(57)【要約】【課題】画像品位の低下の少ない輝度制御が可能なバックライト装置を提供すること。【解決手段】液晶パネル（１０）に対して照明光を照射する照明部（２０）と、照明部（２０）の発光輝度値を決定し、発光輝度値に基づいて照明部（２０）の発光状態を更新する輝度決定部（３０）と、その更新タイミングを制御する更新制御部（４０）とを備え、照明部（２０）は、複数の画像表示領域のそれぞれを照射する複数の発光領域を有し、輝度決定部（３０）は、第１の画像表示領域の入力画像信号に基づく第１情報と、第２の画像表示領域の入力画像信号に基づく第２情報とに重み付けして得られる値から、第１の画像表示領域に対する発光輝度値を決定し、更新制御部（４０）は、輝度決定部（３０）に対して、入力画像信号が液晶パネル（１０）の全画像表示領域を１回走査する間に、複数の発光領域の各々の発光状態を複数回ずつ更新させる。【選択図】図９
2010134435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像表示領域を有し背面から照射される照明光を画像信号に応じて前記画像表示領域毎に変調することにより画像を表示する光変調部に対して、画像を表示させるための照明光を照射する照明部と、
前記照明部の発光輝度値を決定し、決定した発光輝度値に基づいて前記照明部の発光状態を更新する輝度決定部と、
前記発光状態の更新タイミングを制御する更新制御部と、を備え、
前記照明部は、
前記複数の画像表示領域のそれぞれを照射する複数の発光領域を有し、
前記輝度決定部は、
第１の画像表示領域の入力画像信号に基づく第１情報と、第２の画像表示領域の入力画像信号に基づく第２情報と、に重み付けして得られる値から、前記第１の画像表示領域を照射する発光領域の発光輝度値を決定し、
前記更新制御部は、
前記輝度決定部に対して、入力画像信号が前記光変調部の全画像表示領域を１回走査する間に、前記複数の発光領域の各々の発光状態を複数回ずつ更新させる、
バックライト装置。
【請求項２】
前記更新制御部は、
前記輝度決定部に対して、入力画像信号が前記光変調部の全画像表示領域を１回走査する間に、全発光領域の発光状態を同時に複数回更新させる、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記光変調部は、
各々が複数の前記画像表示領域からなる複数の行を有し、
前記更新制御部は、
前記輝度決定部に対して、前記行毎にその行の走査に応じて前記発光領域の発光状態を更新させる、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記更新制御部は、
前記輝度決定部に対して、前記行毎にその行の走査中に前記発光領域の発光状態を更新させる、
請求項３記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記更新制御部は、
前記輝度決定部に対して、同じ行に属する複数の画像表示領域の一つを前記第１の画像表示領域とした場合、少なくとも前記第１の画像表示領域と前記第２の画像表示領域とを含む行に属する画像表示領域を照射する複数の発光領域の発光状態を、少なくとも１つ以上の行が走査される毎に更新させる、
請求項３記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記輝度決定部は、
前記画像表示領域毎の入力画像信号の特徴量を検出する特徴検出手段と、
前記特徴量に基づいて前記発光領域毎の基準輝度値を算出する輝度算出手段と、
前記第１情報である第１の発光領域の基準輝度値と、前記第２情報である第２の発光領域の基準輝度値と、に重み付けして得られる値から、前記第１の発光領域の発光輝度値を決定する重み付け手段と、を有する、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記輝度決定部は、
前記画像表示領域毎の入力画像信号の基準特徴量を検出する特徴検出手段と、
第１情報である第１の画像表示領域の基準特徴量と、第２情報である第２の画像表示領域の基準特徴量と、に重み付けして得られる値から、前記第１の画像表示領域の特徴量を決定する重み付け手段と、
前記特徴量に基づいて前記発光領域毎の発光輝度値を算出する輝度算出手段と、を有する、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記第２の画像表示領域は、
前記第１の画像表示領域と隣接する画像表示領域を含む、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記輝度決定部は、
前記第１情報に掛ける重みよりも小さい重みを、前記第２情報に掛ける、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項１０】
前記輝度決定部は、
前記第１の画像表示領域からより遠い前記第２の画像表示領域の第２情報ほど、より小さい重みを掛ける、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項１１】
前記輝度決定部は、
前記第１情報と前記第２情報とに基づいて、前記第１情報および前記第２情報に対する重み付けを変更する、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項１２】
前記特徴検出手段は、
前記入力画像信号の輝度ピーク値を検出する、
請求項６又は７記載のバックライト装置。
【請求項１３】
前記特徴検出手段は、
前記入力画像信号の輝度平均値を検出する、
請求項６又は７記載のバックライト装置。
【請求項１４】
前記特徴検出手段は、
前記入力画像信号の輝度ピーク値と輝度平均値との組合せ情報を検出する、
請求項６又は７記載のバックライト装置。
【請求項１５】
前記輝度決定部は、
前記画像表示領域毎の入力画像信号の特徴量を検出する特徴検出手段と、
前記特徴量に基づいて前記発光領域毎の基準輝度値を算出する輝度算出手段と、
前記基準輝度値を保存する記憶手段と、を有し、
前記記憶手段は、
前記複数の画像表示領域に対応する記憶領域を持ち、前記光変調部の走査状態と同期して該記憶手段の内容を更新する、
請求項１記載のバックライト装置。
【請求項１６】
請求項１記載のバックライト装置と、
前記光変調部と、を備えた、
表示装置。
【請求項１７】
前記輝度決定部が決定した発光輝度値に基づいて、前記光変調部へ入力する画像信号を補正する画像信号補正部を更に備えた、
請求項１６記載の表示装置。
【請求項１８】
請求項４記載のバックライト装置と、
前記光変調部と、
前記輝度決定部が決定した発光輝度値に基づいて、前記光変調部へ入力する画像信号を補正する画像信号補正部と、
前記画像信号補正部が出力する画像信号を所定期間遅延させる遅延手段と、を備えた、
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置および当該バックライト装置を用いた表示装置に関する。
特に、複数の分割領域の点灯を制御するバックライト装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される非自発光型の表示装置は、背面にバックライト装置（単に、バックライトとも言う）を備えている。これらの表示装置は、光変調部を介して画像を表示する。光変調部は、画像信号に応じて、バックライトから照射される光の反射量や透過量を調整する。これらの表示装置においては、表示輝度のダイナミックレンジの拡大などを目的に、バックライトの照明部を複数の分割領域に分け、領域毎に輝度を制御する構成が用いられている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
上述したような構成においては、コストの観点などから、バックライトの分割数（バックライトの解像度）を光変調部の解像度と同じにすることは困難である。したがって、通常、バックライトの解像度は、光変調部の解像度に比べて低い。このため、両者の解像度の違いによる弊害が発生する。黒で表示されるべき部分が明るくなり目立って見える現象（以下、「黒浮き」という）は、その弊害の１つである。以下、これについて図１、図２を用いて説明する。
【０００４】
図１は、静止画における「黒浮き」の様子を説明する説明図である。図１（Ａ）は、入力画像９００（または光変調部の変調状態と考えても良い）を示している。入力画像９００において、黒背景の上に、輝度のピークが高いサークル状の物体が存在している。なお、入力画像９００上の破線は、理解を容易にするために、バックライトの分割領域の位置を示すものであり、入力画像には含まれない。この入力画像に応じて、例えば液晶パネルなどの光変調部が制御される。具体的には、輝度の高い部分では光をより透過するように、液晶パネルの開口率が制御される。
【０００５】
図１（Ｂ）は、バックライト９１０の発光状態を示している。ここで、バックライト９１０は、９つの分割領域を有している。上述のサークル状の物体は、ここでは、バックライト９１０の中心に位置する領域（以下単に「中心の領域」という）に完全に含まれているものとする。中心の領域は、このように入力画像９００の輝度のピークが高いサークル状の物体を含む領域なので、領域の画像に応じた輝度で発光する。そして、周辺の領域は、領域の画像全体が黒なので、消灯する。
【０００６】
図１（Ｃ）は、表示装置に表示される表示画像９２０を示している。このように、中心の領域では、黒の部分であっても実際には光が僅かに透過する。そのため、中心の領域と、その領域に隣接する領域とでは、背景の黒色に輝度差が生じる。結果として、隣接する領域に比べて中心の領域において、「黒浮き」が強く発生する。
【０００７】
図１では、静止画の場合について説明したが、動画の場合について図２を用いて説明する。
【０００８】
図２は、動画における「黒浮き」の様子を説明する説明図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）と同じ入力画像９００において、サークル状の物体が左から右へ移動する様子を示している。
【０００９】
図２（Ｂ）は、バックライト９１０の発光状態の遷移の様子を示している。サークル状の物体が右へ移動して行き、２つの発光領域をまたがったとき、両方の発光領域が発光する。そのため、サークル状の物体が１つの発光領域のみに含まれているときに比べて、発光領域の面積が大きくなる。そして、サークル状の物体が更に右へ移動していくと、再び１つの領域にサークルが含まれるようになり、発光する発光領域は１つとなる。
【００１０】
図２（Ｃ）は、表示装置に表示される表示画像９２０の遷移の様子を示している。このように、周囲との輝度差のある物体が移動するとき、物体が発光領域をまたぐタイミングで、前述した「黒浮き」の部分の面積が変化する。このような面積変化があると、「黒浮き」が視認されやすくなる。
【００１１】
このような「黒浮き」を低減する方法として、バックライトの輝度制御において、「画像信号に基づいて点灯された分割領域に隣接する非点灯領域の一定幅の隣接領域に対して該点灯された分割領域の輝度よりも小さい輝度にてバックライトを点灯させる隣接領域点灯手段を有している」構成が開示されている（例えば特許文献３参照）。
【００１２】
一方、バックライトの照明部の輝度を複数の領域毎に制御する構成においては、画像の走査と、照明部の輝度が更新されるタイミング（以下「輝度更新タイミング」という）とのミスマッチ（不整合）という課題も存在する。すなわち、発光領域単位で輝度を制御する上では、各発光領域の輝度更新タイミングと液晶パネルの画素の書き換えタイミングとを合わせる必要がある。これらのタイミングがずれると、画像の変化時に画像とバックライト輝度のミスマッチが生じ、画像劣化を生じさせる。これについて図３を用いて説明する。
【００１３】
図３は、画像とバックライト輝度のミスマッチを説明するための説明図である。ここで、時刻ｔ０は、Ｎフレーム目の全データを走査した直後の時刻である。時刻ｔ１は、Ｎ＋１フレーム目の１／３フレームを走査した直後の時刻である。時刻ｔ２は、Ｎ＋１フレーム目の２／３フレームを走査した直後の時刻である。時刻ｔ３は、Ｎ＋１フレーム目の全データを走査した直後の時刻である。
【００１４】
図３（Ａ）は、入力画像８００の遷移の様子を示している。入力画像８００において、黒背景の上に、輝度のピークが高い矩形形状の物体が３つ、上下方向に並んで存在している。なお、入力画像８００上の破線は、理解を容易にするために、バックライトの分割領域の位置を示すものであり、入力画像には含まれない。この入力画像に応じて、例えば液晶パネルなどの光変調部が制御される。
【００１５】
図３（Ａ）において、入力画像は、時刻ｔ０〜ｔ３において段階的に次のフレーム画像へと移行している。すなわち、最も左側に示す時刻ｔ０におけるＮフレーム目の全データ走査後の画像から、最も右側に示す時刻ｔ３におけるＮ＋１フレーム目の全データ走査後の画像に向けて移行している。例えば、Ｎ＋１フレームのうち１／３フレーム走査後においては、入力画像の上側１／３がＮ＋１フレーム目の画像に移行しており、残りはＮフレーム目の画像のままである。同様に、２／３フレーム走査後においては、入力画像の上側２／３がＮ＋１フレーム目の画像に移行しており、残りはＮフレーム目の画像のままである。
【００１６】
図３（Ｂ）は、バックライト８１０の発光状態の遷移の様子を示している。ここで、バックライト８１０は、９つの分割領域を有している。バックライト８１０の左側１／３に位置する領域は、入力画像８００の輝度のピークが高い矩形形状の物体を含む領域なので、領域の画像に応じた輝度で発光する。そして、その他の領域は、領域の画像全体が黒なので、消灯する。バックライトの輝度更新タイミングは、１フレームの全データの走査完了タイミングと一致している。よって、時刻ｔ２までは、バックライト８１０は同じ状態で発光し、時刻ｔ３で輝度が更新される。
【００１７】
図３（Ｃ）は、表示装置に表示される表示画像８２０の遷移の様子を示している。つまり、液晶パネルの開口率とバックライト輝度とを掛け合わせて、実際に見える表示画像を示している。このとき、例えば時刻ｔ１や時刻ｔ２においては、画像の走査タイミングとバックライトの輝度更新タイミングとのミスマッチが生じている。このようなミスマッチが生じると、図３の例においては、白の矩形形状の物体の輝度が低く見えたり、またバックライトの動きと合っていないことによる尾引きが見えたりする。
【００１８】
このようなミスマッチによる課題を低減する方法として、バックライトの輝度更新タイミングを液晶の走査に合わせて行なう方法がある（例えば特許文献４参照）。図４および図５を用いて、従来の、液晶の画像書き換えタイミングとバックライトの輝度更新タイミングとの関係について説明する。
【００１９】
図４は、９分割された画像表示領域を表している。図５は、図４のそれぞれの領域の画素書き換えタイミングとバックライトの輝度更新タイミングとの関係を示す図である。図５（Ａ）は、入力画像信号を示す。図５（Ｂ）は、画素の書き換えタイミングを示す。図５（Ｃ）は、バックライト輝度の更新タイミングを示す。図５に示すように、本方法では、１フレームのうち所定の走査期間を走査した後、走査が終了した部分を対象に、部分的にバックライトの輝度の更新を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平３−１９８０２６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２４０９号公報
【特許文献３】特開２００８−５１９０５号公報
【特許文献４】特開２００８−７１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、特許文献３に開示されている液晶表示装置においては、例えば図１（Ｂ）の周辺領域（中心の領域以外の領域）の輝度を補正するか補正しないかは、中心の領域との輝度差の閾値でもって判別する。そのため、中心の領域と周辺領域との輝度差が閾値をまたぐときに、周辺領域において輝度の時間的な不連続点が発生する可能性がある。輝度の不連続は、観察者に認識される場合がある。
【００２２】
本発明者は、上記課題に鑑みて、周辺の画像表示領域を考慮して各画像表示領域の発光状態を制御するバックライト装置を提案している。このバックライト装置は、一つの画像表示領域の周辺の画像表示領域の画像を考慮して当該画像表示領域の発光輝度値を決定し、決定した発光輝度値に基づいて当該画像表示領域の発光状態を制御するものである。
【００２３】
図６は、本発明者提案のバックライト装置による発光輝度値の決定方法の概要を示す説明図である。図６（Ａ）は、９分割された画像表示領域を示している。ここで、たとえばエリアＥに対する発光領域の発光輝度値を決定する場合、本発明者提案のバックライト装置は、その周辺にあるエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉの情報を重み付けして考慮する。図６（Ｂ）は、その重み付けの一例である。このように、着目エリアに対する発光輝度値を決定するときに当該エリアの寄与度を下げて、周辺エリアの寄与度を上げることにより、隣接エリア間での急峻なバックライトの輝度差や時間的な輝度値の不連続が緩和され、「黒浮き」が目立たなくなる。
【００２４】
しかしながら、このようなバックライト装置に対し、例えば特許文献４に示すような手法でバックライトの輝度更新を行った場合には、画像とバックライト輝度のミスマッチが十分に改善されないという新たな課題が生じる。これを図７、図８を参照して説明する。以下、各図において、時刻ｔ０〜時刻ｔ４を適宜用いるものとする。時刻ｔ０は、Ｎフレーム目の全データを走査した直後の時刻である。時刻ｔ１は、Ｎ＋１フレーム目の１／４フレームを走査した直後の時刻である。時刻ｔ２は、Ｎ＋１フレーム目の２／４フレームを走査した直後の時刻である。時刻ｔ３は、Ｎ＋１フレーム目の３／４フレームを走査した直後の時刻である。時刻ｔ４は、Ｎ＋１フレーム目の全データを走査した直後の時刻である。
【００２５】
図７は、各部の状態の遷移の様子を示す図である。図７（Ａ）は、Ｎフレーム目およびＮ＋１フレーム目の全データ走査後入力画像を示す図である。図７（Ｂ）は、バックライトの発光状態の遷移の様子を示している。図７（Ｃ）は、表示画像の遷移の様子を示している。バックライトは４行×６列の分割領域を有するものとする。
【００２６】
図８は、図７において、Ｎフレーム目から、Ｎ＋１フレーム目に書き換わるときの、入力状態の遷移の一例を示す図である。なお、図８（Ａ）において、破線で示す領域は、各時刻において書き換えが行われた領域を示している。
【００２７】
図８（Ｂ）において、時刻ｔ１（１／４フレーム走査後）では、バックライトの上部１／４の領域がＮ＋１フレーム目の画像に対応した輝度で発光し、残りの３／４の領域はＮフレーム目の画像に対応した輝度で発光している。時刻ｔ２になると、時刻ｔ１で更新した領域の次の１／４の領域がＮ＋１フレーム目の画像に対応した輝度で発光する。時刻ｔ３には、更に次の１／４領域がＮ＋１フレーム目に対応した輝度で発光し、時刻ｔ４でバックライトの全ての発光領域がＮ＋１フレーム目の画像に対応した輝度で発光することになる。つまり、バックライトは、入力画像の走査に応じて、対応する発光領域のみに対して発光状態の更新を行う。
【００２８】
ここで、入力画像の走査の過程において、画像とバックライト輝度の状態は、ｔ１（１／４フレーム走査後）およびｔ３（３／４フレーム走査後）においては対応しているが、ｔ２（２／４フレーム走査後）においては対応していない。具体的には、図８（Ｂ）の時刻ｔ２において、図中Ｒで示す領域が周辺よりも明るく発光しているが、図８（Ａ）の時刻ｔ２における入力画像に対応していない。すなわち、時刻ｔ２において、白の矩形形状の物体がまだ入力画像に存在していないにもかかわらず、次の時刻ｔ３で周辺領域となる領域が先に発光してしまっている。このような不整合の状態があると、画像によっては輝度差が人間の目に不自然に認識されて、画像品位の低下をまねく恐れがある。
【００２９】
本発明の目的は、画像品位の低下の少ない輝度制御が可能なバックライト装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記課題を解決するため、本発明のバックライト装置は、複数の画像表示領域を有し背面から照射される照明光を画像信号に応じて前記画像表示領域毎に変調することにより画像を表示する光変調部に対して、画像を表示させるための照明光を照射する照明部と、前記照明部の発光輝度値を決定し、決定した発光輝度値に基づいて前記照明部の発光状態を更新する輝度決定部と、前記発光状態の更新タイミングを制御する更新制御部とを備え、前記照明部は、前記複数の画像表示領域のそれぞれを照射する複数の発光領域を有し、前記輝度決定部は、第１の画像表示領域の入力画像信号に基づく第１情報と、第２の画像表示領域の入力画像信号に基づく第２情報とに重み付けして得られる値から、前記第１の画像表示領域を照射する発光領域の発光輝度値を決定し、前記更新制御部は、前記輝度決定部に対して、入力画像信号が前記光変調部の全画像表示領域を１回走査する間に、前記複数の発光領域の各々の発光状態を複数回ずつ更新させる構成を採る。
【００３１】
また、本発明の表示装置は、上記のバックライト装置と、前記光変調部と、前記輝度決定部が決定した発光輝度値に基づいて、前記光変調部へ入力する画像信号を補正する画像信号補正部と、前記画像信号補正部が出力する画像信号を所定期間遅延させる遅延手段とを備えた構成を採る。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、バックライトの輝度を画像に応じて補正するにあたり、より最適な輝度の補正が可能なバックライト装置及び表示装置を提供することができ、更には、画像とバックライトのミスマッチを低減して、画像品位の低下の少ない輝度制御が可能なバックライト装置及び表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】静止画における「黒浮き」の様子を説明する説明図
【図２】動画における「黒浮き」の様子を説明する説明図
【図３】画像とバックライト輝度のミスマッチを説明するための説明図
【図４】バックライトの画像表示領域を示す図
【図５】従来技術による画像書き換えタイミングとバックライト輝度更新タイミングとの関係を示す説明図
【図６】本発明者提案のバックライト装置による発光輝度値の決定方法の概要を示す説明図
【図７】各部の状態の遷移の様子を示す図
【図８】Ｎフレーム目から、Ｎ＋１フレーム目に書き換わるときの状態の遷移の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の全体構成を示す構成図
【図１０】実施の形態１における発光部および液晶パネルの構成を示す構成図
【図１１】実施の形態１における輝度決定部の構成を示す構成図
【図１２】実施の形態１における特徴量を基準輝度値へ変換する変換テーブルの特性の例を示す図
【図１３】実施の形態１における重み付け手段の構成を示す構成図
【図１４】実施の形態１における重み付けの考え方を説明するための説明図
【図１５】実施の形態１における更新タイミングパルスと入力画像信号とのタイミング関係を示す図
【図１６】実施の形態１における液晶パネルへ入力する画像の一例を示す図
【図１７】実施の形態１における輝度算出手段で算出された発光部の各発光領域の基準輝度値を示す図
【図１８】実施の形態１における重み付け手段を介さないときの発光状態を示す図
【図１９】実施の形態１における液晶パネルに実際に表示される画像を示す図
【図２０】実施の形態１における重み付け手段から出力される重み付き輝度値を示す図
【図２１】実施の形態１における発光輝度値の算出を説明するための説明図
【図２２】実施の形態１における重み付け手段を介したときの発光状態を示す図
【図２３】実施の形態１における液晶パネルに実際に表示される画像を示す図
【図２４】実施の形態１における時刻に対する画像信号の入力状態を示す図
【図２５】実施の形態１における各部の状態の遷移の様子を示す第１の図
【図２６】実施の形態１における各部の状態の遷移の様子を示す第２の図
【図２７】実施の形態１における特徴量として輝度平均値を用いた場合の特徴を説明する説明図
【図２８】実施の形態１における特徴量として輝度ピーク値を用いた場合の特徴を説明する説明図
【図２９】実施の形態１における発光状態の他の更新方法を説明する説明図
【図３０】実施の形態１においてＭ：Ｎ＝２：１とした場合の重みを示す説明図
【図３１】実施の形態１においてＭ：Ｎ＝１：２とした場合の重みを示す説明図
【図３２】実施の形態１において斜めに位置する発光領域の基準輝度値に掛ける重みを小さくする場合の説明図
【図３３】実施の形態１において５行×５列の発光領域に対して基準輝度値の重み付けを行う場合の説明図
【図３４】実施の形態２における輝度決定部の構成を示す構成図
【図３５】実施の形態２における重み付け手段の構成の一例を示す構成図
【図３６】実施の形態２における重み付け手段の構成の他の例を示す構成図
【図３７】実施の形態３に係る液晶表示装置の全体構成を示す構成図
【図３８】実施の形態３における液晶パネルの走査と発光状態の更新タイミングとの関係を示す説明図
【図３９】実施の形態３における画像表示領域の走査中に発光状態を更新することによる効果を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（実施の形態１）
以下、本発明を液晶表示装置に適用した例である実施の形態１（基準輝度値への重み付けを行う形態）について、図面を参照して説明する。
【００３５】
＜１−１．液晶表示装置の構成＞
まずは、液晶表示装置の構成について説明する。
【００３６】
図９は、液晶表示装置の全体構成を示す構成図である。液晶表示装置１は、大別して、液晶パネル１０と、照明部２０と、輝度決定部３０と、更新制御部４０と、画像信号補正部５０と、を備えている。以下、照明部２０と輝度決定部３０と更新制御部４０とを合わせてバックライト装置と呼ぶ。各部の構成について、以下に詳細に説明する。
【００３７】
＜１−１−１．液晶パネル＞
液晶パネル１０は、背面から照射される照明光を画像信号に応じて変調して画像を表示する。
【００３８】
液晶パネル１０は、図中に破線で示すように、４行６列からなる合計２４の画像表示領域を有している。各行は、６つの画像表示領域を有している。それぞれの画像表示領域は、複数の画素を有している。
【００３９】
液晶パネル１０は、ガラス基板に画素ごとに分割された液晶層を挟み込んだ構成をしている。液晶パネル１０は、ゲートドライバ（図示せず）やソースドライバ（図示せず）などによって、各画素に対応する液晶層に信号電圧が与えられて、画素ごとに開口率が制御される。液晶パネル１０は、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を用いている。ＩＰＳ方式は、液晶分子がガラス基板と平行に回転するというシンプルな動きをする方式である。これにより、ＩＰＳ方式を採用した液晶パネルは、広視野角で、見る方向による色調変化や全階調での色調変化が少ないといった特徴を有する。
【００４０】
なお、液晶パネル１０は、光変調部の一例である。液晶パネルの方式として、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式などの他の方式を用いても良い。
【００４１】
＜１−１−２．照明部＞
照明部２０は、液晶パネル１０に対して画像を表示させるための照明光を背面から照射する。
【００４２】
照明部２０は、複数の発光領域からなる発光部２１を有している。それぞれの発光領域は、液晶パネル１０の画像表示領域と対向して設けられており、対向する画像表示領域をそれぞれ主として照射する。ここで、「主として照射する」としたのは、発光領域は、対向していない画像表示領域にも一部の照明光を照射することがあるためである。それぞれの発光領域は、光源として４つのＬＥＤ２１０を有している。また、照明部２０は、発光部２１のＬＥＤ２１０を駆動するためのＬＥＤドライバ２２を有している。
【００４３】
ＬＥＤドライバ２２は、発光領域毎に独立して駆動することができるように、全発光領域数に相当する２４個の駆動回路を有している。
【００４４】
上記構成により、照明部２０は、発光領域毎に輝度制御が可能である。
【００４５】
図１０は、発光部２１および液晶パネル１０の構成を示す構成図である。発光部２１は、４行６列からなる合計２４の発光領域を有している。ここで、各々の発光領域を、行番号に対応するアラビア数字の符号と、列番号に対応するアルファベットの符号の組合せにより、特定して表すものとする。
【００４６】
例えば、図１０（Ａ）において、行番号３、列番号ｄに相当する発光領域は、発光領域３ｄと表す。図１０（Ｂ）は、液晶パネル１０の構成を示す構成図である。それぞれの画像表示領域は、図１０（Ａ）の発光部２１の発光領域と同様に、行番号と列番号の組合せで表すものとする。また、画像表示領域を表す場合には、発光領域と区別するため、符号に「´」をつけて表すものとする。つまり、行番号３、列番号ｄに相当する画像表示領域は、画像表示領域３ｄ´と表す。例えば、発光領域３ｄは、主として、画像表示領域３ｄ´を照射する。
【００４７】
ＬＥＤ２１０は、白色光を発する。一つの発光領域に属する４つのＬＥＤ２１０は、ＬＥＤドライバ２２の一つの駆動回路に接続されている。そして、一つの発光領域に属する４つのＬＥＤ２１０は、ＬＥＤドライバ２２からの信号に従って、同じ輝度で発光する。
【００４８】
なお、ＬＥＤ２１０は、直接白色光を発するものに限られない。例えばＲＧＢの３色の光を混色して白色を発するものであっても良い。また、一つの発光領域に属するＬＥＤ２１０の個数は、４個に限られない。より多い個数のＬＥＤを用いても良いし、より少ない個数のＬＥＤを用いても良い。
【００４９】
＜１−１−３．輝度決定部＞
輝度決定部３０は、入力画像信号に基づいて、照明部２０が有する複数の発光領域毎の発光輝度値を決定する。入力画像信号は、液晶パネル１０が有する複数の画像表示領域について、画像表示領域毎の画像信号を時系列で並べた信号である。すなわち、輝度決定部３０は、液晶パネル１０の画像表示領域毎の入力画像信号を入力し、照明部２０のＬＥＤドライバ２２に対して、発光領域毎の発光輝度値を出力する。また、輝度決定部３０は、画像信号補正部５０に対しても、発光領域毎の発光輝度値を出力する。
【００５０】
特に、本発明の液晶表示装置１の特徴として、輝度決定部３０は、一つの発光領域の発光輝度値を決定するにあたり、第１の画像表示領域の入力画像信号に基づく情報（第１情報）と、第２の画像表示領域の入力画像信号に基づく情報（第２情報）と、に重み付けして得られる値から、その発光領域の発光輝度値を決定する。第１の画像表示領域とは、発光輝度値の決定の対象となっている発光領域が主として照射する画像表示領域である。第２の画像表示領域とは、その発光輝度値の決定の対象となっている発光領域が主として照射する画像表示領域とは別の画像表示領域である。
【００５１】
図１１は、輝度決定部３０の詳細な構成を示す構成図である。輝度決定部３０は、大別して、特徴検出手段３１と、輝度算出手段３２と、一時メモリ３３と、重み付け手段３４と、を有する。
【００５２】
＜１−１−３−１．特徴検出手段＞
特徴検出手段３１は、画像表示領域毎に、入力画像信号の特徴量を検出する。以下、特徴量とは、後述の基準輝度値の算出に直接に用いられる値をいう。ここでは、特徴量として、各画素の輝度信号の平均値（以下「輝度平均値」という）を用いる。各画素の輝度信号は、入力画像信号に含まれている。すなわち、特徴検出手段３１は、画像信号を入力し、画像表示領域毎に輝度平均値を検出する。そして、特徴検出手段３１は、順次、検出した特徴量を輝度算出手段３２へ出力する。
【００５３】
＜１−１−３−２．輝度算出手段＞
輝度算出手段３２は、入力した特徴量に基づいて、発光領域毎の基準輝度値を算出する。具体的には、輝度算出手段３２は、変換テーブルを用いて、画像表示領域毎に、輝度平均値を基準輝度値に変換して、一時メモリ３３へ出力する。基準輝度値とは、注目している発光領域に適用すべき輝度値（以下「発光輝度値」という）を算出する際の、基準となる値である。
【００５４】
図１２は、特徴量を基準輝度値へ変換する変換テーブルの特性の例を示す図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）において、横軸は特徴量を示し、縦軸は基準輝度値を示している。
【００５５】
例えば、図１２（Ａ）に示す特性を有する変換テーブルを用いた場合には、特徴量は、同一の値の基準輝度値に変換される。例えば、特徴量が０なら基準輝度値は０、特徴量が２５５なら基準輝度は２５５、というような具合である。また、例えば特徴量のγカーブを補正するような場合には、図１２（Ｂ）に示す特性を有する変換テーブルを用いることも可能である。また、所定の特徴量以上で基準輝度値を飽和させるような場合には、図１２（Ｃ）に示す特性を有する変換テーブルを用いることも可能である。輝度算出手段３２は、これらの変換テーブルを用いることにより、入力画像信号に対する発光部２１の発光輝度を調整することができる。
【００５６】
例えば、特徴量を輝度平均値とした場合、黒背景に微小の白輝点があるような画像では、特徴量は小さくなる。よって、白輝点部分の輝度が低くなりすぎる場合がある。このような場合は、図１２（Ａ）に示す特性の変換テーブルよりも、図１２（Ｃ）に示す特性の変換テーブルの方が、見栄えが良くなる場合がある。図１２（Ｃ）に示す特性のほうが、小さい特徴量に対して比較的大きい基準輝度値が対応しているからである。
【００５７】
したがって、輝度算出手段３２は、特性の異なる複数の変換テーブルを予め用意し、画像の状態に応じて、より良い画質が得られるような変換テーブルを切り替えて使用することが望ましい。このように、輝度算出手段３２は、画像に対応して、基準輝度値の算出に用いる変換テーブルを、適応的に変えることもできる。
【００５８】
なお、本実施形態においては変換テーブルを用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、輝度算出手段３２は、上述したような変換特性を有する変換関数を用いて、随時、基準輝度値への変換を行っても良い。このような構成によれば、メモリ量を小さくすることが可能である。
【００５９】
＜１−１−３−３．一時メモリ＞
一時メモリ３３は、輝度算出手段３２から出力された基準輝度値を記憶する。すなわち、一時メモリ３３は、発光領域毎に基準輝度値を順次記憶していき、全ての発光領域の基準輝度値を一旦記憶する。一時メモリ３３は、記憶手段の一例である。
【００６０】
＜１−１−３−４．重み付け手段＞
重み付け手段３４は、第１情報である第１の発光領域の基準輝度値と、第２情報である第２の発光領域の基準輝度値と、に重み付けして得られる値から、第１の発光領域の発光輝度値を決定する。すなわち、重み付け手段３４は、一つの発光領域（第１の発光領域）の発光輝度値を決定するにあたり、一時メモリ３３に記憶されているその発光領域に対する基準輝度値（第１情報）を読み出す。また、その発光領域とは別の所定の発光領域（第２の発光領域）の基準輝度値（第２情報）も一時メモリ３３から読み出す。そして、重み付け手段３４は、読み出した複数の基準輝度値に重み付けを行い、重み付けを行った後の複数の値（以下「重み付き輝度値」という）を加算し、最終的なその発光領域（第１の発光領域）の発光輝度値を決定する。
【００６１】
本実施の形態において、第２の発光領域は、第１の発光領域を中心にその周辺に隣接する８つの発光領域である。例えば図１０を用いて例示すると、第１の発光領域が発光領域３ｄである場合、第２の発光領域は、発光領域２ｃ、２ｄ、２ｅ、３ｃ、３ｅ、４ｃ、４ｄ、４ｅである。
【００６２】
図１３は、本実施の形態における重み付け手段３４のより詳細な構成を示す構成図である。重み付け手段３４は、第１情報読み出しブロック３４０、８つの第２情報読出しブロック３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃ、３４１ｄ、３４１ｅ、３４１ｆ、３４１ｇ、３４１ｈ、第１情報重み付けブロック３５０、８つの第２情報重み付けブロック３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄ、３５１ｅ、３５１ｆ、３５１ｇ、３５１ｈ、および加算ブロック３６０を有している。
【００６３】
第１情報読み出しブロック３４０は、一時メモリ３３より第１情報を読み出す。第１情報重み付けブロック３５０は、第１情報読み出しブロック３４０が読み出した第１情報に対して重み付けを行い、第１の重み付き輝度値を出力する。
【００６４】
第２情報読出しブロック３４１ａ〜３４１ｈは、一時メモリ３３より、第２の発光領域２ｃ〜４ｅに対応する第２情報を、それぞれ読み出す。第２情報重み付けブロック３５１ａ〜３５１ｈは、第２情報読出しブロック３４１ａ〜３４１ｈが読み出した第２情報に対してそれぞれ重み付けを行い、第２の重み付き輝度値をそれぞれ出力する。
【００６５】
加算ブロック３６０は、第１情報重み付けブロック３５０が出力する第１の重み付き輝度値と、第２情報重み付けブロック３５１ａ〜３５１ｈが出力する８つの第２の重み付き輝度値とを加算する。
【００６６】
本実施の形態においては、第１情報重み付けブロック３５０は、第１情報に対して８／１６の重み付けを行う。また、第２情報重み付けブロック３５１ａ〜３５１ｈは、第２情報に対して、全て等しく１／１６の重み付けを行う。第２情報は、第１の発光領域の周辺に隣接する８つの発光領域のそれぞれの基準輝度値である。以下、第１情報（第１の発光領域の基準輝度値）に対する重みを「第１の重み」といい、第２情報（第２の発光領域の基準輝度値）に対する重みを「第２の重み」という。
【００６７】
図１４は、重み付けの考え方を説明するための説明図である。図１４は、発光部２１の一部を示しており、第１の発光領域を発光領域２ｃとした場合の、各発光領域の基準輝度値に対する重み付けの様子を示している。この場合、発光領域２ｃを中心に、その周辺の３行×３列の領域に属する発光領域が、第２の発光領域となる（破線で囲まれた領域）。また、ここでは、第１の重みが８／１６、第２の重みが１／１６である場合について説明する。
【００６８】
図１４に示すように、発光領域２ｃにおいては、その基準輝度値に対して８／１６の重み付けがなされる。また、その周辺の第２の発光領域においては、それぞれの基準輝度値に対して１／１６の重み付けがなされる。このような重み付けによれば、重みの和は１となり、かつ、第１の発光領域の基準輝度値に対する重み（第１の重み）と、全ての第２の発光領域の基準輝度値に対する重みの合計値（第２の重みの合計値）との比が、１：１となる。すなわち、第１の重みが５０％、第２の重みの合計値が５０％（各々の第２の重みは５０／８＝６．２５％）で、合計の重みは１００％となる。
【００６９】
これらの重み付けにより得られた９つの重み付き輝度値を加算して、最終的な発光領域２ｃの発光輝度値が算出される。
【００７０】
ここで、重みの和を変えずに、各発光領域の重みの数値を所定の比率に決定する方法について、一例を説明する。
【００７１】
まず、第１の重みと第２の重みの合計値との比を、Ｍ：Ｎに設定するものとする。また、第２の発光領域はＸ個存在するものとする。
【００７２】
このような条件においては、第１の重みは、Ｍ×Ｘ／｛（Ｍ＋Ｎ）×Ｘ｝によって求めることができる。
【００７３】
また、第２の重みの合計値は、Ｎ×Ｘ／｛（Ｍ＋Ｎ）×Ｘ｝で求めることができる。ここで、全ての第２の重みを同じ値にする場合には、第２の重みは、Ｎ／｛（Ｍ＋Ｎ）×Ｘ｝となる。
【００７４】
本実施の形態においては、Ｍ：Ｎ＝１：１、Ｘ＝８である。したがって、第１の重みは８／１６、第２の重みは１／１６、とそれぞれ求めることができる。
【００７５】
なお、重みの設定方法は、特にこれに限られるものではなく、他の方法であっても良い。
【００７６】
このような構成により、発光領域の発光輝度値の算出において、その発光領域の周辺の発光領域に対応する輝度信号を反映した発光輝度値の算出を可能としている。
【００７７】
決定された発光領域の発光輝度値は、照明部２０のＬＥＤドライバ２２、および、画像信号補正部５０に対して出力される。
【００７８】
＜１−１−４．更新制御部＞
更新制御部４０は、発光輝度値がＬＥＤドライバ２２へデータ送信されるタイミング（以下「更新タイミング」という）を制御する。発光輝度値は、各発光領域に対して輝度決定部３０が決定し、出力する輝度値である。すなわち、更新タイミングとは、輝度決定部３０が決定した発光輝度値に基づいて、照明部２０の発光状態が更新されるタイミングである。具体的には、更新制御部４０は、輝度決定部３０に対して更新タイミングパルスを発生することにより、更新タイミングを制御する。ここで、更新タイミングパルスの発生タイミングについて説明する。
【００７９】
図１０（Ｂ）に示す液晶パネル１０において、画像表示領域１ａ´〜１ｆ´、画像表示領域２ａ´〜２ｆ´、画像表示領域３ａ´〜３ｆ´、および画像表示領域４ａ´〜４ｆ´は、この順序で、入力画像信号が順次走査される。
【００８０】
更新制御部４０は、重み付け手段３４から照明部２０に対して全発光領域の発光輝度値が送信されるように、更新タイミングパルスを発生させる。具体的には、更新制御部４０は、まず、画像表示領域１ａ´〜１ｆ´の入力画像信号の走査が完了するタイミングに同期して、全発光領域の発光輝度値が送信されるように更新タイミングパルスを発生させる。画像表示領域１ａ´〜１ｆ´は、画像表示領域の１行を構成している。言い換えると、画像表示領域１ａ´〜１ｆ´は同じ行に属している。同様に、更新制御部４０は、画像表示領域２ａ´〜２ｆ´の入力画像信号の走査が完了するタイミングと、画像表示領域３ａ´〜３ｆ´の入力画像信号の走査が完了するタイミングと、画像表示領域４ａ´〜４ｆ´の入力画像信号の走査が完了するタイミングのそれぞれに同期して、更新タイミングパルスを発生する。
【００８１】
図１５は、更新制御部４０が発生する更新タイミングパルスと入力画像信号とのタイミング関係図を示している。図１５（Ａ）は、液晶パネル１０に入力される入力画像信号を示す。図１５（Ｂ）は、更新制御部４０から発生する更新タイミングパルスを示す。図１５（Ｃ）は、発光輝度の計算および更新タイミングを示す。
【００８２】
図１５に示すように、更新タイミングパルスは、画像表示領域１ａ´〜１ｆ´の走査終了タイミング、画像表示領域２ａ´〜２ｆ´の走査終了タイミング、画像表示領域３ａ´〜３ｆ´の走査終了タイミング、および画像表示領域４ａ´〜４ｆ´の走査終了タイミングにおいて発生する。各更新タイミングパルス発生の直後に、そのタイミングにおいて一時メモリ３３に保存されている各発光領域の基準輝度値が読み出される。読み出された基準輝度値は、重み付け手段３４に入力される。その結果、全発光領域の発光輝度値が算出されて、ＬＥＤドライバ２２に送信される。このため、発光部２１の全発光領域の発光状態が、入力画像信号の１フレーム期間内に４回、同時に更新される。
【００８３】
＜１−１−５．画像信号補正部＞
画像信号補正部５０は、輝度決定部３０が決定した発光輝度値に基づいて、液晶パネル１０へ入力する画像信号を補正する。
【００８４】
発光領域毎の輝度制御を行った場合、元々の画像信号が同じ画像表示領域であっても、対応する発光領域の発光輝度値が低く決定された場合と高く決定された場合とで、表示される画像の輝度が異なることになる。よって、表示される画像が不自然な見え方をする場合がある。これを低減するため、画像信号補正部５０は、発光領域毎の発光輝度値に連動して、表示される画像の画像信号を補正するものである。具体的には、画像信号補正部５０は、発光輝度値の変更具合に応じて、液晶パネル１０に表示する画像のコントラストゲインを変更する。これにより、画像信号補正部５０は、上述の発光領域毎の輝度制御に伴う弊害を是正する。
【００８５】
以上、液晶表示装置の構成について説明した。
【００８６】
＜１−２．液晶表示装置の動作＞
次に、上記構成に基づいた液晶表示装置の表示動作の具体的な一例について、本発明の特徴的な動作を中心に説明する。
【００８７】
＜１−２−１．基準輝度値の算出＞
図１６は、液晶パネル１０へ入力する画像の一例を示しており、黒背景上に白１００％の矩形形状の物体が配置されている。なお、図１６において白の格子線は、液晶パネル１０の画像表示領域（または、対応する発光部２１の発光領域）の枠を示すものであり、実際の画像には含まれない。
【００８８】
図１６に示す画像の画像信号は、輝度決定部３０における特徴検出手段３１に入力されて、特徴量である輝度平均値が画像表示領域毎に検出される。そして、検出された各特徴量は、輝度算出手段３２に入力されて、各発光領域の基準輝度値に変換される。
【００８９】
図１７は、輝度算出手段３２で算出された発光部２１の各発光領域の基準輝度値を示す図である。なお、ここで用いられる輝度算出手段３２は、図１２（Ａ）に示すような特性の変換テーブルを有している。よって、特徴量が０なら基準輝度値は０に、特徴量が１２８なら基準輝度値は１２８に、特徴量が２５５なら基準輝度値は２５５に、というように、特徴量は同一の値の基準輝度値に変換される。
【００９０】
図１７の数値について、発光領域３ｃを例にとって具体的に説明する。発光領域３ｃの場合、図１６における矩形形状の物体は白１００％の画像である。したがって、物体部分の画像信号に含まれる各画素の輝度信号は、最大値の２５５である。図１６における矩形形状の物体は、発光領域３ｃに対応する画像表示領域の１／４の面積を有している。つまり、対応する画像表示領域の１／４の画素において、輝度信号が２５５になる。よって、発光領域３ｃに対し、特徴量として輝度平均値６４が検出され、基準輝度値６４が求められる。
【００９１】
＜１−２−２．重み付けによる発光輝度値の算出＞
次に、算出された基準輝度値に対する重み付け手段３４の動作について説明する。
【００９２】
ここで、本発明の作用をより明確にするため、比較として、まず、重み付け手段３４を用いない場合について説明する。
【００９３】
図１８は、図１７に示す基準輝度値を、重み付け手段３４を介さずにそのまま照明部２０に入力した場合の発光部２１の発光状態を示す図である。また、図１９は、図１８の光を背面から照射したときに、液晶パネル１０に実際に表示される画像を示す図である。
【００９４】
図１９に示すように、発光していない発光領域（例えば、発光領域２ｃ）と発光している発光領域である発光領域３ｃとの間で比較すると、発光領域３ｃに対応する画像表示領域３ｃ´の黒色部分は明るく浮いてしまう。すなわち、「黒浮き」が視認される好ましくない表示となる。これは、発光していない発光領域と発光している発光領域との間の、発光輝度値の差に起因している。
【００９５】
次に、重み付け手段３４を用いた場合について説明する。
【００９６】
図２０は、重み付け手段３４から出力される重み付き輝度値を示す図である。図２０の数値の算出について、図２１を用いて具体的に説明する。
【００９７】
図２１は、数値の算出を説明するための説明図であり、重み付け手段３４に入力される前の基準輝度値を示している。例えば、発光領域３ｃの場合、図２１に示すように、第１情報にあたる基準輝度値は６４である。発光領域３ｃの第２情報は、周辺の８つの発光領域２ｂ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、３ｄ、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれの基準輝度値である。
【００９８】
ここで、第１情報に対しては、上述した構成で説明したように、第１情報重み付けブロック３５０によって、８／１６の重み付けがなされる。すなわち、発光領域３ｃから、６４×（８／１６）の値が、第１の重み付き輝度値として導かれる。
【００９９】
第２情報に対しては、第２情報重み付けブロック３５１ａ〜３５１ｈによって、それぞれに１／１６の重み付けがなされる。すなわち、発光領域２ｂ、２ｃ、２ｄ、３ｂ、３ｄ、４ｂ、４ｃ、４ｄからは、それぞれ、０×（１／１６）の値が、第２の重み付き輝度値として導かれる。
【０１００】
そして、これら９つの重み付き輝度値の加算値である３２が、発光領域３ｃの発光輝度値として算出される。
【０１０１】
同様に発光領域２ｂの場合について説明する。発光領域２ｂの場合、図２１に示すように、第１情報にあたる基準輝度値は０である。発光領域２ｂの第２情報は、周辺の８つの発光領域１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれの基準輝度値である。
【０１０２】
ここで、第１情報に対しては、第１情報重み付けブロック３５０によって、８／１６の重み付けがなされる。すなわち、発光領域２ｂからは、０×（８／１６）の値が、第１の重み付き輝度値として導かれる。
【０１０３】
第２情報に対しては、第２情報重み付けブロック３５１ａ〜３５１ｈによって、それぞれに１／１６の重み付けがなされる。すなわち、発光領域１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｃ、３ａ、３ｂからは、それぞれ０×（１／１６）の値が、第２の重み付き輝度値として導かれる。そして、基準輝度値が６４である発光領域３ｃからは、６４×（１／１６）の値が、第２の重み付き輝度値として導かれる。
【０１０４】
そして、これら９つの重み付き輝度値の加算値である４が、発光領域２ｂの発光輝度値として算出される。
【０１０５】
同様の方法で、全ての発光領域に対して発光輝度値を算出すれば、図２０に示す発光輝度値が得られる。
【０１０６】
なお、発光部２１における端部の発光領域（行１と行４、および列ａと列ｆに属する発光領域）については、周囲８方向のいずれかにおいて、発光領域が存在しない。そこで、重み付け手段３４は、これらの端部の発光領域に対しては、図２１に示すように、行方向列方向に拡張した仮想の発光領域を用い、全ての発光領域で周囲８方向の発光領域が存在するものとして、発光輝度値の算出を行う。
【０１０７】
すなわち、重み付け手段３４は、行１の上側には、行１と同じ基準輝度値を持つ仮想の発光領域を１行追加し、行４の下側には、行４と同じ基準輝度値を持つ仮想の発光領域を１行追加する。そして、重み付け手段３４は、列ａの左側には、列ａと同じ基準輝度値を持つ仮想の発光領域を１列追加し、列ｆの右側には、列ｆと同じ基準輝度値を持つ仮想の発光領域を１列追加する。また、重み付け手段３４は、拡張された仮想領域の４隅にあたる発光領域には、発光部２１の４隅の発光領域を拡張して用いる。
【０１０８】
図２２は、図２０に示す発光輝度値を照明部２０に入力した場合の発光部２１の発光状態を示す図である。また、図２３は、図２２の光を背面から照射したときに、液晶パネル１０に実際に表示される画像を示す図である。
【０１０９】
図２３に示すように、重み付け手段３４を用いた場合、重み付け手段３４を用いない場合の図１９に比べ、発光していない発光領域と発光している発光領域との間で、発光輝度値の差が緩和している。これにより、「黒浮き」が緩和される。
【０１１０】
＜１−２−３．発光輝度値の更新制御＞
次に、更新制御部４０による発光部２１の発光状態の更新タイミング制御の動作について説明する。
【０１１１】
図２４は、画像信号の入力状態の遷移の様子（入力画像信号）を示す図である。図２５は、各部の状態の遷移の様子を示す図である。図２５（Ａ）は入力画像信号の過渡的な走査状態の遷移（液晶パネル１０の過渡的な走査状態の遷移）の様子を示す図である。また、図２５（Ｂ）は、一時メモリ３３の内容の遷移の様子を示す図である。なお、図２５（Ａ）、図２５（Ｂ）の格子状の破線は、画像表示領域（又は発光領域）の境界を示す。
【０１１２】
図２４は、時刻ｔ０で液晶パネル１０へのＮフレーム目の画像の書込み走査が完了したところから、時刻ｔ４でＮ＋１フレーム目の画像走査が完了に至るまでの画像走査の様子を示している。時刻ｔ０において、一時メモリ３３のデータは、図２５（Ｂ）に示すように、Ｎフレーム目の画像に対応した基準輝度値データで埋まっている。時刻ｔ１では、画像表示領域１ａ´〜１ｆ´に対応する画像信号が入力されて、発光領域１ａ〜１ｆに対応する基準輝度値データが演算され、一時メモリ３３の内容が更新される。同様に時刻ｔ２において、画像表示領域２ａ´〜２ｆ´に対応する画像信号が入力されて、発光領域２ａ〜２ｆに対応する基準輝度値データが演算され、一時メモリ３３の内容が更新される。
【０１１３】
このようにして、一時メモリ３３の内容は、入力画像信号と同期して更新され、液晶パネル１０の走査状態と略同一のタイミングで書き換わる。すなわち、一時メモリ３３の内容は、液晶パネル１０の走査状態をそのまま表現していることになる。
【０１１４】
次に、実際に液晶パネル１０に表示される表示画像の様子について説明する。図２６は、各部の状態の遷移の様子を示す図である。図２６（Ａ）は、図２５（Ａ）と同様に、入力画像信号の過渡的な走査状態の遷移（液晶パネル１０の過渡的な走査状態の遷移）の様子を示す図である。図２６（Ｂ）は、図２５（Ｂ）と同様に、一時メモリ３３の内容の遷移の様子を示す図である。図２６（Ｃ）は、発光部２１の発光状態の遷移の様子を示す図である。図２６（Ｄ）は、図２６（Ｃ）の光を背面から照射したときに、液晶パネル１０に実際に表示される画像の遷移の様子を示す図である。
【０１１５】
図２６（Ｂ）中に示す数値は、一時メモリ３３に保存された基準輝度値である。また、図２６（Ｃ）中に示す数値は、重み付け手段３４を経て得られた発光輝度値である。発光輝度値を算出する際に用いられた重みは、図１４に示す数値の通りである。
【０１１６】
重み付け手段３４で得られた、発光部２１の全発光領域についての発光輝度値データが、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ４のタイミングで、ＬＥＤドライバ２２に送信される。そして、発光部２１から発せられる光が液晶パネル１０に変調されて、図２６（Ｄ）に示すような表示画像が得られる。
【０１１７】
図２６（Ａ）と図２６（Ｃ）を比較すれば分かるように、画像の走査状態（液晶パネル１０の走査状態）と、発光部２１の発光状態とは、時刻ｔ１〜ｔ４の各時刻において、ミスマッチとなることなく対応づけられている。よって、液晶パネル１０の走査の過程において、画像と発光部２１の発光状態とのミスマッチを低減させることができる。
【０１１８】
以上、液晶表示装置の動作について説明した。
【０１１９】
＜１−３．特徴のまとめ＞
次に、本発明に係る液晶表示装置の特徴的な効果について例示する。
【０１２０】
例えば、従来の液晶表示装置においては、入力画像信号において輝度値の高い発光領域と輝度値の低い発光領域（特に、輝度値が０に近い発光領域）とが隣接した場合に、輝度値の低い発光領域の発光輝度値を補正するか補正しないかを、輝度差を閾値と比較することによって判別する。そのため、上述の通り、輝度の時間的な不連続点が発生する可能性がある。
【０１２１】
本発明に係る液晶表示装置は、このような閾値を用いないため、輝度の不連続は発生しない。
【０１２２】
また、入力画像信号において輝度値の高い発光領域と輝度値の低い発光領域（特に、輝度値が０に近い発光領域）とが隣接した場合、従来の液晶表示装置においては、輝度値の高い発光領域の輝度値は補正せず、輝度値の低い発光領域の輝度値のみを上げる方向に補正する。
【０１２３】
これに対し、本発明の液晶表示装置では、輝度平均値の高い発光領域の発光輝度値を下げ、輝度平均値の低い発光領域の発光輝度値を上げるように作用する。この作用により、従来の構成に比べて、輝度値の補正による電力の増加を低減することができる。
【０１２４】
特に、本実施の形態においては、重み付け手段の各発光領域の重みの和が１となる。よって、照明部から照射する発光量の変化を抑えた状態で重み付けを行うことができ、余分な電力の消費を抑えることができる。
【０１２５】
本実施の形態においては、特徴量として輝度平均値を用いている。輝度平均値を特徴量として用いると、一つの画像表示領域内において、面積の異なる複数の白色の物体が画像信号として入力された場合、面積の大きい白色の物体に対して、面積の小さい白色の物体方が、発光領域の輝度が低くなる。
【０１２６】
しかし、一般的に人間の目の特性には、輝度が同じであった場合に、面積の大きい白よりも面積が小さい白の方が明るく感じられる傾向がある。そのため、特徴量として輝度平均値を用いた場合でも、結果として違和感のない表示となる。
【０１２７】
なお、本実施の形態の液晶表示装置においては、特徴量として、画像表示領域毎の入力画像信号に含まれる各画素の輝度信号のピーク値（以下「輝度ピーク値」という）を用いても、同様の効果を得ることができる。従来の構成においては、輝度ピーク値のみを用いた場合には、上述したように面積に応じた輝度値の変化を得ることはできない。本実施の形態においては、周辺の発光領域に対応する輝度信号が反映されるので、特徴量として輝度ピーク値を用いたとしても、面積に応じた輝度値の変更が可能となる。これについては後述する。
【０１２８】
また、特徴量として、輝度平均値と輝度ピーク値とを組み合わせて用いても良い。さらには、これら輝度平均値と輝度ピーク値とを加算する際の輝度平均値および輝度ピーク値に対する重み付けを、画像表示領域毎の入力画像信号に応じて変更するようにしても良い。これらの構成における効果について、図２７、図２８を用いて説明する。
【０１２９】
図２７は、特徴量として輝度平均値を用いた場合の特徴を説明する説明図である。図２７（Ａ）は、入力画像４００を示している。入力画像４００は、黒背景の上に輝度のピークが高いサークル状の物体が存在している。なお、入力画像４００上に示す破線は、理解を容易にするために、バックライトの分割領域の位置を示すものであり、入力画像には含まれない。図２７（Ｂ）は、特徴量として輝度平均値を用いた場合における、発光部２１の一部である発光部２１ａの発光状態を示している。ここで、発光部２１ａの中心に位置する領域は、入力画像４００の輝度のピークが高いサークル状の物体を含む領域なので、領域の画像に応じた輝度で発光する。そして、周辺の領域は、領域の画像全体が黒なので、消灯する。図２７（Ｃ）は、特徴量として輝度平均値を用いた場合における、液晶パネル１０の一部に表示される表示画像５００ａを示している。
【０１３０】
図２８は、特徴量として輝度ピーク値を用いた場合の特徴を説明する説明図である。図２８（Ａ）は、図２７（Ａ）と同じ入力画像４００を示している。図２８（Ｂ）は、特徴量として輝度ピーク値を用いた場合における、発光部２１の一部である発光部２１ｂの発光状態を示している。ここで、発光部２１ｂの中心に位置する領域は、入力画像４００の輝度のピークが高いサークル状の物体を含む領域なので、領域の画像に応じた輝度で発光する。そして、周辺の領域は、領域の画像全体が黒なので、消灯する。図２８（Ｃ）は、特徴量として輝度ピーク値を用いた場合における、液晶パネル１０の一部に表示される表示画像５００ｂを示している。
【０１３１】
図２７（Ｃ）に示すように、特徴量として輝度平均値を用いた場合には、画像の中の物体が動いても、各発光領域の輝度が急峻に変化することなく違和感の少ない表示が得られる。しかし、輝度平均値が低い画像表示領域において、輝度値の高い微小な白輝点（例えば、夜空の星のような物体）の輝度のピークが不足する場合がある。
【０１３２】
一方、図２８（Ｃ）に示すように、特徴量として輝度ピーク値を用いた場合には、夜空の星のような物体においても輝度のピークを維持することができる。しかし、画像の中の物体が動いたときに各発光領域の輝度が急峻に変わり違和感のある表示となる場合がある。
【０１３３】
このような特性を利用し、特徴量として輝度平均値と輝度ピーク値とを組み合わせたり、さらには、これら輝度平均値と輝度ピーク値の重み付けを画像表示領域毎の入力画像信号に応じて変更したりすることによって、以下のような効果を有する。すなわち、表示する画像に応じて局所的にピークの輝度値が不足したり、画像の動きに応じても不自然な発光をしたりすることを低減することができ、適宜最適な特徴量によって発光領域の発光量を調整することができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態においては、光源としてＬＥＤを用いたが、これに限られない。例えば、光源として、レーザー光源や蛍光管を用いても良い。要するに、発光領域を分割して各々の分割領域の発光輝度を制御することができるものであれば良い。レーザー光源を用いた場合には、色再現領域の広域化を図ることができる。蛍光管を用いた場合には、ＬＥＤを並べる場合よりも更なる薄型化を図ることができる。
【０１３５】
本実施の形態においては、液晶表示装置は、各画像表示領域の入力画像信号の特徴量に対応する基準輝度値を、液晶パネルの走査状態と対応するように一時メモリ内に保存した。そして、液晶表示装置は、液晶パネルの走査に合わせて、周辺の発光領域の基準輝度値を考慮した発光輝度値を計算し、周辺の発光領域に対応する輝度信号を発光輝度値に反映するようにした。このことによって、液晶パネルの走査の過程において、画像とバックライト輝度とを対応させることができる。結果として、人間の目に不自然に認識される画像とバックライトのミスマッチを低減し、高品位な画像を表示することができる。
【０１３６】
なお、本実施の形態において図２６で説明した例では、時刻ｔ１〜ｔ４の各時刻で、全発光領域の発光状態を同時に更新する方法を説明したが、これに限られない。本実施の形態のように、重み付け手段で考慮する第２の発光領域が、第１の発光領域を中心にした３行×３列の領域の場合は、図２９のような方法を用いても良い。
【０１３７】
図２９に示すように、更新制御部は、例えば、全発光領域のうち、走査中の画像表示領域に対応する行とその上下の行との３行の発光領域の発光状態のみを更新する。これは、これら３行の発光領域のみにおいて、発光輝度値が変化するためである。要するに、更新制御部は、全発光領域の発光状態を更新する必要はなく、少なくとも第１の画像表示領域と第２の画像表示領域に対応する行の発光領域の発光状態を更新すれば良い。言い換えると、更新制御部は、少なくとも、第１の発光領域と第２の発光領域とを含む行に属する発光領域の発光状態を、行単位で更新すれば良い。
【０１３８】
さらに説明すると、第２の発光領域が第１の発光領域を中心にしたＰ行×Ｑ列の領域の場合は（Ｐ、Ｑは正の整数）、更新制御部は、少なくとも第１の画像表示領域を含む行を中心とするＰ行の範囲に対応する発光領域の発光状態を、行単位で更新すれば良い。この場合でも、走査の過程において、画像と発光輝度とを対応させることによる効果を得ることができる。すなわち、人間の目に不自然に認識される、画像とバックライトのミスマッチを低減し、高品位な画像を表示することができるという効果を、全発光領域の発光状態の更新を行う場合と同様に得ることができる。
【０１３９】
また、これ以外の方法であって、入力画像信号が光変調部の全画像表示領域を１回走査する間に、発光領域の各々の発光状態を複数回更新する方法であれば、他の方法を用いても良い。
【０１４０】
また、本実施の形態において、更新制御部は、４行×６列の発光領域に対して、行数に対応した４回の発光状態の更新を行ったが、これに限られない。例えば、更新制御部は、複数行の画像走査が行われる毎に、１回の発光状態の更新を行うようにしても良い。具体的には、本実施の形態の場合、更新制御部は、２行の画像走査が行われる毎に１回の発光状態の更新を行うようにしても良い。すなわち、更新制御部は、発光状態の更新を、１フレームにつき２回行うようにしても良い。このようにすれば、更新制御の処理を低速化することができるため、回路の簡略化や低コスト化を図ることができる。
【０１４１】
また、本実施の形態において、重み付け手段は、第１の発光領域の基準輝度値に対して８／１６の重み付けを行い、第２の発光領域の基準輝度値に対して１／１６の重み付けを行ったが、これに限られない。第１の重みを増やして、第２の重みを減らしたい場合には、例えば、図３０のように重みを設定すれば良い。図３０は、Ｍ：Ｎ＝２：１の場合の重みを示す説明図である。
【０１４２】
逆に、第１の重みを減らして、第２の重みを増やしたい場合には、重み付け手段は、例えば、図３１のように重み付けすれば良い。図３１は、Ｍ：Ｎ＝１：２の場合の、第１の重みおよび第２の重みを示す説明図である。
【０１４３】
これらの重みは、画像表示領域毎の入力画像信号に応じて変更するようにしても良い。重みの具体的な数値については、これら以外のものであっても良い。また、輝度を全体的に上げたい場合には、重みの和が１以上になるように、第１の重みおよび第２の重みを決定しても良い。逆に、輝度を全体的に下げたい場合には、重みの和が１以下になるように、第１の重みおよび第２の重みを決定しても良い。
【０１４４】
また、本実施の形態において、重み付け手段は、第２の重みを全て同じになるようにしたが、これに限られない。例えば、重み付け手段は、図３２に示すように、第１の発光領域（発光領域２ｃ）に対して、斜めに位置する第２の発光領域（発光領域１ｂ、１ｄ、３ｂ、３ｄ）の第２の重みを、他の第２の発光領域の第２の重みよりも小さくしても良い。すなわち、重み付け手段は、第２の発光領域ごとに重みを変えても良い。
【０１４５】
斜めに位置する第２の発光領域は、第１の発光領域からの実質的な距離が少しだけ他の第２の発光領域よりも長い。よって、斜めに位置する第２の発光領域の基準輝度値の重みを小さくすることで、より違和感のない画像表示が可能となる。
【０１４６】
また、本実施の形態において、重み付け手段は、第１の発光領域を中心に周辺８つの領域を第２の発光領域として、３行×３列の発光領域に対して基準輝度値の重み付けを行ったが、これに限られない。重み付け手段は、５行×５列や５行×３列など、重み付けを行う発光領域の数を変えても良い。この場合、奇数行×奇数列とすることで、第１の発光領域に対して行方向列方向に対称な第２の発光領域を設定することができる。
【０１４７】
図３３は、５行×５列の発光領域に対して基準輝度値の重み付けを行う場合の説明図である。このとき、重み付け手段は、第１の発光領域からより遠い第２の発光領域の基準輝度値ほど、より小さい重みを掛ける。このようにすれば、より違和感のない画像表示が可能になる。
【０１４８】
また、本実施の形態において、第２の発光領域は、第１の発光領域を中心とする周辺８つの領域をとしたが、これに限られない。例えば、第１の発光領域を含む全ての発光領域を第２の発光領域として、画面全体の輝度信号の平均値を第２情報として用いて重み付けを行っても良い。
【０１４９】
このようにすれば、画面全体の輝度信号の平均値に応じて各発光領域の輝度を変えることができる。よって、例えば、バックライト装置の電力消費が大きくなる全白表示に近いような画像においては、発光輝度を下げて省電力で表示することができる。また、バックライト装置の電力消費が小さくなる黒背景に微小な白輝点が所々にあるような画像においては、白輝点があるエリアのみに電力を集中させて白部分を明るく表示することができる。このように、液晶表示装置１は、全ての発光領域を第２の発光領域とすることにより、表現力のある画像を提供することができる。
【０１５０】
また、本実施の形態においては、液晶表示装置１は、発光部２１における端部の発光領域については、拡張した仮想の発光領域を用い、全ての発光領域で周囲８方向の発光領域が存在するものとして発光輝度値を算出したが、別の算出方法を用いても良い。例えば、重み付け手段は、周囲８方向の全てを用いずに、実際に存在する第２発光領域の基準輝度値だけを重み付けするようにしても良い。または、液晶表示装置１は、端部の発光領域については重み付け手段を用いないようにしても良い。
【０１５１】
また、本実施の形態において、重み付け手段は、一定の重み付けを行うとしたが、何らかの要因によってその重み付けが変更されるものであっても良い。例えば、重み付け手段は、第１情報と第２情報との差に基づいて、重み付けを変更しても良い。第１情報と第２情報との差が大きいときには、より「黒浮き」が視認されやすくなる。よって、第１情報と第２情報の差が大きいときには、第２の重みを大きくするように変更すると、「黒浮き」の視認をより低減することができる。
【０１５２】
（実施の形態２）
次に、本発明を液晶表示装置に適用した例である実施の形態２（基準特徴量への重み付けを行う形態）について、図面を参照して説明する。実施の形態２は、実施の形態１と比較して、図９に示す輝度決定部３０の構成が異なる。他の部分の構成は実施の形態１と同じであり、説明を一部省略する。
【０１５３】
なお、実施の形態１においては、輝度算出手段で算出した基準輝度値に対して重み付けを行ったが、実施の形態２では、輝度算出手段の前の画像信号の特徴量に対して重み付けを行う。
【０１５４】
図３４は、輝度決定部３０ａの詳細な構成を示す構成図である。輝度決定部３０ａは、大別して、特徴検出手段３１ａと、一時メモリ３３ａと、重み付け手段３４ａと、輝度算出手段３２ａと、を有する。
【０１５５】
特徴検出手段３１ａは、実施の形態１における特徴検出手段３１と同じ機能を有する。すなわち、特徴検出手段３１ａは、画像表示領域毎に輝度平均値を検出する。特徴検出手段３１ａは、検出した画像表示領域毎の輝度平均値を、基準特徴量として、順次、一時メモリ３３ａへ出力する。基準特徴量とは、各画像表示領域における画像信号の特徴量を算出する際の基準となる値である。
【０１５６】
一時メモリ３３ａは、特徴検出手段３１ａから出力された基準特徴量を記憶する。すなわち、一時メモリ３３ａは、画像表示領域毎に基準特徴量を順次記憶していき、全ての画像表示領域の基準特徴量を一旦記憶する。
【０１５７】
重み付け手段３４ａは、第１情報（第１の画像表示領域の基準特徴量）と第２情報（第２の画像表示領域の基準特徴量）とに重み付けして得られる値から、第１の画像表示領域の特徴量を決定する。すなわち、重み付け手段３４ａは、一つの画像表示領域（第１の画像表示領域）の特徴量を決定するにあたり、その画像表示領域に対する基準特徴量（第１情報）を、一時メモリ３３ａから読み出す。また、重み付け手段３４ａは、その画像表示領域とは別の所定の画像表示領域（第２の画像表示領域）の基準特徴量（第２情報）も、一時メモリ３３ａから読み出す。そして、重み付け手段３４ａは、読み出した複数の基準特徴量（第１情報および第２情報）に重み付けを行って加算し、その画像表示領域（第１の画像表示領域）の特徴量を決定する。
【０１５８】
本実施の形態において、第２の画像表示領域は、第１の画像表示領域を中心にその周辺に隣接する８つの画像表示領域である。例えば、図１０（Ｂ）を用いて例示すると、画像表示領域３ｄ´が第１の画像表示領域である場合、第２の画像表示領域は、画像表示領域２ｃ´、２ｄ´、２ｅ´、３ｃ´、３ｅ´、４ｃ´、４ｄ´、４ｅ´である。
【０１５９】
図３５は、本実施の形態における重み付け手段３４ａのより詳細な構成を示す構成図である。重み付け手段３４ａは、第１情報読み出しブロック３４０ａ、８つの第２情報読出しブロック３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄ、３４２ｅ、３４２ｆ、３４２ｇ、３４２ｈ、第１情報重み付けブロック３５０ａ、８つの第２情報重み付けブロック３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、３５２ｄ、３５２ｅ、３５２ｆ、３５２ｇ、３５２ｈ、および加算ブロック３６０ａを有している。
【０１６０】
第１情報読み出しブロック３４０ａは、一時メモリ３３ａより第１情報を読み出す。第１情報重み付けブロック３５０ａは、読み出した第１情報に対して重み付けを行い、第１の基準特徴量を出力する。
【０１６１】
第２情報読出しブロック３４２ａ〜３４２ｈは、一時メモリ３３ａより第２情報を読み出す。第２情報重み付けブロック３５２ａ〜３５２ｈは、読み出した第２情報に対して重み付けを行い、第２の基準特徴量をそれぞれ出力する。
【０１６２】
加算ブロック３６０ａは、第１情報重み付けブロック３５０ａが出力する第１の基準特徴量と、第２情報重み付けブロック３５２ａ〜３５２ｈが出力する第２の基準特徴量とを加算する。
【０１６３】
本実施の形態においては、第１情報重み付けブロック３５０ａは、第１情報に対して８／１６の重み付けを行う。また、第２情報重み付けブロック３５２ａ〜３５２ｈは、第２情報に対して、全て等しく１／１６の重み付けを行う。第２情報は、第１の画像表示領域の周辺に隣接する８つの画像表示領域のそれぞれの基準特徴量である。
【０１６４】
重み付けの手法は、実施の形態１の図１４において説明した重み付けの手法と同様である。すなわち、本実施の形態における重み付けの手法は、図１４の説明における重み付けの手法において、発光領域を画像表示領域に置き換えた手法である。
【０１６５】
重み付け手段３４ａは、各画像表示領域の基準特徴量に対して重み付けを行い、重み付けを行った後の値（特徴量）を、輝度算出手段３２ａに出力する。
【０１６６】
輝度算出手段３２ａは、入力した特徴量に基づいて、発光領域毎に発光輝度値を算出する。すなわち、輝度算出手段３２ａは、画像表示領域毎に、特徴量を、その画像表示領域に対応する発光領域の発光輝度値に変換して、照明部２０のＬＥＤドライバ２２、および、画像信号補正部５０に対して出力する。輝度算出手段の持つ変換テーブルは、実施の形態１の輝度算出手段３２と同様であるので、これについての説明を省略する。
【０１６７】
このような構成によれば、画像表示領域毎の画像信号の特徴量に対して重み付けを行うか、画像表示領域に対応する発光領域毎の発光輝度値に対して重み付けを行うかの違いはあるものの、結果として実施の形態１と同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、図１６に示すような画像の画像信号が入力された場合には、図２０に示すような発光領域の発光輝度値が求まることになる。
【０１６８】
なお、本実施の形態において、基準特徴量として、輝度平均値の代わりに、画像表示領域毎の各画素の輝度信号の総和（以下「輝度総和値」という）を用いても良い。この場合、基準特徴量として輝度総和値を用いて、重み付け手段で平均値に変換する。具体的な構成を図３６に示す。
【０１６９】
図３６は、基準特徴量として輝度総和値を用いた場合に用いる重み付け手段３４ｂの構成を示す構成図である。重み付け手段３４ｂは、重み付け手段３４ａと比較して、除算ブロック３７０を有している点で異なる。
【０１７０】
基準特徴量として輝度総和値を用いた場合、第１情報および各第２情報は、それぞれ輝度総和値となる。よって、重み付け手段３４ｂは、一つの画像表示領域に対応する特徴量とするため、加算ブロック３６０ａが出力する値を、除算ブロック３７０にて平均化する。すなわち、除算ブロック３７０は、第１の画像表示領域および８つの第２の画像表示領域の全てに含まれる液晶パネル１０の画素数で、加算ブロック３６０ａの加算結果を除算する。このような構成でも同様の結果を得ることが可能である。
【０１７１】
本実施の形態においては、更新制御部４０は、実施の形態１と同様に、重み付け手段に対して更新タイミングパルスを出力する。よって、更新タイミングパルスが入力された際には、その都度、輝度算出手段３２ａで発光輝度値を算出してからＬＥＤドライバ２２へ出力される。
【０１７２】
なお、更新制御部４０が、輝度算出手段３２ａに対して更新タイミングパルスを出力するように構成しても良い。
【０１７３】
（実施の形態３）
次に、本発明を液晶表示装置に適用した例である実施の形態３について、図面を参照して説明する。実施の形態３は、実施の形態１と比較して、照明部の発光状態の更新タイミングが異なる。実施の形態１と同じ構成については、その説明を一部省略する。
【０１７４】
本実施の形態において、更新制御部は、複数の画像表示領域からなる行の走査中に発光状態を更新する。すなわち、更新制御部は、ある複数の画像表示領域を走査している途中で、その複数の画像表示領域に対応する発光領域の発光状態の更新を行う。この構成と動作について、図３７および図３８を用いて説明する。
【０１７５】
図３７は、行の走査中に発光状態を更新する場合の液晶表示装置１０００の全体構成を示す構成図である。液晶表示装置１０００は、画像信号補正部５０の後段に遅延手段６０を有している。遅延手段６０は、画像信号補正部５０の出力する画像信号を所定期間遅延させる。
【０１７６】
図３８は、本実施の形態における液晶パネル１０の走査と発光状態の更新タイミングとの関係を示す説明図である。図３８（Ａ）は、発光輝度値の算出における画像信号の入力の様子を示している。図３８（Ｂ）は、液晶パネル１０で走査される入力画像の様子を示している。図３８（Ｃ）は、更新タイミングパルスの出力タイミングを示す。図３８（Ａ）〜図３８（Ｃ）は、同じ時間軸上での比較を示す。発光状態の更新は、発光輝度値の算出後に可能である。そのため、更新タイミングパルスの発生は、実施の形態１と同じく、図３８（Ａ）に示す発光輝度値の算出後である。
【０１７７】
実施の形態１においては、図３８（Ａ）で示す発光輝度値の算出と、図３８（Ｂ）で示す液晶パネル１０の走査とは、同じタイミングで行われていた。しかし、本実施の形態においては、液晶表示装置１０００は、図３８（Ｂ）で示す液晶パネル１０の走査のタイミングのみを、遅延手段６０によって遅らせている。本実施の形態においては、１つの行に属する画像表示領域の走査において、その走査の中間点で（つまり行の真中で）、更新タイミングパルスを液晶パネル１０に入力する。すなわち、本実施形態においては、４行ずつの画像表示領域の構成であり、１行が１／４フレームに対応するので、遅延手段６０による遅延量はその半分の１／８フレームである。
【０１７８】
次に、図３９を用いて本実施の形態の効果について説明する。
【０１７９】
図３９は、行の走査中に発光状態を更新することによる効果を説明するための説明図である。図３９において、横軸は時刻を示し、縦軸は液晶パネル走査の推移と発光輝度の推移とを２軸で示している。
【０１８０】
具体的には、図３９は、時刻ｔ０から時刻ｔ４の間に、所定の行に属する画像表示領域の画像信号がＡの状態からＢの状態に推移すると仮定したときの、液晶パネル走査の推移の様子を、実線６９１で模式的に示している。また、当該行に属する発光領域の発光輝度がａからｂに推移すると仮定したときの、発光輝度の推移の様子を、一点鎖線（走査後に発光状態を更新する場合）６９２と二点鎖線（走査中に発光状態を更新する場合）６９３とで模式的に示している。なお、白い丸印６９４は、走査後に発光状態を更新する場合の更新タイミングを示している。また、黒い丸印６９５は、走査中に発光状態を更新する場合の更新タイミングを示している。
【０１８１】
本図においては、入力画像信号を示す実線６９１と、発光輝度を示す各鎖線６９２、６９３とが一致している状態が、画像と発光輝度とが対応している状態を示している。すなわち、状態Ａから状態Ｂへの走査前と走査後（つまり時刻ｔ０以前と時刻ｔ４以降）は、画像と発光輝度は対応しているが、その間（つまり時刻ｔ０から時刻ｔ４の間）は、発光輝度の推移に違いがある。
【０１８２】
走査後に、つまり白い丸印６９４で示すタイミングで、発光状態を更新する場合、状態Ａから状態Ｂへの走査中、画像と発光輝度との間のミスマッチの量（実線６９１と一点鎖線６９２の差）が徐々に大きくなり続ける。そして、当該行の走査期間の終了間際（時刻ｔ４の間際）では、画像と発光輝度との間のミスマッチの量は、図中にＤで示す量となる。その後、時刻ｔ４において、発光状態が更新されて、画像と発光輝度との間のミスマッチが解消される。
【０１８３】
一方、走査中に発光状態を更新する場合には、状態Ａから状態Ｂへの走査中、画像と発光輝度のミスマッチの量（実線６９１と二点鎖線６９３の差）は、黒い丸印６９５で示す更新タイミングから徐々に小さくなる。そして、時刻ｔ４において、ミスマッチが解消される。つまり、走査中に発光状態を更新する場合、走査中における過渡的なミスマッチの最大量が、走査後に発光状態を更新する場合に比べて小さくなる。特に、本実施の形態で示したように遅延手段６０による遅延量を、１行の走査期間の半分（本実施の形態では、１／８フレーム）とすれば、ミスマッチの最大量をＤ／２にすることができる。すなわち、ミスマッチの量を最も小さく構成することができる。これにより、さらに高品位な画像表示を提供することができる。
【０１８４】
なお、実施の形態１においては、遅延手段６０が不要であるため、構成を簡略化することができ、低コスト化などのメリットを得ることができる。
【０１８５】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、上述の通り、実施の形態１乃至３を例示した。しかし本発明はこれらの実施の形態に限定されない。そこで、他の実施形態について、その一例を以下にまとめて説明する。
【０１８６】
別の実施の形態に係る液晶表示装置は、実施の形態１と同様の構成であって、特徴検出手段が、画像表示領域毎に、輝度平均値および輝度ピーク値に重み付けを行うことによって特徴量を決定する構成を有する。そして、この液晶表示装置は、外光検出手段を更に有し、検出した外光照度に応じて、この輝度平均値および輝度ピーク値に掛ける重みを変更する構成を有する。
【０１８７】
このような構成によれば、「黒浮き」が気にならない程度に外光照度が高い場合に、輝度ピーク値の重み付けを大きくすることによって、微小な白輝点でも、特徴量を大きくして明るく光らせることができる。よって、外光照度に応じた最適な画像を提供することができる。
【０１８８】
また、更に別の実施形態に係る液晶表示装置は、実施の形態１と同様の構成であって、特徴検出手段が、画像表示領域毎に、輝度平均値および輝度ピーク値に重み付けを行うことによって特徴量を決定する構成である。そして、この液晶表示装置は、この輝度平均値および輝度ピーク値に掛ける重みに応じて、重み付け手段における第１の重みと第２の重みとを変更する構成を有する。
【０１８９】
この構成によれば、例えば、輝度ピーク値に掛ける重みが大きいときに第２の重みを大きくすることで、輝度ピーク値に掛ける重みを大きくしたときに発生する、物体が動いたときの急峻な発光領域の輝度変化を改善する効果を得ることができる。よって、輝度のピークの維持と、画像の動きに応じた発光領域の滑らかな動きとを両立させることができる。
【０１９０】
また、上述した実施の形態１乃至実施の形態３において、第１の発光領域と第２の発光領域に対して、例えば、図１４、図３０、図３１、図３２、図３３に示すような重み付けを行う場合について説明したが、これに限定されない。例えば、液晶表示装置は、各画像表示領域の特徴量を画像データとしてとらえ、帯域制限フィルタを用いて、注目する画像表示領域（第１の画像表示領域）の発光輝度に、その周辺の画像表示領域（第２の画像表示領域）の輝度信号が反映されるようにしても良い。この場合、帯域制限フィルタのフィルタ係数が、上述した実施の形態における重みに相当する。具体的には、例えば、水平３タップ（行方向３領域）、垂直３タップ（列方向３領域）の帯域制限フィルタとすれば、図１４に示す図がフィルタ係数に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明のバックライト装置及び表示装置は、例えば、液晶テレビ及び液晶モニタ等の表示装置やそれらのバックライト装置として利用することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１、１０００  液晶表示装置
１０  液晶パネル
２０  照明部
２１、２１ａ、２１ｂ  発光部
２２  ＬＥＤドライバ
３０、３０ａ  輝度決定部
３１、３１ａ  特徴検出手段
３２、３２ａ  輝度算出手段
３３、３３ａ  一時メモリ
３４、３４ａ、３４ｂ  重み付け手段
４０  更新制御部
５０  画像信号補正部
６０  遅延手段
２１０  ＬＥＤ
３４０、３４０ａ  第１情報読み出しブロック
３４１ａ〜３４１ｈ、３４２ａ〜３４２ｈ  第２情報読出しブロック
３５０、３５０ａ  第１情報重み付けブロック
３５１ａ〜３５１ｈ、３５２ａ〜３５２ｈ  第２情報重み付けブロック
３６０、３６０ａ  加算ブロック
３７０  除算ブロック
４００  入力画像
５００ａ、５００ｂ  表示画像
８００、９００  入力画像
８１０、９１０  バックライト
８２０、９２０  表示画像
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２４】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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