 The configuration of the LED drive control unit 212 is shown in FIG. In this configuration, as a driving method of the R-LED, G-LED, and B-LED, a configuration in which a DC voltage is applied and a DC current is supplied will be described. The amount of light emitted from each LED is controlled by the magnitude of the DC voltage applied. Therefore, the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value are an R-LED control voltage value, a G-LED control voltage value, and a B-LED control voltage value, respectively.

入力端子５０１から入力されたバックライト輝度指定値、ホワイトバランス指定値は、Ｒ−ＬＵＴ５３１、Ｇ−ＬＵＴ５３２、Ｂ−ＬＵＴ５３３に導かれる。これらは第１の実施形態における前記ＬＥＤ駆動制御部１１２の構成要素と同じである。 The backlight luminance designation value and white balance designation value input from the input terminal 501 are led to the R-LUT 531, G-LUT 532, and B-LUT 533. These are the same as the components of the LED drive control unit 112 in the first embodiment.

Ｒ−ＬＵＴ５３１の出力する前記制御基準電圧値は出力端子５１１に導かれ、前記ＬＥＤ駆動部１１３の制御電圧として出力される。Ｒ−ＬＵＴ５３１の出力する前記制御目標電流量は前記Ｒ−電流比較部５４１へ導かれる。また、検出電流量入力端子５２１から入力されるＲ−ＬＥＤに対する検出電流量も前記Ｒ−電流比較部５４１へ導かれる。 The control reference voltage value output from the R-LUT 531 is guided to an output terminal 511 and output as a control voltage for the LED driving unit 113. The control target current amount output from the R-LUT 531 is guided to the R-current comparison unit 541. Further, the detected current amount for the R-LED input from the detected current amount input terminal 521 is also led to the R-current comparison unit 541.

前記Ｒ−電流比較部５４１では、前記制御目標電流量と前記検出電流量とを比較し、その差分値（前記検出電流量−前記制御目標電流量）を差分値出力端子６５１へ出力する。 The R-current comparison unit 541 compares the control target current amount with the detected current amount, and outputs the difference value (the detected current amount−the control target current amount) to the difference value output terminal 651.

Ｇ信号系統であるＧ−ＬＵＴ５３２、Ｇ−電流比較部６４２、入力端子５２２、出力端子５１２、差分値出力端子６５２の動作も上記Ｒ信号系統の動作と同様である。 The operations of the G signal system G-LUT 532, the G current comparison unit 642, the input terminal 522, the output terminal 512, and the difference value output terminal 652 are the same as those of the R signal system.

Ｂ信号系統であるＢ−ＬＵＴ５３３、Ｂ−電流比較部６４３、入力端子５２３、出力端子５１３、差分値出力端子６５３の動作も上記Ｒ信号系統の動作と同様である。 The operations of the B signal system B-LUT 533, the B current comparison unit 643, the input terminal 523, the output terminal 513, and the difference value output terminal 653 are the same as those of the R signal system.

以上、前記ＬＥＤ部１１５の駆動方法として直流電圧を印加して直流電流を供給する場合の前記ＬＥＤ駆動制御部２１２の例を説明してきたが、別な駆動方法として、インバータ制御された電圧を印加して電流を供給する構成も可能である。 The example of the LED drive control unit 212 in the case where a DC voltage is applied and a DC current is supplied as a driving method of the LED unit 115 has been described above, but an inverter-controlled voltage is applied as another driving method. Thus, a configuration for supplying current is also possible.

この場合それぞれのＬＥＤにおける発光量の制御は、印加する電圧は一定のまま、デューティの大小で行う。したがって、前記Ｒ−ＬＥＤ制御値、Ｇ−ＬＥＤ制御値、Ｂ−ＬＥＤ制御値は、それぞれＲ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｇ−ＬＥＤ制御デューティ設定値、Ｂ−ＬＥＤ制御デューティ設定値となる。前記ＬＥＤ駆動制御部２１２の構成要素である前記Ｒ−ＬＵＴ５３１、前記Ｇ−ＬＵＴ５３２、前記Ｂ−ＬＵＴ５３３は、制御基準電圧値テーブルの代わりに、制御基準デューティを指定するテーブルとなる。 In this case, the amount of light emitted from each LED is controlled with the magnitude of the duty while the applied voltage remains constant. Accordingly, the R-LED control value, the G-LED control value, and the B-LED control value become an R-LED control duty setting value, a G-LED control duty setting value, and a B-LED control duty setting value, respectively. The R-LUT 531, the G-LUT 532, and the B-LUT 533 that are components of the LED drive control unit 212 are tables that specify control reference duty instead of the control reference voltage value table.

以上のように、本発明における第２の実施形態によれば、バックライトの輝度に応じたホワイトバランス調整を、主にＬＥＤ型バックライトにおける各色のＬＥＤの光量制御で行い、ＬＥＤを駆動する電流量を観測することにより、ガンマ特性を変更して微調整するフィードバック制御でホワイトバランス制御誤差分を抑圧することができる。これにより、光透過率のダイナミックレンジ全体を使って映像の振幅方向における階調表現性能を実質低下させないで、温度変化の影響を抑えながら、バックライト発光量の変動を抑えたホワイトバランス調整を忠実に行うことができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, the white balance adjustment according to the luminance of the backlight is performed mainly by the light amount control of the LED of each color in the LED backlight, and the current for driving the LED. By observing the amount, the white balance control error can be suppressed by feedback control in which the gamma characteristic is changed and finely adjusted. As a result, using the entire dynamic range of light transmittance, the gradation expression performance in the amplitude direction of the image is not substantially degraded, and the white balance adjustment that suppresses the fluctuation of the backlight emission is suppressed while suppressing the influence of the temperature change. Can be done.

次に本発明における液晶表示装置の第３の実施形態を説明する。図３は本発明における液晶表示装置の第３の実施の形態の構成を示す図である。１０１は輝度（Ｙ）信号入力端子、１０２は色差（Ｃｂ）信号入力端子、１０３は色差（Ｃｒ）信号入力端子、１０４は特徴検出部、１０６は輝度信号増幅部、１０７はＲＧＢ変換部、１１０は液晶駆動部、１１１は液晶パネル、１１３はＬＥＤ駆動部、１１４は電流検出部、１１５はＬＥＤバックライトである。また２０５は統合制御部、２０９はガンマ補正部である。これらは図２に示す第２の実施の形態内での構成要素であるため説明は省略する。図２と異なるのは、ＬＥＤ駆動制御部３１２である。 Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. 101 is a luminance (Y) signal input terminal, 102 is a color difference (Cb) signal input terminal, 103 is a color difference (Cr) signal input terminal, 104 is a feature detection unit, 106 is a luminance signal amplification unit, 107 is an RGB conversion unit, 110 Is a liquid crystal drive unit, 111 is a liquid crystal panel, 113 is an LED drive unit, 114 is a current detection unit, and 115 is an LED backlight. Reference numeral 205 denotes an integrated control unit, and 209 denotes a gamma correction unit. Since these are the constituent elements in the second embodiment shown in FIG. What is different from FIG. 2 is an LED drive control unit 312.

ＬＥＤ駆動制御部３１２の構成を図７に示す。入力端子５０１、入力端子５２１、入力端子５２２、入力端子５２３、Ｒ−ＬＵＴ５３１、Ｇ−ＬＵＴ５３２、Ｂ−ＬＵＴ５３３、Ｒ−電圧加算部５５１、Ｇ−電圧加算部５５２、Ｂ−電圧加算部５５３、出力端子５１１、出力端子５１２、出力端子５１３は第１の実施の形態における構成要素と同じであり、差分値出力端子５１１、差分値出力端子５１２、差分値出力端子５１３は第２の実施の形態における構成要素と同じであるため、説明は省略する。 The configuration of the LED drive control unit 312 is shown in FIG. Input terminal 501, input terminal 521, input terminal 522, input terminal 523, R-LUT 531, G-LUT 532, B-LUT 533, R-voltage adder 551, G-voltage adder 552, B-voltage adder 553, output The terminal 511, the output terminal 512, and the output terminal 513 are the same as the components in the first embodiment, and the difference value output terminal 511, the difference value output terminal 512, and the difference value output terminal 513 are the same as those in the second embodiment. Since it is the same as a component, description is abbreviate | omitted.

Ｒ−電流比較部７４１は、前記制御目標電流量と前記検出電流量とを比較し、その電流量差分値（前記検出電流量−前記制御目標電流量）を求める。この電流量差分値を、前記ＬＥＤバックライト１１５の駆動電流を制御する成分である電圧補正参照値と、前記ガンマ補正部２０９のガンマ特性を変更する成分であるガンマ特性補正参照値に切り分ける。 The R-current comparison unit 741 compares the control target current amount and the detected current amount, and obtains a current amount difference value (the detected current amount-the control target current amount). The current amount difference value is divided into a voltage correction reference value that is a component that controls the drive current of the LED backlight 115 and a gamma characteristic correction reference value that is a component that changes the gamma characteristic of the gamma correction unit 209.

例えば、電流量のダイナミックレンジのうち、１／４精度以上を電圧補正参照値とし、１／４精度未満をガンマ特性補正参照値とする。回路構成としては、電流量のダイナミックレンジが４ビット（１６階調）のデジタルデータとして表現される場合、上位２ビットが電圧補正参照値となり、下位２ビットをガンマ特性補正参照値となる。なお、上記１／４精度、４ビット、２ビットなどの値は、一例として挙げた値であり、他の値でもよい。 For example, in the dynamic range of the amount of current, a voltage accuracy reference value equal to or higher than ¼ accuracy is used, and a gamma characteristic correction reference value is set less than ¼ accuracy. As a circuit configuration, when the dynamic range of the current amount is expressed as digital data of 4 bits (16 gradations), the upper 2 bits are the voltage correction reference value and the lower 2 bits are the gamma characteristic correction reference value. Note that the values of ¼ precision, 4 bits, 2 bits, etc. are given as examples, and other values may be used.

その後、Ｒ−電流比較部７４１は、前記電圧補正参照値に応じた電圧補正値を前記Ｒ−電圧加算部５５１へ出力し、前記ガンマ特性補正参照値を前記差分値出力端子１１５１から前記統合制御部２０５へ出力する。 Thereafter, the R-current comparison unit 741 outputs a voltage correction value corresponding to the voltage correction reference value to the R-voltage addition unit 551, and the gamma characteristic correction reference value is output from the difference value output terminal 1151 to the integrated control. The data is output to the unit 205.

Ｇ−電流比較部７４２、Ｂ−電流比較部７４３の動作は、前記Ｒ−電流比較部
１７４１と同様であり、それぞれＧ信号、Ｂ信号に対する処理を行う。 The operations of the G-current comparison unit 742 and the B-current comparison unit 743 are the same as those of the R-current comparison unit 1741, and process the G signal and the B signal, respectively.

以上のように、本発明における第３の実施の形態によれば、バックライトの輝度に応じたホワイトバランス調整を、主にＬＥＤ型バックライトにおける各色のＬＥＤの光量制御で行い、ＬＥＤを駆動する電流量を観測することにより、ＬＥＤの駆動電流量を目標値に近づけるフィードバック制御と、ガンマ特性を変更して微調整するフィードバック制御を併用してホワイトバランス制御誤差分を抑圧することができる。これにより、光透過率のダイナミックレンジ全体を使って映像の振幅方向における階調表現性能を実質低下させないで、温度変化の影響を抑えながら、バックライト発光量の変動を抑えたホワイトバランス調整を忠実に行うことができる。 As described above, according to the third embodiment of the present invention, the white balance adjustment according to the luminance of the backlight is performed mainly by controlling the light amount of each color LED in the LED type backlight to drive the LED. By observing the current amount, it is possible to suppress the white balance control error by using both feedback control for bringing the LED drive current amount closer to the target value and feedback control for fine adjustment by changing the gamma characteristic. As a result, using the entire dynamic range of light transmittance, the gradation expression performance in the amplitude direction of the image is not substantially degraded, and the white balance adjustment that suppresses the fluctuation of the backlight emission is suppressed while suppressing the influence of the temperature change. Can be done.

次に本発明における液晶表示装置の第４の実施の形態を説明する。図４は本発明における液晶表示装置の第４の実施の形態の構成を示す図である。 Next, a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

表示装置上の映像を視聴する場合、表示装置の発する光だけでなく、視聴環境における周囲光が表示装置の表面で反射した光も一緒に視覚している。つまり、周囲光により、視覚上のホワイトバランスが変化してしまう。本実施の形態は、周囲光によらず視覚上のホワイトバランスを所定の値に保つ効果をもたせるものである。 When viewing an image on the display device, not only light emitted from the display device but also light reflected by the surface of the display device from ambient light in the viewing environment is viewed together. That is, the visual white balance changes due to ambient light. The present embodiment has an effect of maintaining the visual white balance at a predetermined value regardless of the ambient light.

図４において、図１に示す第１の実施の形態内での構成要素と同じものは同じ符号を用いている。図１と異なるのは、統合制御部３０５、周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８である。 In FIG. 4, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment shown in FIG. What is different from FIG. 1 is an integrated control unit 305 and an ambient light RGB luminance detection unit 318.

第４の実施形態の動作は、まず、本発明の液晶表示装置の視聴環境における周囲光のＲＧＢ輝度分布を周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８で検出する。この周囲光とは、本発明の液晶表示装置の発する光以外の視聴環境自体の光である。また周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８は、周囲光に含まれる３種類の異なる光成分について独立に光量を検出する検出部である。 In the operation of the fourth embodiment, first, the ambient light RGB brightness detector 318 detects the RGB brightness distribution of ambient light in the viewing environment of the liquid crystal display device of the present invention. This ambient light is light in the viewing environment itself other than the light emitted by the liquid crystal display device of the present invention. The ambient light RGB luminance detection unit 318 is a detection unit that independently detects the amount of light for three different types of light components included in the ambient light.

そして前記周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８の検出結果に応じて、統合制御部３０５が前記ＬＥＤ駆動制御部１１２へ出力するホワイトバランス指定値を切り替える。例えば、周囲光のＲＧＢ輝度分布において青（Ｂ）系が強ければ、バックライトのＢ−ＬＥＤの発光量を小さくし、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤの発光量を大きくするように、バックライトのホワイトバランス指定値を切り替えるように制御する。 Then, in accordance with the detection result of the ambient light RGB luminance detection unit 318, the white balance designation value output by the integrated control unit 305 to the LED drive control unit 112 is switched. For example, if the blue (B) system is strong in the RGB luminance distribution of ambient light, the backlight B-LED emission amount is reduced and the R-LED and G-LED emission amounts are increased. Control to switch the white balance specified value.

なお、前記周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８は一般的にフォトトランジスタなどの半導体を用いるため温度特性があり、検出結果も温度特性をもつことになる。しかし、前記周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８の検出結果の使用目的は、周囲光に含まれるＲ光量、Ｇ光量、Ｂ光量の相対的強度関係の傾向を参照するためであり、前記統合制御部３０５での判断結果としては、温度の影響をほとんど受けない。 The ambient light RGB luminance detector 318 generally has a temperature characteristic because a semiconductor such as a phototransistor is used, and the detection result also has a temperature characteristic. However, the purpose of use of the detection result of the ambient light RGB luminance detection unit 318 is to refer to the tendency of the relative intensity relationship between the R light amount, the G light amount, and the B light amount included in the ambient light. As a result of determination, the temperature is hardly affected.

以上のように、本発明における第４の実施の形態によれば、第１の実施形態と同様に、バックライトの輝度に応じたホワイトバランス調整を、ＬＥＤ型バックライトにおける各色のＬＥＤの光量制御で行い、ＬＥＤを駆動する電流量を観測することにより、ＬＥＤの駆動電流量を目標値に近づけるフィードバック制御でホワイトバランス制御誤差分を抑圧することができる。これにより、光透過率のダイナミックレンジ全体を使って映像の振幅方向における階調表現性能を実質低下させないで、温度変化の影響を抑えながらバックライト発光量の変動を抑えたホワイトバランス調整を忠実に行うことができる。 As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment, the white balance adjustment according to the luminance of the backlight is performed, and the light amount control of each color LED in the LED backlight is performed. By observing the amount of current that drives the LED, the white balance control error can be suppressed by feedback control that brings the LED driving current amount closer to the target value. As a result, the entire white balance adjustment that suppresses fluctuations in the amount of backlight emission while suppressing the effects of temperature changes without substantially reducing the gradation expression performance in the amplitude direction of the image using the entire dynamic range of light transmittance. It can be carried out.

さらに、周囲光の影響で視覚上のホワイトバランスが異なってしまうような環境においても、周囲光のＲＧＢ分布を検出しそれに応じて、バックライトのホワイトバランスを切り替えることにより、視覚上のホワイトバランスを本来画像が持っているホワイトバランスに近づけることが可能となる。 Furthermore, even in an environment where the visual white balance differs due to the influence of ambient light, the visual white balance can be adjusted by detecting the RGB distribution of ambient light and switching the white balance of the backlight accordingly. It is possible to approach the white balance originally possessed by the image.

また、第４の実施の形態の構成では、周囲光ＲＧＢ輝度検出部３１８での検出結果から周囲光の白色輝度も求めることが可能であり、周囲光の輝度に応じてバックライトの全体の光量を制御することも可能である。これにより、視聴環境が暗い場合にバックライトの全体の光量を低下させることにより、このような環境ほど目立ちやすい映像中の暗い部分の黒浮きを抑えることができ、画質を向上するという効果も得られる。 In the configuration of the fourth embodiment, the white luminance of the ambient light can be obtained from the detection result of the ambient light RGB luminance detection unit 318, and the total amount of light of the backlight is determined according to the luminance of the ambient light. It is also possible to control. This reduces the overall amount of light in the backlight when the viewing environment is dark, so that it is possible to suppress the darkening of dark parts in images that are more conspicuous in such an environment and to improve image quality. It is done.

また、視聴環境に応じてバックライトの全体の光量を低下させることにより、液晶表示装置の消費電力の低減を図ることができるという効果も得られる。 In addition, the power consumption of the liquid crystal display device can be reduced by reducing the total light amount of the backlight according to the viewing environment.

１０１：輝度信号（Ｙ）入力端子、１０２：色差信号（Ｃｂ）入力端子、１０３：色差信号（Ｃｂ）入力端子、１０４：特徴検出部、１０５：統合制御部、１０６：輝度信号増幅部、１０７：ＲＧＢ変換部、１０９：ガンマ補正部、１１０：液晶パネル駆動部、１１１：液晶パネル、１１２：ＬＥＤ駆動制御部、１１３：ＬＥＤ駆動部、１１４：電流検出部、１１５：ＬＥＤバックライト、２０５：統合制御部、２０９：ガンマ補正部、２１２：ＬＥＤ駆動制御部、３１２：ＬＥＤ駆動制御部、４０５：統合制御部、４１８：周囲光検出部、５０１：入力端子、５１１：出力端子（Ｒ系）、５１２：出力端子（Ｇ系）、５１３：出力端子（Ｂ系）、５２１：検出電流量入力端子（Ｒ系）、５２２：検出電流量入力端子（Ｇ系）、５２３：検出電流量入力端子（Ｂ系）、５３１：Ｒ−ＬＵＴ、５３２：Ｇ−ＬＵＴ、５３３：Ｂ−ＬＵＴ、５４１：Ｒ−電流比較部、５４２：Ｇ−電流比較部、５４３：Ｂ−電流比較部、５５１：Ｒ−電圧加算部、５５２：Ｇ−電圧加算部、５５３：Ｂ−電圧加算部、６４１：Ｒ−電流比較部、６４２：Ｇ−電流比較部、６４３：Ｂ−電流比較部、６５１：差分値出力端子（Ｒ系）、６５２：差分値出力端子（Ｇ系）、６５３：差分値出力端子（Ｂ系）、７４１：Ｒ−電流比較部、７４２：Ｇ−電流比較部、７４３：Ｂ−電流比較部。 101: luminance signal (Y) input terminal, 102: color difference signal (Cb) input terminal, 103: color difference signal (Cb) input terminal, 104: feature detection unit, 105: integrated control unit, 106: luminance signal amplification unit, 107 : RGB conversion unit, 109: gamma correction unit, 110: liquid crystal panel drive unit, 111: liquid crystal panel, 112: LED drive control unit, 113: LED drive unit, 114: current detection unit, 115: LED backlight, 205: Integrated control unit, 209: Gamma correction unit, 212: LED drive control unit, 312: LED drive control unit, 405: Integrated control unit, 418: Ambient light detection unit, 501: Input terminal, 511: Output terminal (R system) 512: Output terminal (G system), 513: Output terminal (B system), 521: Detection current amount input terminal (R system), 522: Detection current amount input terminal (G system), 523: Detection Flow rate input terminal (B system), 531: R-LUT, 532: G-LUT, 533: B-LUT, 541: R-current comparison unit, 542: G-current comparison unit, 543: B-current comparison unit, 551: R-voltage addition unit, 552: G-voltage addition unit, 553: B-voltage addition unit, 641: R-current comparison unit, 642: G-current comparison unit, 643: B-current comparison unit, 651: Difference value output terminal (R system), 652: Difference value output terminal (G system), 653: Difference value output terminal (B system), 741: R-current comparison unit, 742: G-current comparison unit, 743: B A current comparator;

Claims

In a liquid crystal display device comprising a light emitting device of three colors that emits light of each color of RGB and a liquid crystal panel, and configured to use light from the light emitting device of three colors as a backlight of the liquid crystal panel,
An ambient light detector that detects the relative intensities of R light, G light, and B light in the ambient light of the liquid crystal display device;
A control unit for individually controlling the light emission amounts of the light emitting devices of the respective colors based on the relative intensities of the R light, G light and B light of the ambient light detected by the ambient light detection unit;
Bei to give a,
When the ambient light detection unit detects that one of the R light, the G light, and the B light has a higher relative intensity than the other, the control unit corresponds to a light color having the higher relative intensity. A liquid crystal display device , wherein the light emitting devices of the respective colors are controlled so that the light emitting amounts of the light emitting devices are relatively lower than the light emitting amounts of the light emitting devices of other colors .

The liquid crystal display device according to claim 1.
The control unit individually controls the light emission amount of the light emitting device of each color according to a designated value of white balance,
When the ambient light detection unit detects that one of the R light, G light, and B light has a higher relative intensity than the other, the light emission of the light emitting device corresponding to the color of the light having the higher relative intensity The liquid crystal display device, wherein the specified value of the white balance is set so that the amount is relatively lower than the light emission amounts of the light emitting devices of other colors.

3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the ambient light detection unit is capable of detecting white brightness of the ambient light in addition to the relative intensity.
The liquid crystal display device, wherein the control unit further controls a light amount of the entire backlight based on a white luminance of the ambient light detected by the ambient light detection unit.

In a liquid crystal display device comprising a light emitting device of three colors that emits light of each color of RGB and a liquid crystal panel, and configured to use light from the light emitting device of the three colors as a backlight of the liquid crystal panel,
An ambient light detector that detects a luminance distribution of each color of RGB in ambient light of the liquid crystal display device;
Based on the luminance distribution of each color of RGB in the ambient light detected by the ambient light detection unit, a control unit that individually controls the light emission amount of the light emitting device of each color;
With
In the luminance distribution detected by the ambient light detection unit, the control unit, when one of the R light, G light, and B light has a higher relative intensity than the other, emits light having a higher relative intensity. A liquid crystal display device , wherein the light emitting devices of the respective colors are controlled so that the light emitting amount of the light emitting device corresponding to the color is relatively lower than the light emitting amounts of the light emitting devices of other colors .

The liquid crystal display device according to claim 4.
The control unit individually controls the light emission amount of the light emitting device of each color according to a designated value of white balance,
In the luminance distribution detected by the ambient light detection unit, when one of the R light, the G light, and the B light has a higher relative intensity than the other, the light intensity corresponding to the color of the light having the higher relative intensity. The liquid crystal display device, wherein the specified value of the white balance is set so that the light emission amount of the light emitting device is relatively lower than the light emission amounts of the light emitting devices of other colors.

The liquid crystal display device according to any one of claims 4 to 5, wherein the ambient light detection unit can further detect white brightness of the ambient light in addition to the brightness distribution.
The liquid crystal display device, wherein the control unit further controls a light amount of the entire backlight based on a white luminance of the ambient light detected by the ambient light detection unit.

7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light emitting device is a light emitting diode.