(57)【要約】【課題】バックライトの輝度を制御しながら表示パネルに画像を表示する際、表示画像の輝度が急激に変化する場合にも画質劣化を軽減し、バックライトの消費電力を削減すること。【解決手段】画像表示装置は、入力画像の信号に基づいてバックライト１７の調光値を決定する調光値決定回路１３と、調光値に応じて液晶パネル２２に供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正回路２０と、調光値に従ってバックライト１７を駆動制御するバックライト駆動回路１６とを備える。バックライト駆動回路１６は、現在のフレームのバックライト１７の発光輝度が前のフレームの発光輝度よりも増加する場合は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを遅くする。【選択図】図１
2010271393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の信号に応じて光の透過率が変化する透過率可変素子を二次元平面上に複数個配置して構成した表示パネルと、該表示パネルに照射する光を発生する光源ユニットを用いて画像を表示する画像表示装置において、
前記入力画像の信号に基づいて前記光源ユニットの発光輝度を設定するための調光値を決定する調光値決定部と、
該調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正部と、
前記調光値決定部により決定された調光値に従って前記光源ユニットを駆動制御する駆動制御部とを備え、
該駆動制御部は、現在のフレームに対する調光値を適用したときの前記光源ユニットの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームの発光輝度が減少する場合よりも、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを遅くして前記光源ユニットを駆動することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記駆動制御部は、現在のフレームの前記光源ユニットの発光輝度が前のフレームの発光輝度よりも増加する場合は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルを構成する透過率可変素子の透過率遷移時間が終了する時点よりも遅くし、現在のフレームの前記光源ユニットの発光輝度が前のフレームの発光輝度よりも減少する場合は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルを構成する透過率可変素子の透過率遷移時間が終了する時点よりも早くすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記駆動制御部は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルを構成する透過率可変素子の透過率遷移時間以内に設定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記表示パネルを複数の領域に分割して各領域を照射する複数の光源から構成され、
前記調光値決定部は、前記入力画像の各領域の信号に基づいて各領域を照射する前記各光源の発光輝度を設定するための調光値を決定し、
前記画像信号補正部は、前記調光値決定部にて決定された前記各光源に対する調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を各領域ごとに補正し、
前記駆動制御部は、前記各光源において、現在のフレームに対する調光値を適用したときの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームの発光輝度が減少する場合よりも、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを遅くして前記各光源を駆動することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記表示パネルを複数の領域に分割して各領域を照射する複数の光源から構成され、
前記調光値決定部は、前記入力画像の各領域の信号に基づいて各領域を照射する前記各光源の発光輝度を設定するための調光値を決定し、
前記画像信号補正部は、前記調光値決定部にて決定された前記各光源に対する調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を各領域ごとに補正し、
前記駆動制御部は、前記各光源において、現在のフレームの発光輝度が前のフレームの発光輝度よりも増加する場合は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルのうち前記光源が照射する領域を構成する透過率可変素子の透過率遷移時間が終了する時点よりも遅くし、現在のフレームの発光輝度が前のフレームの発光輝度よりも減少する場合は、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルのうち前記光源が照射する領域を構成する透過率可変素子の透過率遷移時間が終了する時点よりも早くすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記表示パネルを複数の領域に分割して各領域を照射する複数の光源から構成され、
前記調光値決定部は、前記入力画像の各領域の信号に基づいて各領域を照射する前記各光源の発光輝度を設定するための調光値を決定し、
前記画像信号補正部は、前記調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を各領域ごとに補正し、
前記駆動制御部は、前記各光源において、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを、前記表示パネルのうち前記光源が照射する領域を構成する透過率可変素子の透過率遷移時間以内に設定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
入力画像の信号に応じて光の透過率が変化する透過率可変素子を二次元平面上に複数個配置して構成した表示パネルと、該表示パネルに照射する光を発生する光源ユニットを用いて画像を表示する画像表示装置において、
前記入力画像の信号に基づいて前記光源ユニットの発光輝度を設定するための調光値を決定する調光値決定部と、
該調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正部と、
前記調光値決定部により決定された調光値に従って前記光源ユニットを駆動制御する駆動制御部とを備え、
該駆動制御部は、現在のフレームに対する調光値を適用したときの前記光源ユニットの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームに対する調光値として前のフレームの調光値を適用し、現在のフレームの発光輝度が減少する場合は、現在のフレームに対する調光値をそのまま適用して前記光源ユニットを駆動することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記表示パネルを複数の領域に分割して各領域を照射する複数の光源から構成され、
前記調光値決定部は、前記入力画像の各領域の信号に基づいて各領域に照射する前記各光源の発光輝度を設定するための調光値を決定し、
前記画像信号補正部は、前記調光値決定部にて決定された前記各光源に対する調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を各領域ごとに補正し、
前記駆動制御部は、前記各光源において、現在のフレームに対する調光値を適用したときの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームに対する調光値として前のフレームの調光値を適用し、現在のフレームの発光輝度が減少する場合は、現在のフレームに対する調光値をそのまま適用して前記各光源を駆動することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
入力画像の信号に応じて光の透過率が変化する透過率可変素子を二次元平面上に複数個配置して構成した表示パネルと、該表示パネルに照射する光を発生する光源ユニットを用いて画像を表示する画像表示装置において、
前記入力画像の信号に基づいて前記光源ユニットの発光輝度を設定するための調光値を決定する調光値決定部と、
該調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正部と、
前記調光値決定部にて決定された調光値が切り替わる場合、切替時点において、切替前と切替後の調光値の中間値の期間を有するように調光値を補正する調光値補正部と、
該調光値補正部により補正された調光値に従って前記光源ユニットを駆動制御する駆動制御部とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像表示装置において、
前記調光値補正部は、前記切替時点において、前記中間値として複数の値が階段状に変化する期間を有するように調光値を補正することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記表示パネルを複数の領域に分割して照射する複数の光源から構成され、
前記調光値決定部は、前記入力画像の各領域の信号に基づいて各領域を照射する前記各光源の発光輝度を設定するための調光値を決定し、
前記画像信号補正部は、前記調光値決定部にて決定された前記各光源に対する調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を各領域ごとに補正し、
前記調光値補正部は、前記調光値決定部により決定された前記各光源の調光値が切り替わる場合、切替時点において、切替前と切替後の調光値の中間値の期間を有するように調光値を補正し、
前記駆動制御部は、前記調光値補正部により補正された調光値に従って前記各光源を駆動制御することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示パネルは、前記透過率可変素子として液晶素子を用いることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像を光源ユニットを用いて表示パネルに表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルのように自ら発光せずにバックライト光源（光源ユニット）を使用する表示デバイスでは、バックライトの消費電力が表示デバイスの消費電力の大半を占めることになる。よって、バックライトの消費電力削減が表示デバイス全体の消費電力削減に有効である。例えば、暗い映像シーンではバックライトの光量を下げることで、消費電力を下げることができる。しかし、単純にバックライトの光量を１／Ｎに低減すると、そのままでは画面の明るさも１／Ｎになってしまう。そこで、バックライトの光量を１／Ｎに低減させるとともに、各液晶画素の画素値をより明るく補正しその透過率をＮ倍に増加させることで、所望の画面の明るさを維持することができる。
【０００３】
ここで、バックライトの光量をどこまで低減できるか、すなわちＮの値の上限値は、液晶画素の透過率の最大値（最大透過率）に依存する。表示画像の明るさが飽和しない範囲でＮを最大にするためには、表示画像の中で一番明るい画素の透過率が最大透過率となるようにＮの値を調整すればよい。このようにして画面全体のバックライト輝度値（１／Ｎ）を一括して制御する方法をグローバルディミングと言う。ただしグローバルディミングにおいては、画面の中に一カ所でも輝点があるとこれにＮの値が引きずられてバックライト全体の輝度が増大してしまう。このため、画面内で明暗差の分布が大きいような画像の場合には、あまり電力削減効果が得られないことになる。
【０００４】
これを改善するため、画面を複数の領域に分割して各領域と一対一に対応した光源を用意し、各光源の発光強度を独立に制御するローカルディミング（またはエリア制御）と呼ばれる方式が提案されている（例えば非特許文献１参照）。この方式は、領域毎にグローバルディミング方式を適用したもので、その領域内の画素値に基づき対応する光源の発光強度を決定する。これを画面内の全ての領域に対して行うことで、各領域のバックライトの輝度を独立に制御する。これと同時に、入力画像の画素値を各領域の光源の発光強度に応じて補正する。この制御により、入力画像が画面内で明暗差が大きい場合でもより効率的に消費電力を削減することが可能となる。
【０００５】
ローカルディミングでは、領域毎にバックライト輝度を制御するため、領域間でバックライト輝度が異なる場合に領域の境界が視認されることがある。特に動画を表示する場合は、領域毎にバックライト輝度が異なるだけでなく、各領域のバックライト輝度が時間的に変化することで表示画面の映像が滑らかに切り替わるように見えず、画像のチラツキ（フリッカー）等が発生することがある。すなわち、時間方向の制御が適切でないと視感的に画質を劣化させる要因となる。この問題を軽減するため、例えば特許文献１には、表示パネルの表示画面が暗い画面から明るい画面へ変わったときには急峻に輝度を上げ、逆に明るい画面から暗い画面へ変わったときには穏やかに輝度を上げるように出力特性を変更する制御が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４５３２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】H.F.Chen “Backlight Local Dimming Algorithm for High Contrast LCD-TV”, Proc. of ASID (2006), pp168-171
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される制御方法は、明るい画面から暗い画面へ変わるときバックライト輝度の時間方向の変化速度を遅くすることで、人間の視覚特性に合わせたコントラストのある映像を表示しようとするものである。この場合、例えば数フレームの遅れをもたらすフィルタ回路を使用している。
【０００９】
しかし、バックライト輝度の時間方向の変化速度を数フレームに渡り遅くすると、表示画像の輝度が急激に変化する動画像の場合にはバックライトの輝度変化が追従できないことになる。その結果、表示画面の明るさの変化が不自然となり画質劣化を発生させる要因となる。さらには、バックライトが高輝度になる期間が増加して、消費電力の削減効果が抑えられることになる。
【００１０】
本発明の目的は、バックライトの輝度を制御しながら表示パネルに画像を表示する画像表示装置において、表示画像の輝度が急激に変化する場合にも画質劣化を軽減し、バックライトの消費電力を削減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、入力画像の信号に応じて光の透過率が変化する透過率可変素子を二次元平面上に複数個配置して構成した表示パネルと、該表示パネルに照射する光を発生する光源ユニットを用いて画像を表示する画像表示装置において、前記入力画像の信号に基づいて前記光源ユニットの発光輝度を設定するための調光値を決定する調光値決定部と、該調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正部と、前記調光値決定部により決定された調光値に従って前記光源ユニットを駆動制御する駆動制御部とを備える。
【００１２】
ここに前記駆動制御部は、現在のフレームに対する調光値を適用したときの前記光源ユニットの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームの発光輝度が減少する場合よりも、現在のフレームに対する調光値を適用するタイミングを遅くして前記光源ユニットを駆動する。
【００１３】
あるいは前記駆動制御部は、現在のフレームに対する調光値を適用したときの前記光源ユニットの発光輝度を、前のフレームの調光値を適用したときの発光輝度と比較し、現在のフレームの発光輝度が増加する場合は、現在のフレームに対する調光値として前のフレームの調光値を適用し、現在のフレームの発光輝度が減少する場合は、現在のフレームに対する調光値をそのまま適用して前記光源ユニットを駆動する。
【００１４】
本発明は、入力画像の信号に応じて光の透過率が変化する透過率可変素子を二次元平面上に複数個配置して構成した表示パネルと、該表示パネルに照射する光を発生する光源ユニットを用いて画像を表示する画像表示装置において、前記入力画像の信号に基づいて前記光源ユニットの発光輝度を設定するための調光値を決定する調光値決定部と、該調光値決定部にて決定された調光値に応じて、前記表示パネルに供給する入力画像の信号を補正する画像信号補正部と、前記調光値決定部にて決定された調光値が切り替わる場合、切替時点において、切替前と切替後の調光値の中間値の期間を有するように調光値を補正する調光値補正部と、該調光値補正部により補正された調光値に従って前記光源ユニットを駆動制御する駆動制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示画像の輝度が急激に変化する場合であっても画質劣化が少なく、かつバックライトの消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図（実施例１）。
【図２】タイミング補正回路１８の内部構成例を示す図。
【図３】表示画像の一例（暗→明）とそれに対するバックライト輝度の設定例を示す図。
【図４】図３の場合の表示パラメータの時間変化（タイムチャート）を示す図。
【図５】表示画像の一例（明→暗）とそれに対するバックライト輝度の設定例を示す図。
【図６】図５の場合の表示パラメータのタイムチャートを示す図。
【図７】遅延時間を変更した場合のタイムチャートを示す図。
【図８】本発明による画像表示装置の第２の実施例を示すブロック図（実施例２）。
【図９】調光値変化判定回路４０と調光値選択回路４１の内部構成例を示す図。
【図１０】実施例２における表示パラメータのタイムチャートを示す図。
【図１１】本発明による画像表示装置の第３の実施例を示すブロック図（実施例３）。
【図１２】調光値変化判定回路５０と調光値補正回路５１の内部構成例を示す図。
【図１３】実施例３における表示パラメータのタイムチャートを示す図。
【図１４】本発明による画像表示装置の第４の実施例を示すブロック図（実施例４）。
【図１５】調光値変化判定回路６０と調光値補正回路５１の内部構成例を示す図。
【図１６】実施例４における表示パラメータのタイムチャートを示す図。
【図１７】液晶パネルの領域とバックライト光源の関係を示す図。
【図１８】表示画像の一例を示す図。
【図１９】バックライト輝度と液晶透過率の組み合わせ例を示した図。
【図２０】バックライト輝度値の設定例を示した図。
【図２１】補正後の液晶透過率を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施例では画像表示パネルとして液晶パネルを例に取り上げ、自ら発光せずに光源ユニット（バックライト光源）からの光を照射させて画像を表示する画像表示装置を対象とする。始めに、本実施例で採用するバックライト輝度の制御方式の基本となるローカルディミング（エリア制御）方式について、図１７〜図２１を用いて説明する。
【００１８】
図１７は、液晶パネルの領域とバックライト光源の関係を示した図である。液晶モジュール１に入力された画像信号は、バックライト３で背面より照射された液晶パネル２に表示する。バックライト３と液晶パネル２はほぼ同じサイズで対向している。液晶パネル２は、表示画像の各画素に対応した液晶素子を二次元平面上に複数個配置して構成する。以下説明を簡単にするために、表示画像の解像度は入力画像の解像度と等しく、表示画像の各画素には１つの液晶素子が対応しているものとする。これはモノクロ液晶に相当するが、本発明はこれに限定されるものではなく、各画素を複数の液晶素子で構成したカラー液晶などにも適用できる。各液晶素子は、印加される電圧により光の透過率が変化する透過率可変素子である。すなわち、入力画像の各画素の値に応じて対応する液晶素子の透過率を変化させ、これらの液晶素子によってバックライト３から照射される光の透過量を制御することで、液晶モジュール１に入力画像を表示することができる。
【００１９】
図１７では、エリア制御を行うために、液晶パネル２を縦横方向に各４等分し、計１６個の領域に分割している。バックライト３に関しても、液晶パネル２の各領域に対応するように１６個の領域に分割する。バックライト３は、図示しない光源、導光板、光学フィルムなどで構成される。光源は例えば発光ダイオードなどの複数の発光素子で構成し、各領域に対応するようにバックライト内に分散して配置することで、各領域ごとに独立して発光輝度を制御することができる。
【００２０】
ここでは簡単のために、各領域毎にその中央部に１個の光源を配置した場合を説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではない。各光源の発光輝度は独立に制御可能であり、各光源からの光は、液晶パネル２上の対応する領域を均一に照らすものとする。例えば、バックライト３内の光源（１，２）からの光は、液晶パネル２上の対応する領域（１，２）のみを通過するものとする。なお、この仮定は以下の説明を簡単にするためのものであり、各光源からの光が他の領域に漏れたり、対応する領域が均一に照らされない場合であっても本発明の適用に支障はない。
【００２１】
理想的な場合、この液晶モジュール１では、液晶パネル２の座標（ｐｘ、ｐｙ）の位置の表示輝度Ｙ、すなわち人間に見える明るさは、その座標に照射されるバックライト輝度Ｂ、その座標の液晶素子の透過率Ｌを用いて、式（１）で表される。
Ｙ（ｐｘ，ｐｙ）＝Ｂ（ｐｘ，ｐｙ）×Ｌ（ｐｘ，ｐｙ）・・・（１）
【００２２】
各光源からの光は、液晶パネル上の対応する領域内のみを均一に照らすとの仮定から、座標（ｐｘ、ｐｙ）のバックライト輝度Ｂは、光源番号（ａｘ，ａｙ）の発光輝度Ｓを用いて、式（２）で表される。ここで、光源番号（ａｘ、ａｙ）は、座標（ｐｘ、ｐｙ）を照らしているバックライト光源の番号である。
Ｂ（ｐｘ，ｐｙ）∝Ｓ（ａｘ，ａｙ）・・・（２）
【００２３】
光源の発光輝度は、そこに印加する電圧や電流を適切に変化させることで、連続的に制御することができる。例えば光源が発光ダイオードならば、印加する電流をパルス幅変調することで光源の発光輝度を制御することができる。発光輝度の制御方法は、光源の種類に応じて適宜変更すればよい。
【００２４】
一方、座標（ｐｘ、ｐｙ）にある液晶素子の透過率Ｌは、入力画像を構成する画素のうち、座標（ｐｘ、ｐｙ）に対応する画素の画素値Ｇによって決定される。この関係を関数ｆ（ｘ）を用いると、式（３）で表される。一般に関数ｆ（ｘ）はガンマ関数と呼ばれるべき乗特性に近い特性であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
Ｌ（ｐｘ，ｐｙ）＝ｆ（Ｇ（ｐｘ，ｐｙ））・・・（３）
【００２５】
ここで、液晶モジュール１に、図１８のような画像４を表示する場合を想定する。画像４は、灰色の背景６に１個の白い物体５が配置された画像である。この図に描かれた点線は、図１７で説明した液晶パネル２の各領域の境界に対応する。すなわち、この画像を液晶パネル２に映し出した場合、領域（１，２）には白い物体５と灰色の背景６が存在するが、残りの領域は全て灰色の背景６のみが表示されることになる。
【００２６】
ここで、表示画像４内の領域（０，０）内の座標（ｐｘ０，ｐｙ０）の点に着目する。式（１）から、この座標の表示輝度Ｙはその座標のバックライト輝度Ｂと液晶素子透過率Ｌの積によって求められる。この場合、ある表示輝度Ｙを実現するためのバックライト輝度Ｂと液晶素子透過率Ｌの組み合わせを考える。
【００２７】
図１９は、バックライト輝度Ｂと液晶素子透過率Ｌの組み合わせ例を示す図である。ある表示輝度Ｙを実現するために、複数の組み合わせが可能である。この図において、バックライト輝度Ｂの値は、バックライト３で実現可能な最大輝度を１００として正規化した値で示している。同様に液晶素子透過率Ｌも、液晶パネル２で実現可能な最大透過率を１００として正規化した値で示している。以後の説明では、バックライト輝度Ｂの値と液晶素子透過率Ｌはこのように正規化した値を用いるものとする。従って、両者の積である表示輝度Ｙは、最大値が１００００に正規化された値となる。
【００２８】
ここで、座標（ｐｘ０，ｐｙ０）の画素を表示輝度Ｙ＝２０００で表示するための組み合わせを調べてみる。まず、組み合わせ１では、バックライト輝度Ｂ＝１００、液晶素子透過率Ｌ＝２０とすることで、表示輝度Ｙ＝２０００を実現している。これは、バックライト輝度Ｂと液晶素子透過率Ｌは、共に１００を超えておらず実現可能な組み合わせである。同様に組み合わせ２、３においても表示輝度Ｙ＝２０００となり、かつ実現可能な組み合わせである。
【００２９】
液晶モジュール１の消費電力の大半はバックライト３が占めており、その消費電力はバックライト３の発光輝度にほぼ比例している。一方の液晶パネル２の透過率は消費電力には大きな影響を与えない。この場合、領域（０，０）だけに着目すると、組み合わせ２は組み合わせ１と比較してバックライト輝度Ｂが１／２なので、消費電力もほぼ１／２となる。組み合わせ３は組み合わせ１と比較してバックライト輝度Ｂが１／５なので、消費電力もほぼ１／５となる。このように、バックライト輝度Ｂを下げれば下げるほど消費電力の削減に有利である。
【００３０】
さらにバックライト輝度Ｂを下げた組み合わせ４では、組み合わせ１に比較して消費電力は１／１０となっている。しかし、組み合わせ４では、液晶素子の透過率Ｌが最大値の１００を超えて２００となっており、この組み合わせは実現不可能である。このまま表示したとしても、液晶素子の透過率Ｌは最大値の１００に制限されるから、表示輝度Ｙ＝１０００で飽和してしまう。以上のことから、液晶モジュール１では、その領域内の最大輝度を持つ画素の液晶透過率Ｌが１００になるところまでバックライト輝度Ｂを低下させた組み合わせ、ここでは組み合わせ３が実現可能な消費電力最小の組み合わせとなる。
【００３１】
次に、図１８において白い物体５を含む領域（１，２）について考える。この領域では、表示輝度Ｙ＝２０００の灰色の背景６に表示輝度Ｙ＝１００００の白い物体５が置かれている。この領域（１，２）で実現可能な消費電力最小の組み合わせは、バックライト輝度Ｂ＝１００、白い物体５の位置の液晶透過率Ｌ＝１００、背景部分６の液晶透過率Ｌ＝２０の組み合わせだけとなる。
【００３２】
これらを総合すると、図１８の画像４を液晶モジュール１に表示する際の、バックライト輝度Ｂと液晶透過率Ｌの好適な制御は図２０と図２１のようになる。
図２０は、バックライト輝度値Ｂの設定例を示した図である。すなわち、白い物体５を含む領域（１，２）のみバックライト輝度Ｂ＝１００とし、それ以外の白い物体５を含まない領域はバックライト輝度Ｂ＝２０となるように各光源を制御する。
【００３３】
図２１は、各画素の液晶透過率Ｌの制御例を示した図である。すなわち、白い物体５を含む領域（１，２）では、白い物体５の液晶透過率Ｌ＝１００、背景の灰色部分６の液晶透過率Ｌ＝２０とし、それ以外の領域では、背景の灰色部分６の液晶透過率Ｌ＝１００とする。
【００３４】
以上、ローカルディミング（エリア制御）方式により、表示輝度を飽和させずに消費電力を最小とする制御について説明した。次に、このローカルディミング方式を基本に、本発明の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１は、本発明による画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図である。
装置には、表示対象となる入力画像１２と、入力画像１２のタイミング情報を示すタイミング信号１０が入力する。タイミング信号１０は、ドットクロックや同期信号が相当する。タイミング生成回路１１は、入力したタイミング信号１０に基づき、クロック、アドレス、トリガ信号などの各種のタイミング信号を生成し、装置内の各回路へ供給する。なお、これらのタイミング信号については、図が煩雑になるのを避けるため一部のみ記述している。
【００３６】
調光値決定回路１３は、入力した入力画像１２を解析し、バックライト１７を構成する各光源の発光量（以下、調光値とも言う）を決定する。各光源の発光量は、その領域に含まれる画素の内、最大輝度を持つ画素値から決定する。すなわち、領域内で最大輝度を持つ画素の液晶透過率Ｌが、その液晶パネルで実現可能な最大値（＝１００）となるように、前記式（１）〜（３）に従い、対応する光源の輝度Ｂを決定する。なお、この決定方法は一例であり、他の方法で光源輝度を決定しても構わない。また、全光源の調光値が全て同一になるようにすることで、グローバルディミングとして制御することも可能である。決定した調光値は調光値記憶回路１４へ格納される。
【００３７】
調光値記憶回路１４に格納された調光値は、タイミング生成回路１１から供給されるタイミング信号に従って、バックライト駆動回路１６へ送られる。またタイミング補正回路１８は、それぞれの領域について調光値の切替方向を判定し、その判定結果に応じてバックライト輝度の切替タイミングを補正する。すなわち後述するように、領域毎にバックライト輝度の変化の方向（増加／減少）を調べ、その方向によってバックライトを切り替えるタイミングを決定することで、閃光の発生を抑えるものである。バックライト駆動回路１６は、入力された調光値に従ってバックライト１７を構成する各光源を例えばパルス幅変調することにより、各領域の発光輝度を制御する。
【００３８】
バックライト輝度分布予測回路１９は、調光値記憶回路１４から送られてくる調光値から、各調光値に従ってバックライト１７の各光源を調光制御したときのバックライト１７の輝度分布Ｂを予測する。画像信号補正回路２０は、予測されたバックライト輝度分布Ｂと式（１）〜（３）により各画素の画素値Ｇを補正し、各画素の表示輝度Ｙが、全てのバックライト光源を最大輝度で点灯させた時と同じになるように調整する。
【００３９】
補正された各画素値Ｇは液晶パネル駆動回路２１へ送られ、液晶パネル２２の液晶透過率Ｌを制御する。このような構成とすることで、バックライト１７を構成する各光源の発光輝度を低減させた場合であっても、実際の画像の表示輝度をバックライトの発光輝度を低減させない場合とほぼ同等にすることが可能となる。この場合、バックライトの減光量に応じた分だけ、バックライトの消費電力を削減することが可能となる。
【００４０】
図２は、タイミング補正回路１８の内部構成の一例を示す図である。タイミング補正回路１８は、各領域について調光値の変化方向を判定しバックライト輝度の切替タイミングを調整するもので、補正回路１９を領域数だけ備えている。比較器３０は、対象領域についてその調光値の変化の方向（増加、減少）を判定する。判定対象の領域を（ａｘ，ａｙ）とすると、調光値記憶回路１４から送られてきた現フレームの領域（ａｘ，ａｙ）の調光値Ｂ１と前フレームの領域（ａｘ，ａｙ）の調光値Ｂ０を比較して、比較判定信号３１を出力する。現フレームの調光値Ｂ１が前フレームの調光値Ｂ０よりも大きい場合、すなわちその領域のバックライトが暗から明へ変化する場合は、比較判定信号３１を「１」、それ以外の場合は「０」とする。
【００４１】
セレクタ３５には、タイミング生成回路１１で生成されたタイミング信号３２と、タイミング信号３２を遅延回路３４で一定時間Ｔｘだけ遅延させたタイミング信号３３とが入力する。そして、比較器３０からの比較判定信号３１に応じて一方のタイミング信号を選択し、補正タイミング信号３６としてバックライト駆動回路１６へ出力する。判定信号３１が「０」の場合は、タイミング生成回路１１で生成されたタイミング信号（遅延なし）３２を選択し、判定信号３１が「１」の場合は、遅延回路３４からのタイミング信号（遅延あり）３３を選択する。このようにして、全領域について補正タイミング信号３６を生成して出力する。
【００４２】
次に、実施例１のタイミング補正の動作について説明する。
まず、画面内のある領域のバックライト輝度が増加する場合（暗→明）について、図３と図４を用いて説明する。
【００４３】
図３は、表示画像の一例とそれに対するバックライト輝度の設定例を示す図である。画面内の注目する点Ａの含まれる領域（２，２）においてバックライト輝度が増加する。
（ａ）は表示画面８０を示し、灰色の背景画像８２に白い物体８１が置かれ、その位置が時間と共に移動する動画像の場合である。時刻ｔ＝Ｔでは領域（１，２）にあった物体８１が、次のフレーム（時刻ｔ＝Ｔ＋１）では領域（２，２）に移動し、さらに次のフレーム（時刻ｔ＝Ｔ＋２）でも領域（２，２）に含まれている。ここで、前記図１８と同様に、白い物体８１は表示輝度Ｙ＝１００００、背景８２は表示輝度Ｙ＝２０００とする。
【００４４】
（ｂ）は、（ａ）の動画を表示する時のバックライト輝度Ｂの設定を示し、調光値決定回路１３により決定される。図２０と同様の考え方から、白い物体８１を含む領域はバックライト輝度Ｂ＝１００であるが、白い物体８１を含まず背景８２のみの領域はバックライト輝度Ｂ＝２０に減少させる。
【００４５】
（ｃ）は、（ｂ）のバックライト輝度Ｂの設定に伴う液晶透過率Ｌの設定を示し、画像信号補正回路２０により補正された画素値Ｇに基づく。ここでは、背景部分８２の液晶透過率Ｌの設定を示す。図２１と同様に、白い物体８１を含む領域では、背景部分８２の液晶透過率Ｌ＝２０（図示しないが、白い物体８１の液晶透過率Ｌ＝１００）であるが、白い物体８１を含まず背景８２のみの領域では背景部分８２の液晶透過率Ｌ＝１００に増加させる。
このように設定することで、各フレームにおいて、白い物体８１の表示輝度Ｙは１００００に、また灰色の背景画像８２の表示輝度Ｙは、どの領域でも全て２０００とすることができる。
【００４６】
図４は、図３の動画像表示の場合の表示パラメータの時間変化（タイムチャート）を示す図である。ここでは、図３（ａ）の画面内の点Ａの位置に着目して、液晶透過率Ｌ、バックライト輝度Ｂ、表示輝度Ｙの時間変化を示す。ここで点Ａは領域（２，２）にあり、白い物体８１の移動によりバックライト輝度Ｂが２０から１００に増加する（暗→明に変化）。なお、領域（２，２）には時刻Ｔ＋１とＴ＋２で白い物体８１が領域（２，２）を通過するが、点Ａの位置はずっと灰色の背景８２に含まれているとする。
【００４７】
図４（ａ）は理想状態でのパラメータ変化を示す。時刻ｔ＝Ｔのフレームでは、点Ａの液晶透過率Ｌは１００であるが、時刻ｔ＝Ｔ＋１のフレームでは２０に変化する。ただしその変化点は、時刻ｔ＝Ｔ＋１のフレームの先頭から時間Ｔａだけ遅延する。これは、液晶パネルの各画素の透過率の更新が走査線に沿って順次行なわれるためであり、遅延時間Ｔａは点Ａの画面内の位置によって異なる。一般的な順序で走査を行う場合は、点Ａが画面上部にあるほどＴａは小さく、下部に行くほど大きくなる。
【００４８】
一方、点Ａが含まれる領域（２，２）のバックライト輝度Ｂの時間変化は、領域（２，２）内の液晶素子の液晶透過率Ｌを更新するタイミングに合わせて、調光値決定回路１３にて求めた調光値に更新する。ただし領域内には複数個の液晶素子が含まれそれらの更新タイミングは微小ずれが生じる訳であるが、説明を簡単にするため、領域内の各液晶素子の透過率更新が一斉になされ、それに合わせてバックライト輝度の更新を行うものとする。このタイミングで液晶透過率Ｌとバックライト輝度Ｂを制御し、いずれも瞬時に変化すれば、点Ａの表示輝度Ｙは図示するように２０００で一定となる。
【００４９】
上記パラメータの切替の際、バックライトの輝度Ｂは発光ダイオードをパルス幅変調することで制御するため、その遷移にはほとんど時間がかからない。しかし、液晶透過率Ｌは液晶素子の中の粒子が物理的に回転することによって変化するため、遷移にはある程度の時間が必要となる。この時間は液晶パネルの応答速度によって異なるが、液晶透過率の遷移に数フレーム分の時間を要するパネルも存在する。
【００５０】
図４（ｂ）は、液晶透過率Ｌの遷移時間を考慮した場合の挙動を示す。この図では、時刻ｔ＝Ｔ＋１のフレームの先頭からＴａが経過したところで液晶透過率Ｌの遷移が開始され、フレームの先頭からＴｂが経過したところで遷移が完了している。遷移時間はＴｂ−Ｔａであり、遷移期間中は液晶の透過率Ｌは滑らかに変化している。一方バックライト輝度Ｂは、フレームの先頭からＴａが経過したところで瞬時に変化する。
【００５１】
これらの結果、バックライト輝度Ｂと液晶透過率Ｌの積である表示輝度Ｙは、液晶透過率Ｌの遷移期間中は、図中の表示輝度Ｙの波形にあるように、２０００よりも高い値を示すことになる。この例では、最大で１００００に達する。これは、点Ａが一時的に本来の表示輝度２０００の５倍の輝度である１００００で光ることを意味し、人間の目には閃光が走ったように見えるため、画像品質の大幅な劣化を招くことになる。この閃光による画像の劣化の度合いは人によって視感差があるためその許容値を一概に定義することは難しいが、ここでは目安として、実際の発光輝度が本来の表示輝度の１．２倍以上となるものを閃光と呼ぶこととする。
【００５２】
図４（ｃ）は、前記した閃光を軽減するために、本実施例においてバックライト輝度値Ｂを変更するタイミングを遅らせた場合を示す。この例では、液晶透過率Ｌの遷移が終わった後（時間Ｔｂ以降）でバックライト輝度値Ｂを変更している。すなわち、液晶透過率Ｌの遷移開始から十分な時間Ｔｘだけ経過してから、バックライト輝度Ｂを更新している。ここでは、ＴｘはＴｂ−Ｔａよりも大きな値である。この場合、液晶透過率Ｌの遷移が始まった時点ではバックライト輝度Ｂは２０のままなので、表示輝度Ｙは２０００から低下を開始し、液晶透過率Ｌが２０になり遷移が完了した時点の表示輝度は４００となる。この後にバックライト輝度Ｂが２０から１００に変化することで、表示輝度は２０００に回復する。
【００５３】
このように、バックライト輝度Ｂが変化するタイミングを遅らせることにより、一時的な輝度低下は発生するものの閃光を抑制することが可能となる。人間の目には残像現象があり、一時的な輝度低下は閃光に比べて視認されにくい性質がある。よって、バックライト輝度Ｂが増加（暗→明）する時には、バックライトの制御を遅らせることで画質の劣化を軽減することができる。
【００５４】
次に、画面内のある領域のバックライト輝度が減少する場合（明→暗）について、図５と図６を用いて説明する。
図５は、表示画像の一例（明→暗）とそれに対するバックライト輝度の設定例を示す図である。使用する画像８０は図３と同じであるが、ここでは画面内の点Ｂに注目し、それが含まれる領域（１，２）においてバックライト輝度が減少する。点Ｂの画素も、時刻ｔ＝ＴからＴ＋２の間は常に灰色背景８２に相当する位置にある。
【００５５】
（ａ）は表示画面８０を示し、白い物体８１が右側に移動すると、バックライト輝度分布Ｂは（ｂ）のように変化し、明るい領域が右側に移動する。すなわち、点Ｂに着目するとバックライト輝度Ｂは明から暗への変化となる。また、背景部分の液晶の透過率Ｌは（ｃ）のように変化する。
【００５６】
図６は、図５の動画像表示の場合の表示パラメータの時間変化（タイムチャート）を示す図である。ここでは、図５（ａ）の画面内の点Ｂの位置に着目して、液晶透過率Ｌ、バックライト輝度Ｂ、表示輝度Ｙの時間変化を示す。
【００５７】
図６（ａ）は、バックライト輝度Ｂおよび液晶の透過率Ｌの遷移が瞬時に行われる場合を想定したものである。しかしながら、前述のように液晶の透過率Ｌの遷移には時間を要するため、実際の波形は図６（ｂ）のようになる。すなわち、液晶の透過率Ｌの遷移開始とほぼ同時にバックライトの輝度Ｂを減少させると、液晶の透過率Ｌの遷移が終了するまでの期間（Ｔｂ−Ｔａ）、表示輝度Ｙは一時的に低下する。この輝度低下現象は先ほど述べたのと同様の理由で、人間の目には視認されにくい。
【００５８】
一方、図６（ｃ）は、先の図４（ｃ）と同様に、バックライト輝度Ｂの変更タイミングをＴｘだけ遅延させた場合である。この場合、遅延時間Ｔｘは液晶透過率の遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）よりも大きく設定している。表示輝度Ｙは遅延時間Ｔｘの期間、本来の表示輝度２０００よりも高い値となり、その結果、人間の目には閃光が走ったように見えて、画像品質の大幅な劣化を招くことになる。
【００５９】
これより、バックライト輝度Ｂが増加（明→暗）する時には、バックライトの制御を遅らせると閃光が発生し画質の劣化を招くことになり、液晶の透過率の遷移開始に合わせてバックライトを制御する方が良いと言える。
【００６０】
以上のことから、バックライトの輝度が暗から明に変化する領域に関しては、図４（ｃ）のようにバックライトを制御するタイミングを遅らせることで、閃光の発生を抑制し画質を向上させることができる。一方、バックライトの輝度が明から暗に変化する領域に関しては、バックライトを制御するタイミングを遅らせると逆に閃光が発生し画質が劣化するので、図６（ｃ）のように、バックライトを制御するタイミングを遅らせず、本来のタイミングが良いことになる。このように、領域毎にバックライト輝度の時間変化の方向（増加／減少）を調べ、その方向によってバックライトを制御するタイミングを決定することで、閃光の発生を抑えることが可能となる。
【００６１】
ここまでの例では、バックライトの輝度が増加する場合に、遅延時間Ｔｘを液晶透過率の遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）よりも大きく設定していた。遅延時間の制御はこれに限らず、以下、その他の例を図７で説明する。
【００６２】
図７（ａ）は、遅延時間Ｔｘを液晶透過率の遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）よりも小さく設定した場合の動作を示す。すなわち、バックライト輝度の変更タイミングを液晶透過率の遷移終了時よりも早めに設定した場合である。この場合には、表示輝度Ｙが本来の輝度よりも高い値となる期間が発生し、増加後の最大輝度をＹｍａｘとすると、遅延時間Ｔｘが小さくなるほど最大輝度Ｙｍａｘは大きくなる。この輝度増加分は閃光の要因となるが、許容値以下であれば人間の目に閃光として視認されることはない。例えば、前述のように、増加後の最大輝度Ｙｍａｘが本来の表示輝度の１．２倍以下であれば画像品質の大幅な劣化にはならない。このような条件を満足すれば、Ｔｘを（Ｔｂ−Ｔａ）よりも小さく設定してもよい。
【００６３】
さらにＴｘを（Ｔｂ−Ｔａ）よりも小さく設定した場合には、表示輝度Ｙの低下を抑えることができる。すなわち、表示輝度が最大値Ｙｍａｘまで増加する直前には、表示輝度が本来の輝度よりも低い値Ｙｍｉｎまで低下する期間が存在する。この輝度低下は閃光に比べて視認されにくいものの、画像品質の劣化の要因となる。最小輝度Ｙｍｉｎは、遅延時間Ｔｘが小さくなるほど本来の輝度に近づく。これらより、最大輝度Ｙｍａｘと最小輝度Ｙｍｉｎのバランスをとった遅延時間Ｔｘの設定が望ましい。
【００６４】
図７（ｂ）は、バックライトの輝度が減少する場合（明→暗）にもバックライト輝度の変更タイミングを遅らせる場合の動作を示す。前記図６（ｃ）では、遅延時間Ｔｘを液晶透過率の遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）よりも大きく設定したので大きな閃光が発生した。そこで、遅延時間Ｔｘを小さく設定することで、閃光として視認されなくすることができる。すなわち図７（ｂ）では、遅延時間Ｔｘを遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）よりも小さく設定することで、表示輝度の最大値Ｙｍａｘを許容値以下に抑えるものである。一方最大値Ｙｍａｘの直後には、最小値Ｙｍｉｎとなる期間が存在する。この場合も、最大輝度Ｙｍａｘと最小輝度Ｙｍｉｎのバランスをとった遅延時間Ｔｘの設定が望ましい。
【００６５】
なお、液晶の透過率Ｌの遷移時間（Ｔｂ−Ｔａ）は、液晶透過率の遷移の大きさによっても変化する。液晶透過率の遷移の大きさは、バックライトの輝度の変化量に反映される。このため、図２の比較器３０では、バックライト輝度の変化方向だけでなく、変化の大きさも判定し、これに応じて遅延回路３４の遅延時間Ｔｘを変更すれば、より画質の劣化を抑えた制御が可能となる。その際、遷移の大きさと遅延時間Ｔｘの関係を予め求め、テーブルに格納してこれを参照するのがよい。
【実施例２】
【００６６】
実施例２は、遅延時間Ｔｘの値を１フレーム分の時間に固定する場合である。その際、前フレームのバックライト輝度（調光値）を現フレームでも継続して使用することで１フレーム分の遅延時間Ｔｘを実現し、遅延回路を省略することができる。
【００６７】
図８は、本発明による画像表示装置の第２の実施例を示すブロック図である。図において、調光値変化判定回路４０は各領域の調光値の時間変化方向を判定する。調光値選択回路４１は、調光値変化判定回路４０の判定結果に基づいて使用する調光値の選択を行う。他の回路は、前記実施例１（図１）の構成と同様である。
【００６８】
図９は、調光値変化判定回路４０と調光値選択回路４１の内部構成の一例を示す図である。回路４０、４１の構成要素は、領域数と同じ数だけ備えるものとする。判定対象の領域を（ａｘ，ａｙ）とすると、比較回路３０には、調光値記憶回路１４から送られてきた現フレームの領域（ａｘ，ａｙ）の調光値Ｂ１と前フレームの領域（ａｘ，ａｙ）の調光値Ｂ０が入力する。比較回路で３０は、これらの調光値Ｂ１とＢ０を比較して比較結果３１を出力する。比較結果３１は調光値の変化方向（増加／減少）を示す信号であり、現フレームの調光値Ｂ１が前フレームの調光値Ｂ０よりも大きい場合、すなわちその領域のバックライト輝度が暗から明へ変化する場合に「１」、それ以外の場合に「０」を出力する。
【００６９】
調光値選択回路４１の中のセレクタ４２は、比較結果信号３１が「０」の場合には現フレームの調光値Ｂ１を選択して、補正後の調光値４５としてバックライト駆動回路１６へ出力する。これは、本来のタイミングで現フレームの調光値Ｂ１に変更することを意味する。比較結果信号３１が「１」の場合には前フレームの調光値Ｂ０を選択して、補正後の調光値４５としてバックライト駆動回路１６へ出力する。これは、現フレームの調光値Ｂ１に変更するタイミングを次のフレームまで遅延させることを意味する。
【００７０】
図１０は、実施例２における表示パラメータのタイムチャートを示す図である。すなわち、バックライト輝度が暗から明に変化する場合には、バックライトの調光値を変更（増加）するタイミング遅延時間Ｔｘが、フレーム周期Ｔｆと等しくなる。このときの表示輝度Ｙは本来の輝度値を越えることがなく、表示画面に閃光が発生するのを防止することができる。さらに実施例２では、バックライト駆動回路１６の変更タイミングを変えるための遅延回路が不要であり、回路構成を簡略化することができる。
【実施例３】
【００７１】
実施例３では、バックライト輝度（調光値）を変更する場合、一度に変更せずに一旦途中の中間レベルを設定する。すなわち、変更点の１フレーム期間では変更前後のバックライト輝度から求めた中間値（補正値）を設定することにより、表示輝度の変動幅を小さくすることができる。
【００７２】
図１１は、本発明による画像表示装置の第３の実施例を示すブロック図である。図において、調光値変化判定回路５０は各領域の調光値の変化量を判定し、補正係数Ｃ，（１−Ｃ）を出力する。調光値補正回路５１は、補正係数Ｃ，（１−Ｃ）を用いて補正値を決定する。他の回路は、前記実施例１（図１）の構成と同様である。
【００７３】
図１２は、調光値変化判定回路５０と調光値補正回路５１の内部構成の一例を示す図である。なお、これらを構成する各要素は領域数だけ備えているものとする。調光値変化判定回路５０には、領域（ａｘ，ａｙ）の現フレームの調光値Ｂ１と前フレームの調光値Ｂ０が入力し、これらを連結した値をインデックスとして係数テーブル５５を参照し、補正係数Ｃと（１−Ｃ）を出力する。各調光値が８ビット幅である場合は、テープルを参照するためのインデックスは１６ビット幅となる。なお、係数（１−Ｃ）については、テーブルから求めるのでなくテーブル外部で減算を行って導出しても良い。補正係数Ｃと（１−Ｃ）は調光値補正回路５１へ送られ、調光値補正回路５１では式（４）の演算により補正後の調光値Ｂ２を求める。演算で得られた新しい調光値Ｂ２は、バックライト駆動回路１６へ送られる。
Ｂ２＝Ｃ×Ｂ１＋（１−Ｃ）×Ｂ０・・・（４）
【００７４】
図１３は、実施例３における表示パラメータのタイムチャートを示す図である。ここでは、前フレームの調光値Ｂ０＝２０、現フレームの調光値Ｂ１＝１００のときに、補正係数Ｃ＝（１−Ｃ）＝０．５としている。このとき式（４）により、補正後の調光値Ｂ２＝２０×０．５＋１００×０．５＝６０となり、時刻ｔ＝Ｔ＋１のフレームに適用する。この場合には表示輝度に小さな閃光が発生するが、輝度低下が２０×６０＝１２００となり、実施例２（図１０）の場合よりも改善されている。
【００７５】
表示輝度の閃光と輝度低下の割合は、補正係数Ｃの大きさにより変化するだけでなく、調光値Ｂ０とＢ１の組み合わせにも依存する。従って、調光値Ｂ０とＢ１の組み合わせ応じて、表示輝度の閃光と輝度低下のバランスが最適となるように補正係数Ｃを設定するのが良い。さらに実施例３は、バックライトの輝度が暗→明に変化する場合だけでなく、明→暗に変化する場合にも適用できる。
【実施例４】
【００７６】
実施例４では、バックライト輝度（調光値）を変更する場合、一度に変更せずに階段状の複数の中間レベルに分割して設定する。この分割数を増やすことで、表示輝度の変動幅をさらに小さくすることができる。
【００７７】
図１４は、本発明による画像表示装置の第４の実施例を示すブロック図である。図において調光値変化判定回路６０には、タイミング生成回路１１からのタイミング信号、および調光値記憶回路１４から現フレームと前フレームの調光値が入力する。これらを用いて調光値変化判定回路６０は、バックライト駆動回路１６へ送る調光値の更新タイミング信号と調光値補正回路５１へ送る補正係数Ｃを生成する。他の回路は、前記実施例１（図１）の構成と同様である。
【００７８】
図１５は、調光値変化判定回路６０と調光値補正回路５１の内部構成の一例を示す図である。なお、これらを構成する各要素は領域数だけ備えているものとする。更新タイミング生成回路６２は、タイミング生成回路１１からのタイミング信号６４を基に、階段状の各ステップの時間幅を決める更新タイミング信号６５とタイミング情報６６を生成する。タイミング情報６６には、タイミング信号６４にパルスが入力されてからの経過時間に対応した値が含まれている。例えば、１フレーム期間中に調光値を４段階で更新するのであれば、各段階を示す４個の符号「０」，「１」，「２」，「３」で表す。
【００７９】
調光値変化判定回路６０は、現フレームの調光値Ｂ１、前フレームの調光値Ｂ０に加え、更新タイミング生成回路６２から受け取ったタイミング情報６６を基に、係数テーブル６１を参照して、各更新タイミングごとの補正係数Ｃ，（１−Ｃ）を決定する。補正係数Ｃと（１−Ｃ）は調光値補正回路５１へ送られ、実施例３と同様に式（４）により補正後の調光値Ｂ２を計算する。１フレーム期間中に係数テーブル６１の出力が最大４回変化すると、それに伴い、補正後の調光値Ｂ２も最大４回変化する。この４個の調光値Ｂ２は、更新タイミング信号６５に従い、順次バックライト駆動回路１６へ送られる。
【００８０】
図１６は、実施例４における表示パラメータのタイムチャートを示す図である。液晶透過率Ｌが遷移を始めた時点から、バックライト輝度Ｂが階段状に４段階で変化していき、その結果、表示輝度Ｙの変動は前記各実施例１，２，３の場合よりも小さくなる。階段状の分割数を増やし、かつ階段の傾斜を液晶透過率Ｌの遷移時間に合わせることで、表示輝度Ｙはほぼ本来の値２０００を保持することができる。さらに実施例４は、バックライトの輝度が暗→明に変化する場合だけでなく、明→暗に変化する場合にも適用できる。
【００８１】
以上述べた各実施例は、液晶パネルを複数の領域に分割し、バックライトは分割された各領域を照射する複数の光源から構成し、各光源の発光輝度を独立に制御するローカルディミング（エリア制御）方式について説明した。本実施例の制御方法は、画面全体の輝度を一括して制御するグローバルディミング方式にも適用できる。
【００８２】
また各実施例では、隣接するフレーム間（現在のフレームと前のフレーム）でバックライト輝度の変化（増加／減少）を判定して、バックライトの調光値を制御する場合を説明した。その際、複数フレームを隔てたフレーム間でバックライト輝度（調光値）を比較するようにしても良い。
【符号の説明】
【００８３】
１：液晶モジュール、２,２２：液晶パネル、３,１７：バックライト、１１：タイミング生成回路、１３：調光値決定回路、１４：調光値記憶回路、１６：バックライト駆動回路、１８：タイミング補正回路、１９：バックライト輝度予測回路、２０：画像信号補正回路、２１：液晶パネル駆動回路、３０：比較器、３４：遅延回路、３５：セレクタ、４０，５０，６０：調光値変化判定回路、４１：調光値選択回路、４２：セレクタ、５１：調光値補正回路、５５：係数テーブル、６１：係数テーブル、６２：更新タイミング生成回路。
【図１】
2010271393.tif 000003
【図２】
2010271393.tif 000004
【図３】
2010271393.tif 000005
【図４】
2010271393.tif 000006
【図５】
2010271393.tif 000007
【図６】
2010271393.tif 000008
【図７】
2010271393.tif 000009
【図８】
2010271393.tif 000010
【図９】
2010271393.tif 000011
【図１０】
2010271393.tif 000012
【図１１】
2010271393.tif 000013
【図１２】
2010271393.tif 000014
【図１３】
2010271393.tif 000015
【図１４】
2010271393.tif 000016
【図１５】
2010271393.tif 000017
【図１６】
2010271393.tif 000018
【図１７】
2010271393.tif 000019
【図１８】
2010271393.tif 000020
【図１９】
2010271393.tif 000021
【図２０】
2010271393.tif 000022
【図２１】
2010271393.tif 000023