(57)【要約】【課題】表示画面内での表示領域が小さい場合でも、良好な画像を表示する。【解決手段】画像表示装置１００は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子１０２の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する。該装置は、表示画面における複数の被照明領域を照明する照明手段２１１と、入力画像信号に応じて、照明手段の輝度変調制御を行う制御手段２０２とを有する。制御手段は、表示領域内の被照明領域の数が所定数より多い場合は該表示領域内の被照明領域ごとに輝度変調制御を行い、上記数が所定数より少ない場合は被照明領域ごとの輝度変調制御を行わない。【選択図】図２
2020076815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置であって、
前記表示画面における複数の被照明領域を照明する照明手段と、
前記入力画像信号に応じて、前記照明手段の輝度変調制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記表示領域内の前記被照明領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記数が前記所定数より少ない場合は、前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示装置は、第１の入力画像信号に応じた画像と第２の入力画像信号に応じた画像をそれぞれ、前記表示画面のうち少なくとも一部である第１の表示領域と第２の表示領域に表示し、
前記制御手段は、前記第１の表示領域内の前記被照明領域の数が所定数より多く、前記第２の表示領域内の前記被照明領域の数が前記所定数より少ない場合に、前記第１の表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、前記第２の表示領域内の前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置であって、
前記表示画面における複数の被照明領域を照明する照明手段と、
前記入力画像信号に応じて、前記照明手段の輝度変調制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記表示画面に対する前記表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記面積比が前記所定比より小さい場合は、前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示装置は、第１の入力画像信号に応じた画像と第２の入力画像信号に応じた画像をそれぞれ、前記表示画面のうち少なくとも一部である第１の表示領域と第２の表示領域に表示し、
前記制御手段は、前記第１の表示領域の面積比が前記所定比より大きく、前記第２の表示領域の前記面積比が前記所定比より小さい場合に、前記第１の表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、前記第２の表示領域内の前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記面積比を前記表示画面と前記第１および第２の表示領域の解像度の情報から取得することを特徴する請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記照明手段は、複数の光源を含み、
前記輝度変調制御は、前記複数の光源のそれぞれの発光量を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記照明手段は、光源と前記表示素子との間に配置され、前記光源からの光の透過率を制御可能な輝度変調素子を含み、
前記輝度変調制御は、前記輝度変調素子における複数の光透過領域のそれぞれの前記透過率を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１の表示領域と前記第２の表示領域とが隣接し、前記第１および第２の表示領域のそれぞれに表示された２画像の画素であって、前記第１および第２の表示領域の境界を挟んで互いに隣接する画素間に所定差を超える階調差がある場合に、前記第１および第２の表示領域において前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする請求項２または４に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１の入力画像信号と前記第２の入力画像信号とが互いに同じ画像信号である場合は、前記第１の表示領域と前記第２の表示領域のいずれにおいても前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする請求項２または４に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、入力画像信号としてハイダイナミックレンジ信号が入力された場合に、前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、入力画像信号として標準ダイナミックレンジ信号が入力され、該標準ダイナミックレンジ信号に対してダイナミックコントラスト処理が行われる場合に、前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御が行われる場合に、前記画像に対する画質補正処理を行う画像処理手段を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置であって、
前記表示画面における複数の光出射領域のそれぞれから出射する光に対する透過率を制御可能な輝度変調素子と、
前記入力画像信号に応じて、前記輝度変調素子の透過率を制御する輝度変調制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記表示領域内の前記光出射領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の前記光出射領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記数が前記所定数より少ない場合は、前記光出射領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置であって、
前記表示画面における複数の光出射領域のそれぞれから出射する光に対する透過率を制御可能な輝度変調素子と、
前記入力画像信号に応じて、前記輝度変調素子の透過率を制御する輝度変調制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記表示画面に対する前記表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の前記光出射領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記面積比が前記所定比より小さい場合は、前記光出射領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置の制御方法であって、
照明手段に、前記表示画面における複数の被照明領域を照明させるステップと、
前記入力画像信号に応じて、前記照明手段の輝度変調制御を行う制御ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、
前記表示領域内の前記被照明領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記数が前記所定数より少ない場合は、前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置の制御方法であって、
照明手段に、前記表示画面における複数の被照明領域を照明させるステップと、
前記入力画像信号に応じて、前記照明手段の輝度変調制御を行う制御ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、
前記表示画面に対する前記表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の前記被照明領域ごとに前記輝度変調制御を行い、
前記面積比が前記所定比より小さい場合は、前記被照明領域ごとの前記輝度変調制御を行わないことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項１７】
入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置のコンピュータに、請求項１５または１６に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直視型ディスプレイやプロジェクタ等の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力画像信号に応じた画像を表示可能な画像表示装置では、該入力画像信号の輝度に応じて輝度変調制御を行う。輝度変調制御は、液晶ディスプレイ用のバックライトの輝度を部分的に制御したり、プロジェクタにおいて画像表示用液晶パネルとは別の輝度制御用液晶パネルを用いて画像表示用液晶パネルに入射する照明光の輝度を領域ごとに制御したりする。
【０００３】
また、特許文献１にて開示された画像表示装置には、1つの表示画面内を複数の領域に分割し、複数の入力画像信号のそれぞれに応じた画像を上記複数の分割領域に表示させるものがある。このような表示は、ＰｂｙＰ（Picture by Picture）表示やＰｉｎＰ（Picture in Picture）表示等と称される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８４７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、分割領域の面積が表示画面の全体の面積に対して小さい場合には、その分割領域に対してバックライトや輝度制御用液晶パネルによって輝度が制御できる最小領域のサイズが大きすぎるおそれがある。この場合、分割領域に表示される画像に対して良好な輝度変調制御を行うことができず、結果として良好な画像を表示することができない。
【０００６】
本発明は、表示画面内での表示領域が小さい場合でも、良好な画像を表示できるようにした画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての画像表示装置は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する。該画像表示装置は、表示画面における複数の被照明領域を照明する照明手段と、入力画像信号に応じて、照明手段の輝度変調制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、表示領域内の被照明領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の被照明領域ごとに輝度変調制御を行い、上記数が所定数より少ない場合は、被照明領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一側面としての画像表示装置は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する。該画像表示装置は、表示画面における複数の被照明領域を照明する照明手段と、入力画像信号に応じて、照明手段の輝度変調制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、表示画面に対する表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の被照明領域ごとに輝度変調制御を行い、面積比が所定比より小さい場合は、被照明領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一側面としての画像表示装置は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する。該画像表示装置は、表示画面における複数の光出射領域のそれぞれから出射する光に対する透過率を制御可能な輝度変調素子と、入力画像信号に応じて、輝度変調素子の透過率を制御する輝度変調制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、表示領域内の光出射領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の光出射領域ごとに輝度変調制御を行い、上記数が所定数より少ない場合は、光出射領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としての画像表示装置は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する。該画像表示装置は、表示画面における複数の光出射領域のそれぞれから出射する光に対する透過率を制御可能な輝度変調素子と、入力画像信号に応じて、輝度変調素子の透過率を制御する輝度変調制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、表示画面に対する表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の光出射領域ごとに輝度変調制御を行い、面積比が所定比より小さい場合は、光出射領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置に適用される。該制御方法は、照明手段に、表示画面における複数の被照明領域を照明させるステップと、入力画像信号に応じて、照明手段の輝度変調制御を行う制御ステップとを有する。制御ステップにおいて、表示領域内の被照明領域の数が所定数より多い場合は、該表示領域内の被照明領域ごとに輝度変調制御を行い、上記数が所定数より少ない場合は、被照明領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の他の一側面としての制御方法は、入力画像信号に応じた画像を、表示素子の表示画面のうち少なくとも一部である表示領域に表示する画像表示装置に適用される。該制御方法は、照明手段に、表示画面における複数の被照明領域を照明させるステップと、入力画像信号に応じて、照明手段の輝度変調制御を行う制御ステップとを有する。制御ステップにおいて、表示画面に対する表示領域の面積比が所定比より大きい場合は、該表示領域内の被照明領域ごとに輝度変調制御を行い、面積比が所定比より小さい場合は、被照明領域ごとの輝度変調制御を行わないことを特徴とする。
【００１３】
なお、画像表示装置のコンピュータに上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表示画面内での表示領域が小さい場合でも、良好な画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１である画像表示装置を示す外観図。
【図２】実施例１の画像表示装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１におけるＰｂｙＰ表示とバックライト光源の配列とを示す図。
【図４】実施例１において行われる処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例２におけるＰｉｎＰ表示とバックライト光源の配列とを示す図。
【図６】実施例２において行われる処理を示すフローチャート。
【図７】実施例２におけるＰｉｎＰ表示での２つの表示領域の境界を示す図。
【図８】本発明の実施例３である画像表示装置を示す外観図。
【図９】実施例３の画像表示装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１には、本発明の実施例１である直視型画像表示装置としての液晶ディスプレイ１００の外観を示している。液晶ディスプレイ１００は、ディスプレイ本体１０１、表示素子としての液晶パネル１０２、ディスプレイ本体１０１に内蔵されたスピーカ１０３および不図示の外部映像出力装置からの映像信号（入力画像信号）が入力される映像入力端子１０４，１０５を有する。また、ディスプレイ本体１０１は、外部ＡＣ電源に接続されるコードが接続されるインレット１０６、電源ボタン１０７およびリモートコントローラからの赤外線信号を受光する受光部（ＩＲリモコン受光ＩＣ）１０８を有する。
【００１８】
図２は、液晶ディスプレイ１００の電気回路の構成を示している。ワンチップ型マイクロコンピュータとしての映像信号処理マイコン２０１は、画像処理手段として機能し、外部映像出力機器から入力された映像信号を液晶パネル１０２に表示される解像度の信号に変換したり、映像信号に対して様々な補正処理を行ったりする。
【００１９】
具体的には、映像信号処理マイコン２０１は、映像入力端子Ａ（１０４）および映像入力端子Ｂ（１０５）からの映像信号に対して液晶パネル１０２での表示に適した解像度となるように解像度変換（スケーリング）処理を行う。そして、該スケーリング処理後の映像信号（映像データ）を液晶パネルドライバＩＣ２０７に伝送する。また、映像信号処理マイコン２０１は、映像データに対してガンマ補正処理、色むら補正処理および輝度補正処理を行うこともできる。液晶パネル１０２は、液晶パネルドライバ２０７からの映像データ（駆動信号）に応じた映像（画像）を表示する。
【００２０】
制御手段としてのディスプレイ制御マイコン２０２は、電源ボタン１０７やＩＲリモコン受光ＩＣ１０８からの入力信号を受け付けたり、複数の冷却ファン２０８の回転／停止、照明手段としてのバックライト２１１の点灯／消灯および輝度変調の制御を行ったりする。バックライト２１１の点灯／消灯および輝度変調の制御は、バックライト制御回路２１０を通じて行う。また、ディスプレイ制御マイコン２０２は、ディスプレイ本体１０１内の温度を検出する複数の温度センサ２０９からの温度情報に基づいて、ディスプレイ本体１０１の内部温度を適切に維持するように複数の冷却ファン２０８の回転数（風量）を制御する。
【００２１】
電源部２０６は、インレット１０６を介して供給されるＡＣ電源から液晶ディスプレイ１００内で使用する様々な電源を生成する。バックライト２１１は、液晶パネル１０２の背面に配置され、格子状に配列された複数の光源としての白色ＬＥＤ素子により構成されている。複数の白色ＬＥＤ素子からの照明光はそれぞれ、液晶パネル１０２の表示画面における複数の被照明領域を照明する。各被照明領域は、各白色ＬＥＤ素子からの照明光によって照明される領域である。
【００２２】
ディスプレイ制御マイコン２０２は、映像信号処理マイコン２０１から映像信号の輝度情報を受け取り、該輝度情報に応じてバックライト２１１の全体的または部分的な輝度を制御する輝度変調制御を行う。具体的には、ディスプレイ制御マイコン２０２は、複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれの発光量を制御することで、該複数の白色ＬＥＤ素子に対応する複数の被照明領域に対して一括して輝度変調制御を行ったり、被照明領域ごとに輝度変調制御を行ったりする。
【００２３】
不揮発性メモリ２０３，２０４は、それぞれが接続されたマイコンが使用するコンピュータプログラムや各種データを格納している。さらに揮発性メモリ２０５は、表示される映像のフレームバッファや映像信号処理マイコン２０１が使用する演算用バッファとして用いられる。スピーカ１０３は、映像信号処理マイコン２０１から音声信号データを受け取った音声処理回路２１２からの信号により音を出力する。
【００２４】
図３（ａ）は、本実施例における液晶パネル１０２にＰｂｙＰ表示を行う際の表示例を示す。表示画面３００内の左側に第１の表示領域３０１が、右側に第２の表示領域３０２が設定されている。第１の表示領域３０１と第２の表示領域３０２にはそれぞれ、映像入力端子Ａ（１０４）から入力された第１の映像信号（第１の入力画像信号）に応じた画像と映像入力端子Ｂ（１０５）から入力された第２の映像信号（第２の入力画像信号）に応じた画像が表示されている。第１の表示領域３０１の表示画面３００の全体に対する面積比は、ユーザが任意に設定することができ、第２の表示領域３０２は第１の表示領域３０１の大きさが決められると一意に定まる。
【００２５】
図３（ｂ）は、バックライト２１１に設けられた複数の白色ＬＥＤ素子（白丸）２１１ａの配列を示している。この図には、図３（ａ）に示した第１の表示領域３０１と第２の表示領域３０２の外枠（実線）も示している。第１の表示領域３０１に含まれる白色ＬＥＤ素子２１１ａの数、つまりは被照明領域の数は十分に多い。このため、第１の表示領域３０１内で第１の映像信号の輝度情報に応じた白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御を行うことで、第１の表示領域３０１に良好な輝度変調効果が与えられた画像を表示することができる。
【００２６】
一方、第２の表示領域３０２は第１の表示領域３０１よりも小さな領域であり、第２の表示領域３０２に含まれる白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）の数は少ない。このため、第２の表示領域３０２内で第２の映像信号の輝度情報に応じた白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行うと、第２の表示領域３０２に良好な輝度変調効果が与えられた画像を表示することができない。
【００２７】
図４のフローチャートは、本実施例においてディスプレイ制御マイコン２０２がコンピュータプログラムに従って実行するＰｂｙＰ表示処理（制御方法における制御ステップ）を示している。以下の説明において、Ｓはステップを意味する。本処理の開始前において、液晶ディスプレイ１００の電源が投入され、点灯した複数の白色ＬＥＤ素子２１１ａからの照明光が液晶パネル１０２の表示画面（複数の被照明領域）３００を照明している。
【００２８】
Ｓ４００において、ユーザが液晶パネル１０２に表示されたメニュー画面においてＰｂｙＰ表示を選択すると、ディスプレイ制御マイコン２０２は本処理を開始する。
【００２９】
次にＳ４０１では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、図３に示した第１の表示領域３０１に含まれる白色ＬＥＤ素子２１１ａの数（以下、バックライト数という）を計算する。この際、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域３０１の表示画面３００全体に対する面積比と、バックライト２１１における白色ＬＥＤ素子２１１ａの配置密度とを用いる。第１の表示領域３０１の面積をＡ１とし、白色ＬＥＤ素子２１１ａの配置密度をσとすると、バックライト数Ｐは、以下の式（１）により計算される。
Ｐ＝Ａ１×σ        （１）
なお、面積Ａ１および上記面積比は、表示画面３００と第１の表示領域３０１の解像度（画素数）の情報から取得することができる。例えば、表示画面３００の解像度が１９２０×１０８０であり、第１の表示領域３０１の解像度が１３６６×７６８である場合は、Ａ１は１３６６×７６８で、第１の表示領域３０１の表示画面３００全体に対する面積比は０．５となる。
【００３０】
さらにディスプレイ制御マイコン２０２は、図３に示した第２の表示領域３０２の表示画面３００全体に対する面積比と、白色ＬＥＤ素子２１１ａの密度とを用いて、第２の表示領域３０２のバックライト数を計算する。第２の表示領域３０２の面積をＡ２とすると、バックライト数Ｑは、以下の式（２）により計算される。
Ｑ＝Ａ２×σ        （２）
例えば、表示画面３００の解像度が１９２０×１０８０であり、第２の表示領域３０２の解像度が５５４×３１２である場合は、Ａ２は５５４×３１２であり、第２の表示領域３０２の表示画面３００全体に対する面積比は約０．１となる。
【００３１】
次にＳ４０３では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、映像入力端子Ａ（１０４），Ｂ（１０５）のそれぞれに入力された映像信号を検出する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ４０３からＳ４０４とＳ４０８に進む。
【００３２】
Ｓ４０４では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域３０１のバックライト数Ｐが所定数αより大きいか否かを判定する。バックライト数Ｐが所定数αより大きい場合はＳ４０５に進み、そうでなければＳ４０７に進む。所定数αは、ユーザに効果的な輝度変調効果を認識させるために必要最小限の白色ＬＥＤ素子２１１ａの数であり、表示領域の解像度や白色ＬＥＤ素子２１１ａの大きさおよび光量等の要素と、映像信号のコンテンツ、さらに視覚効果の主観的な評価に応じて決められる。
【００３３】
Ｓ４０５では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域３０１に対応する第１の映像信号がＨＤＲ信号（ハイダイナミックレンジ信号）か否かを判定する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の映像信号がＨＤＲ信号である場合は、Ｓ４０６に進み、第１の表示領域３０１において白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御とそれに適した第１の映像信号に対する画質補正処理とを行う。第１の映像信号がＨＤＲ信号でない場合は、ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ４０７に進む。
【００３４】
Ｓ４０７では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域３０１において白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行わず、かつ第１の映像信号に対する画質補正処理を行わない。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ４０６およびＳ４０７からＳ４１２に進む。
【００３５】
またＳ４０８では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域３０２のバックライト数Ｑが所定数αより大きいか否かを判定する。バックライト数Ｑが所定数αより大きい場合はＳ４０９に進み、そうでなければＳ４１１に進む。
【００３６】
Ｓ４０９では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域３０２に対応する第２の映像信号がＨＤＲ信号か否かを判定する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の映像信号がＨＤＲ信号である場合は、Ｓ４１０に進み、第２の表示領域３０２において白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御とそれに適した第２の映像信号に対する画質補正処理とを行う。第２の映像信号がＨＤＲ信号でない場合は、ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ４１１に進む。
【００３７】
Ｓ４１１では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域３０２において白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行わず、かつ第２の映像信号に対する画質補正処理を行わない。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ４１０およびＳ４１１からＳ４１２に進む。
【００３８】
Ｓ４１２では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の映像信号と第２の映像信号を１つのＰｂｙＰ映像信号に合成する。そしてＳ４１３において、ディスプレイ制御マイコン２０２は、映像信号処理マイコン２０１に合成したＰｂｙＰ映像信号に対するＰｂｙＰ表示のための処理を行わせる。これにより、第１の表示領域３０１と第２の表示領域３０２にそれぞれ、第１の映像信号に対応する画像と第２の映像信号に対応する画像が表示され、ＰｂｙＰ表示が行われる。こうして、ディスプレイ制御マイコン２０２は、本処理を終了する。
【００３９】
なお、本実施例では、ＰｂｙＰ処理を行う場合について説明したが、次の実施例２で説明するＰｉｎＰ処理を行ってもよい。
【００４０】
また、本実施例では、入力された映像信号がＨＤＲ信号であってその表示領域のバックライト数が少ない場合に輝度変調制御を行わないことについて説明した。しかし、映像信号がＨＤＲ信号ではない通常のＳＤＲ(標準ダイナミックレンジ)信号であり、ユーザがダイナミックコントラスト処理を選択(設定)した際においてバックライト数が少ない場合に輝度変調制御を行わないようにしてもよい。ダイナミックコントラスト処理は、入力された映像信号から輝度ごとに統計量を算出し、該統計量に応じて光量を制御する処理である。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の実施例２である液晶ディスプレイについて説明する。本実施例の液晶ディスプレイの構成は、図１に示した実施例１の液晶ディスプレイ１００の構成と同じであり、各構成要素には実施例１と同符号を付す。
【００４２】
図５（ａ）は、液晶パネル１０２にＰｉｎＰ表示を行う際の表示例を示す。図には、液晶パネル１０２の表示画面３００の全体に広がる第１の表示領域７０１と、該第１の表示領域７０１内に含まれる第２の表示領域７０２とを示している。第１の表示領域７０１と第２の表示領域７０２にはそれぞれ、映像入力端子Ａ（１０４）から入力された第１の映像信号（第１の入力画像信号）に応じた画像と映像入力端子Ｂ（１０５）から入力された第２の映像信号（第２の入力画像信号）に応じた画像が表示されている。第２の表示領域７０２の表示画面３００（第１の表示領域７０１）全体に対する面積比はユーザが任意に設定することができる。
【００４３】
図５（ｂ）は、バックライト２１１に設けられた複数の白色ＬＥＤ素子（白丸）２１１ａの配列を示している。この図には、図５（ａ）に示した第１の表示領域７０１と第２の表示領域７０２の外枠（実線）も示している。第１の表示領域７０１に含まれる白色ＬＥＤ素子２１１ａの数、つまりは被照明領域の数は十分に多い。このため、第１の表示領域７０１内で第１の映像信号の輝度情報に応じた白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御を行うことで、第１の表示領域７０１に良好な輝度変調効果が与えられた画像を表示することができる。
【００４４】
一方、第２の表示領域７０２は第１の表示領域７０１よりも小さな領域であり、第２の表示領域７０２に含まれる白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）の数は少ない。このため、第２の表示領域７０２内で第２の映像信号の輝度情報に応じた白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行うと、第２の表示領域７０２に良好な輝度変調効果が与えられた画像を表示することができない。
【００４５】
図６のフローチャートは、本実施例においてディスプレイ制御マイコン２０２がコンピュータプログラムに従って実行するＰｉｎＰ表示処理（制御方法における制御ステップ）を示している。本処理の開始前において、液晶ディスプレイの電源が投入され、点灯した複数の白色ＬＥＤ素子２１１ａからの照明光が液晶パネル１０２の表示画面（複数の被照明領域）３００を照明している。
【００４６】
Ｓ８００にて、ユーザが液晶パネル１０２に表示されたメニュー画面においてＰｉｎＰ表示を選択すると、ディスプレイ制御マイコン２０２は本処理を開始する。
【００４７】
次にＳ８０１では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、ユーザ設定に応じて、液晶パネル１０２の表示画面３００全体に対する第２の表示領域７０２（図５（ａ））の大きさを設定する。なお、本実施例では、図５（ａ）に示したように、第１の表示表域７０１の大きさは、液晶パネル１０２の表示画面３００全体の大きさと同じである。
【００４８】
次にＳ８０２では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、液晶パネル１０２の表示画面３００全体の面積Ｓに対する第２の表示領域７０２の面積Ｓ’の比率（面積比）Ｚを以下の式（３）により算出する。なお、実施例１でも説明したように、表示画面３００および第２の表示領域７０２の面積Ｓ，Ｓおよび第の面積’は、それらの解像度（画素数）の情報から取得することができる。
Ｚ＝Ｓ’／Ｓ        （３）
次にＳ８０３では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、映像入力端子Ａ（１０４），Ｂ（１０５）のそれぞれに入力された映像信号を検出する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８０３からＳ８０４とＳ８０８に進む。
【００４９】
Ｓ８０４では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域７０２の面積比Ｚが所定比βよりも大きいか否かを判定する。面積比Ｚが所定比βよりも大きい場合はＳ８０５に進み、そうでなければＳ８０７に進む。所定比βは、ユーザに効果的な輝度変調効果を認識させるために必要最小限の面積比であり、表示領域の解像度や白色ＬＥＤ素子２１１ａの配置密度および光量等の要素と、映像信号のコンテンツ、さらに視覚効果の主観的な評価に応じて決められる。
【００５０】
Ｓ８０５では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域７０２に対応する第２の映像信号がＨＤＲ信号か否かを判定する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の映像信号がＨＤＲ信号である場合は、Ｓ８０６に進み、第２の表示領域７０２において白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御とそれに適した第２の映像信号に対する画質補正処理とを行う。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８０６からＳ８１１またはＳ８１２に進む。第２の映像信号がＨＤＲ信号でない場合は、ディスプレイ制御マイコン２０２はＳ８０７に進む。
【００５１】
Ｓ８０７では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第２の表示領域７０２において白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行わず、かつ第２の映像信号に対する画像補正処理を行わない。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８０７からＳ８１３またはＳ８１４に進む。
【００５２】
またＳ８０８では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域７０１に対応する第１の映像信号がＨＤＲ信号か否かを判定する。ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の映像信号がＨＤＲ信号である場合はＳ８０９に進み、第１の表示領域７０１において白色ＬＥＤ素子２１１ａ（被照明領域）ごとの輝度変調制御とそれに適した第１の映像信号に対する画質補正処理とを行う。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８０９からＳ８１１またはＳ８１２に進む。第１の映像信号がＨＤＲ信号でない場合は、ディスプレイ制御マイコン２０２はＳ８１０に進む。
【００５３】
Ｓ８１０では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、第１の表示領域７０１において白色ＬＥＤ素子２１１ａごとの輝度変調制御を行わず、かつ第１の映像信号に対する画像補正処理を行わない。ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８１０からＳ８１２またはＳ８１４に進む。
【００５４】
こうして第１および第２の表示領域７０１，７０２に対するＳ８１１〜Ｓ８１４での輝度変調制御と画質補正処理を行うか否かの決定に対して、次のステップで第１および第２の映像信号を１つのＰｉｎＰ映像信号に合成する。ここでは、第１および第２の映像信号の合成として、４つの組合せが存在する。１つ目は、第２の表示領域７０２に対する輝度変調制御を行いつつ画質補正処理を行った第２の映像信号と、第１の表示領域７０１に対する輝度変調制御を行いつつ画質補正処理を行った第１の映像信号との合成である（Ｓ８１１）。２つ目は、第２の表示領域７０２に対する輝度変調制御を行いつつ画質補正処理を行った第２の映像信号と、第１の表示領域７０１に対する輝度変調制御を行わず、かつ画質補正処理を行わない第１の映像信号との合成である（Ｓ８１２）。
【００５５】
３つ目は、第２の表示領域７０２に対する輝度変調制御を行わず、かつ画質補正処理を行わない第２の映像信号と、第１の表示領域７０１に対する輝度変調制御を行いつつ画質補正処理を行った第１の映像信号との合成である（Ｓ８１３）。４つ目は、第２の表示領域７０２に対する輝度変調制御を行わず、かつ画質補正処理を行わない第２の映像信号と、第１の表示領域７０１に対する輝度変調制御を行わず、かつ画質補正処理を行わない第１の映像信号との合成である（Ｓ８１４）。
【００５６】
ディスプレイ制御マイコン２０２は、Ｓ８１１，Ｓ８１２およびＳ８１３からはＳ８１５に進み、Ｓ８１４からはＳ８１８に進む。
【００５７】
Ｓ８１５では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、映像信号処理マイコン２０１に合成した映像信号に対するＰｉｎＰ表示のための処理を行わせる。これにより、第１の表示領域７０１と第２の表示領域７０２にそれぞれ、第１の映像信号に対応する画像と第２の映像信号に対応する画像が表示され、ＰｉｎＰ表示が行われる。こうして、ディスプレイ制御マイコン２０２は、本処理を終了する。
【００５８】
次にＳ８１６では、ディスプレイ制御マイコン２０２は、互いに隣接する第１の表示領域７０１と第２の表示領域７０２のそれぞれ表示される２画像の画素であって、第１および第２の表示領域７０１，７０２の境界を挟んで互いに隣接する画素間の階調差Ｖが所定差γより大きいか否かを判定する。ここにいう階調差は、例えば、第１の表示領域７０１に表示される画像のうち上記境界に接する複数の第１の画素と第２の表示領域７０２に表示される画像のうち上記複数の第１の画素に隣接する複数の第２の画素の間の階調差の平均値である。
【００５９】
上記境界を挟む隣接画素間の諧調差が大きいと、明るい側の表示領域内の被照明領域を照明する光が、暗い側の表示領域の暗部に入り込んで、いわゆるハロー（Ｈａｌｏ）現象が発生しやすくなる。ハロー現象は、液晶パネルからの光漏れによって、暗い諧調の画像部分部が白く浮いて見える現象である。このため、ディスプレイ制御マイコン２０２は、上述した階調差Ｖが所定差γより大きい場合は、輝度変調制御によってハロー現象が助長されないように、第１および第２の表示領域７０１，７０２に対する輝度変調制御と第１および第２の映像信号に対する画質補正処理を行わないようにする。
【００６０】
図７は、図５（ａ）に示した第１の表示領域７０１と第２の表示領域７０２との境界付近を拡大して示す。第２の表示領域７０２内にｎ行ｍ列の画素を含む画像が表示されるものとする。
【００６１】
第１の表示領域７０１に表示される画像のうち上記境界に接する画素をＡｉｊ（ｉ，ｊはそれぞれ整数）とし、第２の表示領域７０２に表示される画像のうち画素Ａｉｊに隣接する画素をＢｉｊとする。この場合、第１および第２の表示領域７０１，７０２の境界を挟んで互いに隣接する画素Ａｉｊ，Ｂｉｊ間の諧調差（平均値）Ｖは、以下の式（４）で算出される。所定差γは、ハロー現象が発生する階調差（平均値）Ｖの最小値である。
【００６２】
【数１】
2020076815.tif 000003
【００６３】
ディスプレイ制御マイコン２０２は、階調差Ｖが所定差γより大きい場合は、Ｓ８１７に進み、第１および第２の表示領域７０１，７０２に対する輝度変調制御と第１および第２の映像信号に対する画質補正処理を中止する。このとき、ＰｉｎＰ表示は継続してもよい。この後、ディスプレイ制御マイコン２０２は本処理を終了する。一方、階調差Ｖが所定差γと等しい又はγより小さい場合は、ディスプレイ制御マイコン２０２は、ステップＳ８１５に戻る。
【００６４】
なお、本実施例では、ＰｉｎＰ処理を行う場合について説明したが、実施例１で説明したようなＰｂｙＰ処理を行ってもよい。
【実施例３】
【００６５】
図８は、本発明の実施例３である投射型画像表示装置としてのプロジェクタ５００の構成を示す。本実施例では、単板式の透過型プロジェクタについて説明する。
【００６６】
プロジェクタ５００は、プロジェクタ本体５０１と投射レンズ５０２を有する。投射レンズ５０２は、複数のレンズにより構成される投射光学系を有し、投射画像のサイズをユーザが任意に変更するためのズーム機構を有する。プロジェクタ本体５０１は、電源ボタン５０３、ОＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像として表示されるメニュー画面を呼び出すためのメニューボタン５０４および映像信号の入力先を選択する映像選択ボタン５０５を有する。さらにプロジェクタ本体５０１は、メニュー画面で選択された項目を決定するための決定ボタン５０６およびメニュー画面上で上下左右に項目を選択するための上下左右ボタン５０７〜５１０を有する。上下ボタン５０９，５０７は、ズーム機構をテレ側およびワイド側に動作させるためのズームボタンを兼ねている。
【００６７】
また、プロジェクタ５００は、映像信号入力端子５１２，５１３、外部ＡＣ電源とケーブル接続されるインレット５１１およびプロジェクタ５００を冷却するための外気を取り込む吸気口５１４を有する。
【００６８】
図９は、プロジェクタ５００の電気回路の構成を示している。ワンチップ型マイクロコンピュータ（以下、映像信号処理マイコンという）６０１は、画像処理手段として機能し、外部映像出力機器から入力された映像信号を後述する液晶パネル６１４に表示するための解像度に変換したり、映像信号に対する様々な補正処理を行ったりする。具体的には、映像信号処理マイコン６０１は、映像入力端子Ｃ（５１２）または映像入力端子Ｄ（５１３）からの映像入力を検出すると、入力された映像信号をデコード処理し、映像信号の解像度を判定する。その後、映像信号処理マイコン６０１は、映像信号に対して液晶パネル６１４での表示に適した解像度になるように解像度変換（スケーリング）処理を行ない、スケーリング後の映像データを液晶パネルドライバ６０９に伝送する。
【００６９】
また、映像信号処理マイコン６０１は、映像データに対してガンマ補正処理、色むら補正処理および輝度補正処理を行うこともできる。表示素子としての液晶パネル６１４は、液晶パネルドライバ６０９からの映像データ（駆動信号）に応じた映像（画像）を表示し、照明手段としての複数のレーザ光源６１５からの照明光を表示映像に応じて変調する。液晶パネル６１４により変調された変調光は、投射レンズ５０２を介して不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、液晶パネル６１４に表示された画像に対応する投射画像が被投射面上に表示される。
【００７０】
制御手段としてのプロジェクタ制御マイコン６０２は、上述したボタン５０３〜５１０からの入力を受け付けたり、複数の冷却ファン６１０、複数のレーザ光源６１５の点灯／消灯および輝度変調の制御を行ったりする。複数のレーザ光源６１５の点灯／消灯および輝度変調の制御はレーザ制御回路６１１を通じて行う。また、プロジェクタ制御マイコン６０２は、プロジェクタ本体５０１内の温度を検出する複数の温度センサ６１２からの温度情報に基づいて、プロジェクタ本体５０１の内部温度を適切に維持するように複数の冷却ファン６１０の回転数（風量）を制御する。複数の温度センサ６１２のうち一部はレーザ光源６１５の周辺に配置されており、プロジェクタ制御マイコン６０２は、該温度センサ６１２からの温度情報に応じてレーザ光源６１５の温度を適切に維持するように複数の冷却ファン６１０のうち一部の風量を制御する。
【００７１】
また、プロジェクタ制御マイコン６０２は、ズームボタン５０７，５０９または不図示のリモートコントローラにおけるズーム操作を受け付けると、モータドライバ６０８を通じてズーム機構としてのズームモータ６１３を駆動して投射レンズ５０２のズーム倍率を変更する。さらに、プロジェクタ制御マイコン６０２は、ＡＦセンサ６０６からの出力に基づいて、投射レンズ５０２内のフォーカスレンズの移動量を算出する。そして、該移動量に応じて、モータドライバ６０８を通じてフォーカスモータ６０７を駆動し、フォーカスレンズを移動させることで、投射画像のピントを調整する。これにより、ＡＦが行われる。
【００７２】
電源部６１６は、インレット５１１を介して供給されるＡＣ電源からプロジェクタ５００内で使用する様々な電源を生成する。
【００７３】
レーザ制御回路６１１は、プロジェクタ制御マイコン６０２からの指令を受けて複数のレーザ光源６１５に点灯に必要な電力を安定して供給する。複数のレーザ光源６１５はそれぞれ、レーザーダイオードにより構成される。プロジェクタ制御マイコン６０２は、入力された映像信号の輝度情報に応じて、複数のレーザ光源６１５の全体または一部の発光量を制御する輝度変調制御を行う。具体的には、プロジェクタ制御マイコン６０２は、複数のレーザ光源６１５のそれぞれの発光量を制御することで、液晶パネル６１４の表示画面における複数の被照明領域に対して一括して輝度変調制御を行ったり、被照明領域ごとに輝度変調制御を行ったりする。
【００７４】
不揮発性メモリ６０４，６０５は、それぞれが接続されたマイコンが使用するコンピュータプログラムや各種データを格納している。さらに揮発性メモリ６０３は、液晶パネル６１４に表示される映像のフレームバッファや映像信号処理マイコン６０１が使用する演算用バッファとして用いられる。スピーカ６１８は、映像信号処理マイコン６０１からの音声信号を受け取ったスピーカアンプ６１７からの増幅された音声信号に応じて音を出力する。
【００７５】
さらに本実施例のプロジェクタは、輝度変調素子としての透過型液晶パネル（以下、輝度変調液晶パネルという）１００１を有する。レーザ光源６１５と輝度変調液晶パネル１００１とにより照明手段が構成される。
【００７６】
輝度変調液晶パネル１００１は、レーザ光源６１５と映像表示用の液晶パネル（以下、映像表示液晶パネルという）６１４との間の光路上に配置されている。輝度変調液晶パネル１００１は、複数の画素（光透過領域）を有し、該画素ごとの光の透過率を制御可能である。プロジェクタ制御マイコン６０２は、映像信号処理マイコン６０１に、パネルドライバＩＣ６０９を通じて、第１および第２の映像信号の輝度情報に応じて輝度変調液晶パネル１００１の画素ごとの透過率を制御させる。輝度変調液晶パネル１００１の画素ごとの透過率に応じて、複数のレーザ光源６１５から発せられてそれぞれの画素を透過して映像表示液晶パネル６１４の複数の被照明領域のそれぞれを照明する照明光の輝度が制御される。すなわち、被照明領域ごとの輝度変調制御が行われる。
【００７７】
そして本実施例でも、実施例２で図６のフローチャートを用いて説明したＰｉｎＰ表示処理と同様の処理を行うことができ、さらに実施例１で図４を用いて説明したＰｂｙＰ表示処理と同様な処理も行うことができる。
【００７８】
なお、輝度変調液晶パネル１００１は、映像表示液晶パネル６１４と投射レンズ５０２との間の光路上に設けてもよい。この場合、輝度変調液晶パネル１００１の画素ごとの透過率を制御することで、映像表示液晶パネル６１４上の各表示領域内の画素（光出射領域）から出射して投射レンズ５０２を介して被投射面に投射される画像光の輝度を制御することができる。すなわち、光出射領域ごとの輝度変調制御が行われる。
【００７９】
この場合でも、実施例２で図６のフローチャートを用いて説明したＰｉｎＰ表示処理と同様の処理を行うことができ、さらに実施例１で図４を用いて説明したＰｂｙＰ表示処理と同様な処理も行うことができる。このとき、実施例１，２の被照明領域を光出射領域と読み替えればよい。また、輝度変調パネル１００１と映像表示液晶パネル６１４のうち少なくとも一方として、デジタルマイクロミラーデバイス(ＤＭＤ)を用いてもよい。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００８０】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０２  液晶パネル
２０２  ディスプレイ制御マイコン
２１１  バックライト
６０２  プロジェクタ制御マイコン
６１４  液晶パネル
６１５  レーザ光源
１００１  輝度変調用液晶パネル
【図１】
2020076815.tif 000004
【図２】
2020076815.tif 000005
【図３】
2020076815.tif 000006
【図４】
2020076815.tif 000007
【図５】
2020076815.tif 000008
【図６】
2020076815.tif 000009
【図７】
2020076815.tif 000010
【図８】
2020076815.tif 000011
【図９】
2020076815.tif 000012