(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に応じた画像を提示するための単一の画像表示期間と、黒画像を提示するための黒表示期間とを１フレーム期間内に有する画像表示手段と、
前記映像信号の１フレーム期間内における最大輝度レベルを検出する最大輝度レベル検出回路と、
前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに応じて、１フレーム期間内における前記画像表示期間と前記黒表示期間との比率を変更する制御回路と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画像表示手段は、前記映像信号に応じた画像を生成する液晶パネルと、前記液晶パネルを背面側から照明する照明部とを有し、
前記制御回路は、前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに応じて、前記照明部の照明期間と非照明期間との１フレーム期間内における比率を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画像表示手段は、前記映像信号に応じた画像を生成する液晶パネルを有し、
前記制御回路は、前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに応じて、前記液晶パネルに前記映像信号に対応した画像表示信号を供給する期間と黒表示信号を供給する期間との１フレーム期間内における比率を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに対応して前記映像信号の階調を変換する階調変換回路をさらに備え、
前記階調変換回路は、前記画像表示期間と前記黒表示期間との比率によらず前記画像表示手段の表示輝度が一定となるように前記映像信号の階調を変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記照明部は、発光ダイオードと、前記発光ダイオードからの光を前記液晶パネルに導くための導光部とを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画像表示手段は複数の分割領域を有し、
前記最大輝度レベル検出回路は、前記分割領域毎に前記最大輝度レベルを検出し、
前記制御回路は、前記分割領域毎に検出された最大輝度レベルに応じて、前記分割領域毎に前記画像表示期間と前記黒表示期間との比率を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記照明部は、ストライプ状に分割された複数の分割領域を有し、
前記最大輝度レベル検出回路は、前記分割領域毎に前記最大輝度レベルを検出し、
前記制御回路は、前記分割領域毎に検出された最大輝度レベルに応じて、前記分割領域毎に前記照明部の照明期間と非照明期間との比率を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤという）の高性能化が進み、従来、陰極線管（以下、ＣＲＴという）が主に用いられているテレビ分野に、ＬＣＤが普及し始めてきている。
【０００３】
しかし、ＬＣＤは画像表示における時間軸特性がＣＲＴとは異なっているため、動画像を表示した場合に、画像がぼける等の画質劣化が生じる。画素毎に選択スイッチとしてトランジスタを用いたＬＣＤは、表示した画像が１フレーム期間保持される表示方法（以下、ホールド型表示という）であるのに対し、ＣＲＴでは、選択された画素は、その画素の選択期間直後に暗くなるような表示方法（以下、インパルス型表示という）である。
【０００４】
観察者が動画像の動体を追従して観察する場合（観察者の眼球運動が追従運動の場合）、画像が例えば６０Ｈｚで書き換えられても、眼球はなめらかに動体を追従していく。ＣＲＴのようなインパルス型表示の場合、６０Ｈｚで書き換えられる動画の各フレーム間は黒が表示されている。すなわち、画像が表示されている瞬間以外は黒表示であり、動画の１フレームがそれぞれ独立した画像として観察者に提示されるため、はっきりとした動画となる。
【０００５】
しかしながら、ホールド型表示の場合、表示された動画の１フレームは、１フレーム期間中画像が保持された静止画として観察者に提示される。そのため、図１３（ａ）に示すように、観察者の眼球がなめらかに動体を追従しているにもかかわらず、表示されている画像は１フレーム期間静止しているため、図１３（ｂ）に示すように、観察者の網膜上には動体の速度に応じて画像がずれて提示されることとなる。そのため、それらのずれた画像が重ね合わされた画像を観察者は知覚するため、観察者に対して動画がぼけている印象を与える。つまり、動画に切れがなくなる。また、動画の動きが高速になるほど、観察者の網膜上に提示される画像のずれが大きくなるため、よりぼけた印象を与えることになる。
【０００６】
一方、動画の画質を決定する要因としては、上述した要因以外に白輝度があげられる。
【０００７】
ＣＲＴでは、１フレームの映像信号の平均輝度レベル（以下、ＡＰＬという）に応じて電子銃に流れる電流量を制御している。これは、ＡＰＬが高い画像（画面全体が明るい画像）の場合、映像信号通りに電子銃に高圧電流を流すと、高圧回路の負荷が大きくなりすぎるなどの問題が生じるためである。そのため、ＣＲＴでは、ＡＰＬに対応して自動的に輝度を制御する回路（以下、ＡＢＬ回路という）や自動的にコントラストを制御する回路（以下、ＡＣＬ回路という）を備えている。
【０００８】
例えば、ＣＲＴにＡＰＬが高い映像信号を表示する場合、ＡＢＬ回路が働くことにより、電子銃に流れる電流量は制限される。そのため、画面全体の輝度が低下してしまうことになるが、このときにＡＣＬ回路が働き、映像信号のコントラストを増加させ、暗い部分をより暗く表示する。このような処理により、画面全体の輝度は低いが相対的なコントラストが高くなるため、メリハリのある画像となる。逆に、ＡＰＬが低い映像信号を表示する場合は、明るい画像領域の輝度が高くなるため、同様にコントラストの高い、メリハリのある画像を得ることができる。
【０００９】
これに対して、ＬＣＤでは、動画の切れのみを優先する場合には、インパルス率（１フレーム期間中に画像が表示されている割合）を小さくすることが望ましいが、インパルス率を小さくすると白輝度が不足する。そのため、ＡＰＬが高い映像を表示する場合に、白輝度不足によってコントラストが低くなり、動画の迫力が低下してしまう。それを補うために、例えばバックライトの輝度を高くすると、逆にＡＰＬが低い暗い映像の場合に、画面全体が白っぽくなってしまうという問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、動画の画質は、表示される動画の切れと白輝度によって決定される。しかしながら、従来の液晶表示装置では、動画表示時において、画像がぼけて切れがなくなるという問題があった。このような問題を解決するために、画像が表示される期間の割合を小さくする、すなわち黒表示期間の割合を大きくすると、白輝度不足によるダイナミックレンジの減少により、動画の迫力が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題に対してなされたものであり、動画表示時における画質を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置は、映像信号に応じた画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルを背面側から照明する照明部と、前記映像信号の最大輝度レベルを検出する最大輝度レベル検出回路と、前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに応じて、前記照明部の照明期間と非照明期間の比率を変更する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、映像信号に応じた画像を表示する液晶パネルと、前記映像信号の最大輝度レベルを検出する最大輝度レベル検出回路と、前記最大輝度レベル検出回路で検出された最大輝度レベルに応じて、前記液晶パネルに前記映像信号に対応した画像表示信号を供給する期間と黒表示信号を供給する期間の比率を変更する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記各発明によれば、最大輝度レベルに応じて、照明期間と非照明期間の比率或いは画像表示信号を供給する期間と黒表示信号を供給する期間の比率を変更するので、画像表示期間と黒表示期間の比率が最大輝度レベルに応じて変更される。したがって、最大輝度レベルが高いすなわち画像が明るい場合には、画像表示期間を長く（黒表示期間を短く）して白輝度を高めることができ、逆に最大輝度レベルが低いすなわち画像が暗い場合には、画像表示期間を短く（黒表示期間を長く）して、ぼけの少ない切れのある動画を観察者に視認させることができる。これにより、ダイナミックレンジが広く画質劣化の少ない切れのよい動画を観察者に提示することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の主要部の構成例を示したブロック図である。
【００１７】
液晶パネル１１は、いわゆるアクティブマトリクス型のものであり、複数の走査線と複数の信号線の各交点に対応してマトリクス状に画素が配置されている。すなわち、各画素に対応してそれぞれトランジスタ（スイッチング素子）が設けられ、走査線によって選択されたトランジスタを介して対応する画素電極に信号線から表示信号を供給することにより、各画素の液晶の透過率を制御して画像の表示が行われる。
【００１８】
液晶パネル１１の背面側には、バックライト部（照明部）として、光源１２からの光を液晶パネル１１に導くための導光体１３が配置されており、液晶パネル１１が照明されるようになっている。光源１２は、高速に点滅可能なものであり、例えば発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用いることができる。
【００１９】
最大輝度レベル検出回路１４は、入力映像信号の最大輝度レベルを検出するための回路であり、この最大輝度レベル検出回路１４にはバックライト光源点灯制御回路１５が接続されている。バックライト光源点灯制御回路１５では、最大輝度レベル検出回路１４で検出された１フレーム期間中の最大輝度レベルに応じて、該１フレーム期間におけるバックライト部の光源１２の点灯期間（照明期間）と非点灯期間（非照明期間）の比率を変更する。
【００２０】
入力映像信号は、フレーム周波数変換回路１６にも入力しており、入力映像信号のフレーム周波数が高周波数に変換される。フレーム周波数変換回路１６は、例えばフレームメモリーを備えたものであり、入力映像信号の１フレーム分の画像をフレームメモリーに記録した後、所望のフレーム周波数に対応する同期信号に基づいて、周波数変換された映像信号を出力する。階調変換回路１７は、最大輝度レベル検出回路１４によって検出された最大輝度レベル信号に対応して、映像信号の階調を変換する、すなわち映像信号レベルを変換するものである。
【００２１】
以下、本実施形態の動作例について、フレーム周波数が６０Ｈｚの映像信号が入力される場合について説明する。なお、以下にあげる数値例は一例であり、それらの数値例に限定されるものではない。
【００２２】
図２は、周波数変換された映像信号に対応する画像を液晶パネル１１に表示するタイミングと、バックライト部の光源１２を発光させるタイミングとを示したものである。横軸は時間、縦軸は液晶パネルの垂直表示位置である。
【００２３】
フレーム周波数変換回路１６により、入力映像信号のフレーム周波数を高周波数に変換する。本例では、フレーム周波数（６０Ｈｚ）の４倍の２４０Ｈｚに変換を行うものとする。フレーム周波数変換回路１６から出力された４倍速の映像信号は階調変換回路１７を介して液晶パネル１１に入力し、１／２４０ｓの垂直走査期間で画像が書き込まれる。液晶パネル１１の応答時間が例えば１／２４０ｓ（約４．２ｍｓ）である場合には、１フレーム分の映像信号の入力開始時点から１／１２０ｓ（１／２４０ｓ＋１／２４０ｓ）後に、液晶パネル１１の全面にわたって映像信号に対応した画像が表示される。その後、バックライト部の光源１２を１／１２０ｓ間点灯することにより、１フレーム期間における画像表示期間（光源１２の点灯期間）の割合を５０％、黒表示期間（光源１２の消灯期間）の割合を５０％とすることができる。
【００２４】
光源１２の発光タイミングを遅くする、或いは光源１２の消光タイミングを早くすることにより、１フレームの画像表示期間の割合は０％以上５０％以下の範囲で任意に変えられる。ただし、液晶の応答は一般的に中間調では遅くなるため、液晶応答期間をできるだけ長くとるようにすることが好ましい。そのためには、光源１２の発光開始タイミングができるだけ遅くなるようにする。具体的には、後述する図４の関係に基づき、図３に示すように、１フレーム期間の最後を基準として、光源１２の発光期間すなわち画像表示期間を設定し、１フレーム期間における画像表示期間及び黒表示期間の割合を変えることが好ましい。
【００２５】
画像表示期間及び黒表示期間の割合は、最大輝度レベル検出回路１４によって検出される入力映像信号の最大輝度レベルに基づいて設定される。最大輝度レベル検出回路１４は、バックライト光源点灯制御回路１５に接続されており、入力映像信号の最大輝度レベルに対応して光源１２の点灯期間を制御する。例えば、入力映像信号の最大輝度レベルが高い場合には、映像には明るい領域が含まれているため、光源１２の点灯期間（画像表示期間）を長くして黒表示期間を短くする。逆に最大輝度レベルが低い場合には、暗い映像であるため、光源１２の点灯期間を短くして黒表示期間を長くする。
【００２６】
バックライト部の光源の発光デューティー（１フレーム期間における点灯期間の割合）と最大輝度レベルとの関係は、様々な関係を取り得るが、本例では図４に示すような関係とする。図４の縦軸は光源の発光デューティー、横軸は最大輝度レベルを表しており、２５６階調の液晶パネルについて示している。本例では、光源の発光デューティーは最大で５０％であるため、最大輝度レベルが２５５の時に発光デューティーが５０％、最大輝度レベルが０の時（全面黒画像表示のとき）に発光デューティーを０％としている。
【００２７】
図５に、入力映像信号レベル（階調）と表示輝度との関係の一例を示す。本例では、発光デューティー５０％の場合の入力映像信号レベル２５５の時の表示輝度を１として規格化したものである。ここで、図４の関係より、最大輝度レベルが１０２であった場合、光源の発光デューティーは２０％となる。この時の入力映像信号レベルと表示輝度との関係は、発光デューティーが５０％の時の入力映像信号レベルと表示輝度との関係と大きく異なることになる。そのため、本例では、階調変換回路１７を用い、以下のような手法で階調の変換を行った。
【００２８】
ＬＣＤのガンマがγの場合、図５に示す入力映像信号レベルＬ及び発光デューティーＤと表示輝度Ｉ（Ｄ）との関係は、
Ｉ（Ｄ）＝（Ｄ／Ｄmax ）×（Ｌγ／Ｌmaxγ）        （１）
と表される。ここで、Ｌmax は液晶ディスプレイの階調数（本例では２５５）を示し、Ｄmax は入力映像信号の最大輝度レベルとＬmax が等しいときの発光デューティー（本例では５０％）を示している。
【００２９】
任意のＤに対するＩ（Ｄ）がＤmax に対するＩ（Ｄmax ）と一致するようにＬを変換すれば、それぞれのガンマが一致する。よって、変換後の階調をＬout とすれば、（１）式より、
Ｌout ＝Ｌ／（Ｄ／Ｄmax ）1/γ            （２）
という関係が成り立つ。
【００３０】
以上より、入力映像の最大輝度レベルに対して図４に基づき光源の発光デューティーを決定し、（２）式に基づいて入力映像信号レベルを変換することにより、いかなる入力映像に対してもガンマの一致した画像を表示することが可能となる。また、Ｌout が離散的な値（例えば整数）をとる場合は、（２）式で求められるＬout の小数点以下の切り上げ或いは切り捨てを行えばよい。
【００３１】
本例では、ＬＣＤへの入力映像信号と表示輝度との関係がガンマの関数で表されている場合を示したが、関数化されないような場合においても、バックライトの各発光デューティーについて、ガンマが一致するように入力映像信号レベルを変換する変換テーブル（ＬＵＴ）を用意し、これを参照して入力映像信号レベルを変換することにより、同様の効果を得ることが可能となる。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、表示される画像が明るい場合には、画像表示期間を長くして白輝度を優先し、表示される画像が暗い場合には、画像表示期間を短くして黒表示期間を長くすることにより、画質劣化の小さい切れのある動画を観察者に提示することができる。また、全面黒画像を表示する際にはバックライト部の光源が消灯しているため、液晶ディスプレイのダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
【００３３】
（実施形態２）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の主要部の構成例を示したブロック図である。
【００３４】
液晶パネル２１の基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態における液晶パネル１１の構成と同様である。また、図６ではバックライト部（照明部）については示していないが、第１の実施形態と同様、液晶パネル２１の背面側にバックライト部を設けることが好ましい。
【００３５】
最大輝度レベル検出回路２２の基本的な構成は、第１の実施形態における最大輝度レベル検出回路１４と同様であり、この最大輝度レベル検出回路２２には液晶パネルモジュールのゲートアレイ２３が接続されている。ゲートアレイ２３では、最大輝度レベル検出回路２２によって検出された１フレーム期間中の最大輝度レベルに応じて、該１フレーム期間における画像表示期間と黒表示期間の比率を変更するために、最大輝度レベルに応じた走査線信号を走査線駆動回路２４に出力する。また、検出された最大輝度レベルに応じて、第１の実施形態と同様の方法により入力映像信号レベルを変換し、階調変換された映像信号を信号線駆動回路２５に出力する。
【００３６】
以下、本実施形態の動作例について、図７に示したタイミングチャートを参照して説明する。図７は、信号線駆動回路２５から出力される表示信号及び走査線駆動回路２４から出力される走査線信号の駆動波形、並びに液晶パネル２１における画像表示状態を示したものである。
【００３７】
信号線駆動回路２５からは、１水平走査期間の前半に画像表示信号が、後半に黒表示信号が出力される。走査線駆動回路２４では、１水平走査期間の前半に画像表示信号を供給すべき各画素に対応する走査線を選択し、１水平走査期間の後半に黒表示信号を供給すべき各画素に対応する走査線を選択する。
【００３８】
例えば、画像表示期間の割合が５０％で垂直方向の全ライン数をＶとした場合、１水平走査期間の前半に１ライン目の走査線を選択して対応する画素に画像表示信号を供給するときには、１水平走査期間の後半にはＶ／２＋１ライン目の走査線を選択して対応する画素に黒表示信号を供給する。同様に、１水平走査期間の前半に２ライン目の走査線を選択したときには、１水平走査期間の後半にＶ／２＋２ライン目の走査線を選択する。同様にして、１水平走査期間の前半と後半とでそれぞれ、順次その次の走査線を選択してゆく。このようにして、１水平走査期間の前半にＶライン目の走査線が選択されて対応する画素に画像表示信号が供給されたときは、１水平走査期間の後半にはＶ／２ライン目の走査線が選択されて対応する画素に黒表示信号が供給される。
【００３９】
図８は、画像表示期間の割合が５０％の場合における液晶パネル２１上の表示状態を示したものである。
【００４０】
図８（ａ）は、Ｖ／２＋１ライン目までｎフィールド目の画像表示信号の書き込みが完了し、１ライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。図８（ｂ）は、Ｖ／２＋２ライン目にｎフィールド目の画像表示信号を書き込み、２ライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。図８（ｃ）は、Ｖライン目にｎフィールド目の画像表示信号を書き込み、Ｖ／２ライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。図８（ｄ）は、１ライン目にｎ＋１フィールド目の画像表示信号を書き込み、Ｖ／２＋１ライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。図８（ｅ）は、Ｖ／２ライン目にｎ＋１フィールド目の画像表示信号を書き込み、Ｖライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。
【００４１】
第１の実施形態と同様に、最大輝度レベル検出回路２２で検出された最大輝度レベルに応じて、黒表示信号の書き込み開始タイミングを変更することにより、１フレーム内の画像表示期間の割合は任意に変えられる。
【００４２】
図９は、画像表示信号の書き込みタイミングと黒表示信号の書き込みタイミングについて示した図である。最大輝度レベルに応じて、黒表示信号の書き込みタイミングを変更することにより、１フレーム期間における画像表示期間及び黒表示期間の割合が変えられる。例えば、入力映像信号の最大輝度レベルが高い場合には、画像表示期間を長くして黒表示期間を短くする。逆に最大輝度レベルが低い場合には、画像表示期間を短くして黒表示期間を長くする。
【００４３】
このように本実施形態においても、表示すべき画像の明るさに応じて画像表示期間と黒表示期間の比率が変えられるので、第１の実施形態と同様、白輝度が確保された画質劣化の小さい切れのある動画を観察者に提示することができる。
【００４４】
（実施形態３）
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の主要部の構成例を示したブロック図である。
【００４５】
液晶パネル３１の基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態における液晶パネル１１の構成とほぼ同様であるが、本実施形態では、液晶パネル３１の背面側に設けられた照明部の構成が第１の実施形態とは異なっている。
【００４６】
すなわち、本実施形態における照明部は、液晶パネル３１の走査線方向（水平方向）にそれぞれストライプ状に延びた複数の領域に分割され、各領域毎に照明／非照明を制御できるようになっている。分割照明方法としては、例えば、照明部を水平ストライプ状の複数の領域に分割して各領域に光源を設置する方法、水平ストライプ状に分割発光可能なＥＬを用いる方法等があげられるが、以下に述べる例では、液晶シャッタによって分割照明を行う場合について説明する。
【００４７】
光源３２及び導光体３３からなるバックライト部と液晶パネル３１との間に、液晶シャッタ３４が配置されている。本例では、液晶シャッタ３４は、水平ストライプ状に４分割されている。液晶シャッタ３４が、電圧無印加時に不透過、電圧印加時に透過特性を示す場合、４分割されたＩＴＯ電極領域毎に電圧印加／無印加を制御することにより、水平ストライプ状に液晶シャッタ３４のオン／オフ、すなわちバックライト部のオン／オフを制御することができる。
【００４８】
液晶シャッタ３４は液晶シャッタ駆動回路３６によって駆動されるが、この液晶シャッタ駆動回路３６には最大輝度レベル検出回路３５が接続されている。最大輝度レベル検出回路３５は、液晶シャッタ３４の各分割領域に対応する液晶パネル３１の各画像表示領域に表示される画像のそれぞれの最大輝度レベルを検出する。本例では、水平ストライプ状に４分割された領域に表示される画像のそれぞれの最大輝度レベルを検出しているが、分割方法は、水平ストライプ状に限定されるものではなく、垂直ストライプ状、マトリックス状、その他の分割方法でもかまわない。階調変換回路３７の基本的な機能は、第１の実施形態の階調変換回路と同様である。
【００４９】
図１１は、液晶パネル３１の各領域に映像信号に対応した画像を表示するタイミングの一例を示したものである。横軸は時間、縦軸は液晶パネルの垂直表示位置を示している。
【００５０】
入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚで、そのままのフレーム周波数で液晶パネル３１に映像信号が入力されるものとする。液晶パネル３１の液晶の応答時間が１／２４０ｓである場合、図１１に示すように、液晶シャッタ３４の分割領域毎に、液晶の応答が完了した後で、各分割領域をオン状態（透過状態）にすると、各分割領域それぞれの画像表示期間は５０％となる。最大輝度レベル検出回路３５で検出された各分割領域の最大輝度レベルに応じて、液晶シャッタ３４の各分割領域をオンさせるタイミングを変化させることにより、図１２に示すように、各分割領域毎に画像表示期間の割合を５０％以下の範囲で任意に変えることが可能となる。
【００５１】
なお、本例では、入力映像信号のフレーム周波数を変えずに液晶パネル３１に入力しているが、第１の実施形態と同様の手法により、液晶パネル３１に入力する映像信号のフレーム周波数を高くすることにより、液晶シャッタ３４のオン期間を長くする、つまり画像表示期間を長くすることが可能となる。
【００５２】
本実施形態においても、表示すべき画像の明るさに応じて画像表示期間と黒表示期間の比率が変えられるので、第１の実施形態等と同様、白輝度が確保された画質劣化の小さい切れのある動画を観察者に提示することができる。また、分割領域毎に画像表示期間と黒表示期間の比率が変えられるので、よりきめ細かい制御が可能となり、画質のより一層の向上をはかることができる。
【００５３】
（実施形態４）
本実施形態の基本的な構成は、第２の実施形態と同様である。第２の実施形態では、１フレーム期間の入力映像信号に対して最大輝度レベルを検出し、画像表示期間及び黒表示期間を１フレーム毎に変化させたが、本実施形態では、１ライン若しくは複数ラインからなる複数の領域毎に最大輝度レベルを検出し、それぞれの領域毎に画像表示期間及び黒表示期間を変化させるものである。すなわち、第３の実施形態と同様にして、黒表示信号の書き込み開始タイミングを、各領域毎に最大輝度レベルに応じて変化させる。また、第１の実施形態と同様の方法により、表示画像の階調を各領域毎に変換する。
【００５４】
本実施形態においても、各分割領域毎に画像の明るさに応じて画像表示期間と黒表示期間の比率が変えられるので、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（実施形態５）
本実施形態は、照明部の照明期間と非照明期間の比率を制御（変更）するとともに、照明光の輝度を併せて制御（変更）するものである。
【００５６】
例えば、図１に示した第１の実施形態の構成において、光源１２にＬＥＤを用い、その電流量を制御することにより、比較的容易にバックライト部の輝度を制御することが可能となる。このとき、バックライト光源点灯制御回路１５には、バックライト光源輝度制御回路も組み込む。
【００５７】
バックライト部の１フレームにおける平均輝度は、バックライト部の輝度×発光デューティー（１フレーム期間における光源の点灯期間の割合）で表される。図４はバックライト部の輝度を一定とした場合の、入力映像信号の最大輝度レベルと発光デューティーの関係を示したものであるが、発光デューティーをより小さくしても、バックライト部の輝度を上げることにより、図４と同様の関係を得ることができる。つまり、最大輝度レベルが２５５の時のバックライト部の発光デューティーを１／２（２５％）にした場合、バックライト部の輝度を２倍にすることにより、第１の実施形態と同様の白輝度を得ることができる。また、入力映像の最大輝度レベルが０の場合は、バックライト部の輝度を０とすることにより、黒表示時の輝度を抑えることができる。
【００５８】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるが、照明光の輝度（バックライト部の輝度）も制御するため、動画表示時においてインパルス率を小さくすることができ、動画の切れをより一層向上させることが可能となり、特に最大輝度レベルが高い画像が高速に動く場合において画質劣化が小さい動画を観察者に提示することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、最大輝度レベルに応じて画像表示期間と黒表示期間の比率を変更することができるので、ダイナミックレンジが広く画質劣化の少ない動画を観察者に提示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示したブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係り、最大輝度レベルと発光デューティーとの関係を示した図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係り、階調と表示輝度との関係を示した図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示したブロック図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の表示例を示した図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示したブロック図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明するための図。
【図１３】従来技術の問題点を説明するための図。
【符号の説明】
１１、２１、３１…液晶パネル
１２、３２…光源
１３、３３…導光体
１４、２２、３５…最大輝度レベル検出回路
１５…バックライト光源点灯制御回路
１６…フレーム周波数変換回路
１７、３７…階調変換回路
２３…ゲートアレイ
２４…走査線駆動回路
２５…信号線駆動回路
３４…液晶シャッタ
３６…液晶シャッタ駆動回路
【図１】
0003668107.tif 000002
【図２】
0003668107.tif 000003
【図３】
0003668107.tif 000004
【図４】
0003668107.tif 000005
【図５】
0003668107.tif 000006
【図６】
0003668107.tif 000007
【図７】
0003668107.tif 000008
【図８】
0003668107.tif 000009
【図９】
0003668107.tif 000010
【図１０】
0003668107.tif 000011
【図１１】
0003668107.tif 000012
【図１２】
0003668107.tif 000013
【図１３】
0003668107.tif 000014