(57)【要約】  映像の表示品位を向上させることができる表示装置及び表示制御方法を提供する。表示装置は、画面を複数の分割領域に分割して、各分割領域をそれぞれ照明するＬＥＤバックライト（３）と、入力画像の分割領域毎の動き量を検出する動き量検出部（７）と、分割領域毎の基準輝度値を決定する領域輝度決定部（６）と、動き量に応じて、基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する領域輝度時間変化制御部（８）と、領域輝度時間変化制御部（８）により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、ＬＥＤバックライト（３）を駆動するＬＥＤバックライト駆動回路（４）とを備える。
2010084710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、
入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、
前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、
前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、
前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であるか否かを判断し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記動き量検出部により検出された前記動き量に基づいて、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動しているか否かを判断し、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、前記輝度制御時間を、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の前記輝度制御時間よりも短くすることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項５】
少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項６】
少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記輝度制御時間決定部は、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項７】
画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御するための表示制御方法であって、
入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出ステップと、
前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定ステップと、
前記動き量検出ステップにおいて検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定ステップにおいて決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定ステップと、
前記輝度制御時間決定ステップにおいて決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動ステップとを含むことを特徴とする表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光源からの照射光を光変調素子で変調することで映像を表示する表示装置、及び当該照明光源を制御するための表示制御方法に関するものである。特に、本発明は、画面を複数の領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御する表示装置及び表示制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光変調素子として液晶表示素子（液晶パネル）を用いた液晶表示装置は、背面に照明光源を備え、その照明光源から照射される光の透過率を液晶パネルによって制御することで、任意の画像の表示を実現している。【０００３】
従来、表示輝度のダイナミックレンジの拡大及び消費電力の低下などを目的とし、表示画面を複数の分割領域に分割し、それぞれの分割領域に少なくとも１つの光源を配置し、分割領域ごとに光源の輝度を制御する液晶表示装置がある。【０００４】
このような構成の液晶表示装置では、各分割領域の光源の輝度は、その分割領域内に表示される映像の特徴に応じて制御される。たとえば、ある分割領域内が、黒背景に白レベル表示になる画素が存在するような特徴を持つ場合、その分割領域の光源は、白レベルに応じて点灯するように駆動される。また、ある分割領域が、黒レベル表示の画素しか存在しないような特徴を持つ場合、その分割領域の光源は、完全に消灯するように駆動される（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
上述のような構成の液晶表示装置において、光源の数、及び光源の大きさなどの制約から、分割領域は画素に比べて大きくなる。そのため、ひとつの分割領域内に白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する場合があり得る。この場合、その分割領域の光源は白レベルの画素にあわせて点灯するよう駆動される。【０００６】
このときの様子を図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の液晶表示装置に表示される映像（静止画）を示す図である。図１７（Ａ）は、従来の液晶表示装置に入力される映像信号の一例を示す模式図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示す映像信号が入力されたときに、分割領域を照明する光源の輝度を示す模式図であり、図１７（Ｃ）は、実際に表示画面に表示される映像を示す模式図である。なお、図１７（Ａ）及び図１７（Ｃ）に描かれている点線と図１７（Ｂ）に描かれている実線とは、分割領域の境界を示すもので、映像信号に含まれているものではない。【０００７】
図１７（Ａ）に示す映像信号において、分割領域１０１は、白レベルの画素で構成される白色画像１０２と、黒レベルの画素で構成される黒色画像１０３とが混在している。白色画像１０２は分割領域の中央部分にあり、黒色画像１０３は、白色画像１０２の周辺部分にある。【０００８】
図１７（Ｂ）に示すように、１つの分割領域内に白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する場合、当該分割領域を照明する光源は白レベルの画素を表示するために明るく点灯する。このとき、黒レベルの画素は、液晶パネルの透過率を小さくすることで黒色表示される。しかしながら、液晶表示素子は透過率を完全にゼロにすることが難しい。そのため、明るく点灯している光源からの光が黒レベルの画素に漏れて、黒色画像１０３がわずかに明るくなる、いわゆる“黒浮き”という現象が起こる。図１７（Ｃ）は、黒浮きの起こっている様子を図示したものである。図１７（Ｃ）に示すように、白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する分割領域１０１内の黒色画像１０３がわずかに明るくなっている。【０００９】
次に、この黒浮きが動画像において生じることによって起こる課題について図１８を用いて説明する。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、従来の液晶表示装置に表示される映像（動画）を示す図である。図１８（Ａ）は、矩形画像が表示画面の左側の分割領域に存在する場合に表示される映像を示す図であり、図１８（Ｂ）は、矩形画像が表示画面の左側の分割領域と中央の分割領域との境界線上に存在する場合に表示される映像を示す図であり、図１８（Ｃ）は、矩形画像が表示画面の中央の分割領域に存在する場合に表示される映像を示す図である。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に示すように、黒背景に分割領域よりも小さな、白レベルの矩形状の画像が表示され、その矩形画像が右方向に移動していく場合を考える。なお、図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に描かれている点線は、分割領域の境界を示すもので、映像信号に含まれているものではない。【００１０】
図１８（Ａ）に示すように、矩形画像２０３が左側の分割領域２０１内にあるときは、分割領域２０１の光源が点灯し、分割領域２０１以外の分割領域の光源は消灯している。そのため、分割領域２０１内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０４がわずかに明るくなり、矩形画像２０３の含まれる分割領域２０１で黒浮きが発生している。【００１１】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、矩形画像が右方向へ移動することにより、分割領域２０１と、分割領域２０１の右側に隣接する分割領域２０２との境界を矩形画像２０３がまたぐと、両方の分割領域２０１，２０２の光源が点灯する。これにより、分割領域２０１内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０４と、分割領域２０２内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０５とがわずかに明るくなる。その結果、矩形画像２０３の含まれる両方の分割領域２０１，２０２で黒浮きが発生し、黒浮き部分の面積が大きくなる。【００１２】
そして、図１８（Ｃ）に示すように、矩形画像２０３が完全に中央の分割領域２０２に移動すると、左側の分割領域２０１の光源が消灯し、中央の分割領域２０２の光源が点灯する。そのため、分割領域２０２内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０５がわずかに明るくなり、矩形画像２０３の含まれる中央の分割領域２０２のみで黒浮きが発生する。【００１３】
このように、複数の分割領域の境界をまたいで画像が移動すると、前述の黒浮き部分の面積が、複数の分割領域の境界をまたぐ瞬間に変化する。そのため、画像の移動にともない、画像はスムーズに移動しているのに対し、黒浮き部分は断続的に移動することになる。黒浮き部分が不自然に動く様子は視認されやすいため、映像の表示品位が低下することになる。【００１４】
上記の課題について、特許文献１では、実際に白レベル表示とすべき画素を所定領域分拡張した画素領域を設定し、実際に白レベル表示とすべき画素に対応する分割領域の光源と共に、拡張された画素領域に対応する分割領域の光源も駆動対象となるようにしている。【００１５】
しかしながら、特許文献１においても、拡張された画素領域が複数の分割領域の境界をまたぐ際には、前述の課題と同じ現象が起こる。そのため、上述の課題の解決には至っていない。【００１６】
また、物体が複数の分割領域の境界をまたぐ場合には、バックライトの明るさが急に変化し、ハロー（物体周辺のバックライトの漏れ光）が不自然に見えてしまうため、表示品質が低下するという課題もある。この課題に対しては、分割領域ごとのバックライトの輝度の変化を緩やかにするために、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）等により、輝度の急激な変化を抑制する方法が考えられる。【００１７】
しかしながら、この場合、突然カメラなどのフラッシュが光るようなシーンでは、ＬＰＦの影響により、フラッシュの光を表現するためのバックライトの輝度を十分に確保することができず、フラッシュの光を十分に表現できないという課題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【００１９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、映像の表示品位を向上させることができる表示装置及び表示制御方法を提供することを目的とするものである。
【００２０】
本発明の一局面に係る表示装置は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備える。
【００２１】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出部は、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する。基準輝度値決定部は、画像領域毎の基準輝度値を決定する。輝度制御時間決定部は、動き量検出部により検出された動き量に応じて、基準輝度値決定部により決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。駆動部は、輝度制御時間決定部により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源を駆動する。
【００２２】
本発明によれば、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制して黒浮きを防止することができるとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【００２３】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示す第１のフローチャートである。
【図４】図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示す第２のフローチャートである。
【図５】本実施の形態１の変形例の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】輝度制御時間と明るさ（輝度）との関係を示す図である。
【図７】輝度制御時間と明るさ（輝度）との別の関係を示す図である。
【図８】本実施の形態１の変形例における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えて移動する様子を示す模式図である。
【図１０】図９の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。
【図１１】図１０に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。
【図１２】ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えずに移動する様子を示す模式図である。
【図１３】図１２の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。
【図１４】図１３に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。
【図１５】本実施の形態２の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１６】本実施の形態２における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】従来の液晶表示装置に表示される映像（静止画）を示す図である。
【図１８】従来の液晶表示装置に表示される映像（動画）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１による液晶表示装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置は、液晶パネル１、液晶パネル駆動回路２、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）バックライト３、ＬＥＤバックライト駆動回路４、領域特徴量検出部５、領域輝度決定部６、動き量検出部７及び領域輝度時間変化制御部８を備える。
【００２７】
液晶パネル１は、図示してはいないが、複数のゲート線、複数のソース線、スイッチング素子及び複数の画素セルを備え、複数のソース線及び複数のゲート線の交点にマトリクス状に複数の画素が配置され、水平方向の１ラインの画素から１走査ラインが構成される。複数のソース線には液晶パネル駆動回路２から画素信号が供給され、複数のゲート線には液晶パネル駆動回路２から走査信号となるゲートパルスが供給されることにより、画素が駆動される。液晶パネル駆動回路２は、入力映像に基づいて液晶パネル１の各画素を駆動する。液晶パネル１は、図１に点線で示したように、表示画面が複数の分割領域に分割されている。
【００２８】
ＬＥＤバックライト３は、液晶パネル１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。ＬＥＤバックライト３は、液晶パネル１と同じく複数の分割領域に分割されている。ＬＥＤバックライト３は、画面を複数の分割領域に分割して、分割した各分割領域をそれぞれ照明する。ＬＥＤバックライト３の各分割領域はそれぞれ、液晶パネル１上の同じ位置にある分割領域を照明する。ＬＥＤバックライト３の各分割領域には、それぞれ少なくともひとつの光源が配置されている。すなわち、ＬＥＤバックライト３は、複数の分割領域をそれぞれ照明する複数の光源（ＬＥＤ）を備える。光源としては、例えば、蛍光体を用いた白色ＬＥＤ、又は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三色のＬＥＤを用いて白色光を得るＲＧＢＬＥＤが用いられる。
【００２９】
ＬＥＤバックライト駆動回路４は、各分割領域に属するＬＥＤを駆動する。１つの分割領域内の複数のＬＥＤは、それぞれ同じ発光輝度となるように駆動される。ＬＥＤバックライト駆動回路４は、分割領域ごとの輝度をそれぞれ独立に駆動する。図示していないが、ＬＥＤバックライト３の各分割領域内のＬＥＤは、それぞれＬＥＤバックライト駆動回路４と制御線で結ばれている。
【００３０】
領域特徴量検出部５は、入力映像を液晶パネル１（ＬＥＤバックライト３）と同様の複数の分割領域に分割し、各分割領域内の映像の特徴量を検出する。領域特徴量検出部５は、入力画像の分割領域毎の特徴量を検出する。検出される特徴量としては、分割領域内の画素のピーク値、又は分割領域内の画素の平均値が用いられる。
【００３１】
領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に基づいて、分割領域ごとのＬＥＤの輝度値（基準輝度値）を決定する。領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量を入力とし、ＬＥＤ輝度値を出力とした場合の入出力特性に基づいて、ＬＥＤの輝度値を決定する。入出力特性は、特徴量の増大に対してＬＥＤの輝度値が線形に増大するような線形特性、又は、中間調入力に対する出力を持ち上げたガンマカーブのような特性にしても良い。また、領域輝度決定部６は、検出された特徴量に対して各分割領域をどのような輝度値で発光させるかによって、任意の入出力特性を持つことができる。さらに、入出力特性は、例えばテーブル形式で予め記憶されている。
【００３２】
動き量検出部７は、入力画像の分割領域毎の動き量を検出する。動き量検出部７は、各分割領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて分割領域の動き量を検出する。
【００３３】
動き量検出部７は、入力映像を解析し、入力映像中の物体などが映像フレーム間でどの程度動いたかを検出する。すなわち、動き量検出部７は、いわゆる動きベクトルを検出する。具体的には、入力映像はフレームごとにフレームメモリに入力され、フレームメモリは１フレーム前の入力映像を出力する。動き量検出部７は、１フレーム分の入力映像（入力画像）を複数の画素からなる微小領域に分割し、微小領域ごとに動きを解析する。なお、この微小領域は、液晶パネル１及びＬＥＤバックライト３の分割領域よりも小さな領域である。例えば、微小領域は１画素で構成されていてもよく、また、２×２の４画素で構成されていてもよい。
【００３４】
ここで、動きの解析は、現フレームの入力画像の各微小領域の画素値と似た画素値を持つ微小領域を１フレーム前の入力画像から探索することで行われる。動き量検出部７は、１フレーム前の入力画像上で、現フレームの入力画像の対象微小領域と同じ位置の微小領域を中心微小領域とし、中心微小領域の周囲を順に走査しながら、現フレームの入力画像の対象微小領域との相関が最も大きくなる微小領域を探索する。動き量検出部７は、探索の結果見つけた最も相関が大きい微小領域と、中心微小領域との間の距離を動き量として検出する。動き量検出部７は、微小領域ごとに動き量を検出する。動き量検出部７は、各分割領域内に属する複数の微小領域の動き量の平均値を算出し、算出した平均値を各分割領域の動き量として出力する。
【００３５】
なお、探索の結果、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域がどこにも見つからないという場合があり得る。例えば、映像シーンが切り替わる場合、ある映像フレームに突然物体が出現する場合、又はある映像フレームから突然物体が消滅する場合、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域が見つからず、動き量検出部７は動きベクトル（動き量）を検出することができない。そのため、動き量検出部７は、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域が見つからない場合、対象微小領域の動きベクトル（動き量）が検出不能である旨を示す動きベクトル検出不能信号を出力する。
【００３６】
なお、ここで説明した動きベクトル（動き量）検出手法は一例であり、本発明はこの検出アルゴリズムに限定されるものではなく、任意の動きベクトル検出手法を用いることができる。
【００３７】
領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量に応じて、領域輝度決定部６により決定された輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７にから出力される動き量に関する情報を用いて、各分割領域のＬＥＤの輝度の時間変化を制御する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７によって検出された動き量が小さい分割領域ほど輝度の時間変化が遅くなるよう制御し、動き量検出部７によって検出された動き量が大きい分割領域ほど輝度の時間変化が速くなるよう制御する。言い換えると、領域輝度時間変化制御部８における処理は、輝度の時間方向の変化に対してローパスフィルタをかけ、そのローパスフィルタの特性を動き量に応じて可変する処理といえる。
【００３８】
領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くする。なお、動き量と比較する所定値は、例えば、分割領域内の画像が静止画であるか動画であるかを判別することが可能な動き量である。
【００３９】
また、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部７により検出できない分割領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くする。なお、検出不能動きベクトルの数と比較する所定値は、例えば、映像シーンの切り替わり、映像フレームにおける物体の出現、及び映像フレームからの物体の消滅のうちの少なくとも１つを検出可能な検出不能動きベクトルの数である。
【００４０】
なお、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、領域輝度時間変化制御部８により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、ＬＥＤバックライト３を駆動する。
【００４１】
ここで、領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成について図２を用いて説明する。
【００４２】
図２は、図１に示す領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、第１の乗算器１０、係数値減算部１１、フレームメモリ１２、第２の乗算器１３及び加算器１４を備える。
【００４３】
動き量解析部９は、動き量検出部７から出力された、分割領域ごとの動き量を解析し、後段の演算のための係数値“Ａ”を出力する。動き量解析部９は、動き量検出部７によって検出された分割領域の動き量が所定の閾値以上であるか否かを判断する。分割領域の動き量が閾値より小さいと判断した場合、動き量解析部９は、当該分割領域内の画像は動いていないと判定し、“０”を係数値“Ａ”として出力する。
【００４４】
一方、分割領域の動き量が閾値以上であると判断した場合、動き量解析部９は、動き量検出部７から出力される、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を計数し、動きベクトル検出不能信号の数が所定の閾値以上であるか否かを判断する。動きベクトル検出不能信号の数が閾値以上であると判断した場合、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として出力する。
【００４５】
一方、動きベクトル検出不能信号の数が閾値より少ないと判断した場合、動き量解析部９は、分割領域の動き量の大きさに比例した“０．１”〜“０．９”までの値を係数値“Ａ”として出力する。なお、動き量解析部９は、係数値“Ａ”を第１の乗算器１０及び係数値減算部１１に出力する。
【００４６】
なお上記の説明では、分割領域の動き量に比例した“０．１”〜“０．９”までの値を係数値“Ａ”として出力するとしているが、分割領域の動き量の増加にともない係数値“Ａ”も増加する関係であれば、分割領域の動き量に比例する特性以外の特性を持たせても良い。
【００４７】
第１の乗算器１０は、領域輝度決定部６によって決定された分割領域輝度値と、動き量解析部９から出力される係数値“Ａ”とを乗算する。係数値減算部１１は、動き量解析部９から出力された係数値“Ａ”を“１”から減算した値“１−Ａ”を第２の乗算器１３へ出力する。フレームメモリ１２は、１フレーム前の入力画像の分割領域毎の輝度値を記憶する。第２の乗算器１３は、フレームメモリ１２に記憶されている、１フレーム前の入力画像の当該分割領域の輝度値と、係数値減算部１１から出力された値“１−Ａ”とを乗算する。
【００４８】
加算器１４は、第１の乗算器１０から出力された分割領域輝度値と係数値“Ａ”との乗算値と、第２の乗算器１３から出力された１フレーム前の入力画像の分割領域輝度値と値“１−Ａ”との乗算値とを加算する。加算器１４は、加算した結果を、フレームメモリ１２に分割領域輝度値として出力するとともに、ＬＥＤバックライト駆動回路４に分割領域輝度値として出力する。フレームメモリ１２は、加算器１４から出力された分割領域輝度値を記憶する。
【００４９】
上記構成において、係数値“Ａ”は、入力フレームの分割領域の輝度値に対する重みを意味している。係数値“Ａ”が大きくなるほど入力フレームの分割領域の輝度値に対する重みが大きくなり、逆に、１つ前のフレームの分割領域の輝度値に対する重みが小さくなるため、出力される輝度値は入力フレームの分割領域の輝度値に近くなる。すなわち、係数“Ａ”が大きいほど、分割領域輝度値の時間変化が容易になり、時間変化は速くなる。逆に、係数“Ａ”が小さいほど、分割領域輝度値の時間変化が妨げられ、時間変化は遅くなる。つまり、各分割領域内の動き量が大きいほど分割領域輝度値は速く変化するように制御され、動き量が小さいほど分割領域輝度値は遅く変化するように制御される。
【００５０】
この動作は、分割領域輝度の時間方向の変化に対してローパスフィルタを適用するものである。上記の説明では、ローパスフィルタとしてＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを採用している。領域輝度時間変化制御部８は、ＩＩＲフィルタの係数を各分割領域内の映像の動き量に応じて変化させることでローパスフィルタとしての特性を制御し、各分割領域輝度値の時間変化の速度を制御する。
【００５１】
また、分割領域内において動きベクトルの検出ができない場合、映像シーンが切り替わった、当該分割領域内に物体が出現した、又は当該分割領域内から物体が消滅したと考えられるため、領域輝度時間変化制御部８は、当該分割領域の輝度値を即座に変化させる。そのため、動き量解析部９は、係数値“Ａ”として“１”を出力し、入力フレームの分割領域の輝度値が即座に反映されるようにする。
【００５２】
このように、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値に基づいて輝度制御時間を設定する。また、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値と、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値とに基づいて輝度制御時間を設定する。
【００５３】
また、領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値に基づいて輝度制御時間を設定する。さらに、領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値と、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値とに基づいて輝度制御時間を設定する。
【００５４】
このような動きベクトル検出不能時の処理により、たとえば暗い背景で一瞬カメラのフラッシュが光るような映像が入力されたときに、フラッシュ光が表示される分割領域の輝度を即座に明るくし、また即座に消灯することで、フラッシュの一瞬の光を明るく忠実に再現することができる。よって、動き量に応じた分割領域の輝度値の制御と、分割領域の輝度値の一瞬の変化への対応とを両立させることができるようになる。
【００５５】
このようにして、分割領域の輝度値に対して時間方向にローパスフィルタを適用し、ローパスフィルタの特性を動き量の大きさと動きベクトルの有無とに基づいて制御することで、分割領域の輝度値の時間変化の速度を制御する。
【００５６】
なお、上記の説明では、領域輝度時間変化制御部８において、時間方向のローパスフィルタとしてＩＩＲフィルタが適用されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、時間方向のローパスフィルタとして機能するものであれば別の構成を採ることもできる。また、動き量解析部９において、分割領域内の動き量の平均値を求めているが、本発明はこれに限定されるものではなく、動き量の総和を求めるなど、分割領域内の動き量の大きさに応じて値が大きくなる係数値“Ａ”を出力する方法であれば、これ以外の任意の方法を採ることも可能である。
【００５７】
なお、上記実施の形態では、光源としてＬＥＤを用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の分割領域に分割し、各分割領域の輝度をそれぞれ独立に制御することが可能な光源であれば、ＬＥＤとは別の光源を用いることも可能である。
【００５８】
なお、上記実施の形態では分割領域内の映像の動き量を検出する方法として動きベクトル検出を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、分割領域内の動き量を検出することのできる方法であれば、これ以外の方法を用いることも可能である。たとえば、各分割領域の輝度値の映像フレームごとの変化を解析することで、分割領域内の映像の動き量を推定する方法などが考えられる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では入力映像がそのまま液晶パネル駆動回路２へ入力される構成を採っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各分割領域の光源の輝度に応じて映像信号を補正するような構成を採り、光源が暗くなった分の明るさを映像信号で補償するような構成を採用することもできる。
【００６０】
また、本実施の形態において、分割領域が画像領域の一例に相当し、ＬＥＤバックライト３が照明光源の一例に相当し、動き量検出部７が動き量検出部の一例に相当し、領域輝度決定部６が基準輝度値決定部の一例に相当し、領域輝度時間変化制御部８が輝度制御時間決定部の一例に相当し、ＬＥＤバックライト駆動回路４が駆動部の一例に相当し、フレームメモリ１２が記憶部の一例に相当する。
【００６１】
次に、上述した液晶表示装置の具体的な表示制御方法について図３以降を参照しながら説明する。まず、図３〜図７を参照しながら、図１に示す液晶表示装置の表示制御方法について説明する。
【００６２】
図３及び図４は、図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６３】
最初に、動き量検出部７は、入力された映像信号から、表示画面を複数に分割した各分割領域の動きベクトルの動き量及び各分割領域内において動き量が検出されない検出不能動きベクトルを検出する（ステップＳ１）。なお、分割領域の動き量は、分割領域を構成する複数の微小領域の動き量の平均値、及び分割領域を構成する複数の微小領域の動き量の合計値のいずれであってもよい。また、動き量検出部７は、分割領域を構成する複数の微小領域の動きベクトルの中から、動き量が検出されない検出不能動きベクトルを検出する。動き量検出部７は、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を領域輝度時間変化制御部８へ出力する。
【００６４】
次に、領域特徴量検出部５は、入力映像を液晶パネル１（ＬＥＤバックライト３）と同様の複数の分割領域に分割し、各分割領域内の映像の特徴量を検出する（ステップＳ２）。なお、領域特徴量検出部５は、分割領域内の各画素のピーク値を特徴量として検出する。
【００６５】
次に、領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に基づいて、ＬＥＤバックライト３の各分割領域のＬＥＤの輝度値を決定する（ステップＳ３）。具体的には、領域輝度決定部６は、特徴量と輝度値とを対応付けたテーブルを予め記憶している。領域輝度決定部６は、テーブルを参照し、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に対応付けられている輝度値を抽出する。なお、テーブルは、特徴量が増加するにしたがって、輝度値が線形に増加する入出力特性を有している。
【００６６】
次に、領域輝度時間変化制御部８における動き量解析部９は、ステップＳ１において検出した各分割領域の動きベクトルの動き量ＭＶ１が、予め定められた所定の閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、分割領域の動き量ＭＶ１が所定の閾値αより小さいと判断された場合、つまり、分割領域内の画像が静止画である場合（ステップＳ４でＮＯ）、動き量解析部９は、係数値“Ａ”として“０”を割り当てる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５において、係数値“Ａ”として“１”を割り当てる構成を採用することも可能である。
【００６７】
一方、分割領域の動き量ＭＶ１が所定の閾値α以上であると判断された場合、つまり、分割領域内の画像が動画である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、動き量解析部９は、動き量検出部７から出力される、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を計数する。これにより、動き量解析部９は、分割領域内において動き量が検出されない検出不能動きベクトルを計数する（ステップＳ６）。
【００６８】
次に、動き量解析部９は、各分割領域における検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値β以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値βより少ないと判断された場合、つまり、映像シーンの切り替え等が生じていない場合（ステップＳ７でＮＯ）、動き量解析部９は、動き量の大きさに応じて“０．１”〜“０．９”の値を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ８）。
【００６９】
一方、検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値β以上であると判断された場合、つまり、映像シーンの切り替え等が生じている場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ９）。ステップＳ１０以降の処理については、図４を参照しながら説明する。
【００７０】
次に、領域輝度時間変化制御部８の第１の乗算器１０は、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９において分割領域ごとに設定された係数値“Ａ”と、入力された映像信号の各分割領域の輝度値とを乗算し、第１の補正輝度値Ｖ１を算出する（ステップＳ１０）。
【００７１】
例えば、ステップＳ５において係数値“Ａ”として“０”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力映像の輝度値と係数値“Ａ”とを乗算した結果、“０”を第１の補正輝度値Ｖ１として出力する。一方、ステップＳ９において係数値“Ａ”として“１”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力映像の輝度値と係数値“Ａ”とを乗算した結果、入力された輝度値を第１の補正輝度値Ｖ１としてそのまま出力する。また、ステップＳ８において係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力された映像信号の分割領域ごとの輝度値に、係数値“０．１”〜“０．９”を乗算した値を第１の補正輝度値Ｖ１として出力する。
【００７２】
次に、領域輝度時間変化制御部８の第２の乗算器１３は、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９において分割領域ごとに設定された係数値“Ａ”を“１”から減算した値“１−Ａ”と、領域輝度時間変化制御部８のフレームメモリ１２に記憶されている少なくとも１フレーム前の映像信号の各分割領域の輝度値とを乗算し、第２の補正輝度値Ｖ２を算出する（ステップＳ１１）。
【００７３】
例えば、ステップＳ５において値“Ａ”として“０”が設定された場合、第１の乗算器１０は、“１”から係数値“０”を減算した値と、１フレーム前の入力映像の輝度値とを乗算した結果、１フレーム前の映像信号の分割領域の輝度値を第２の補正輝度値Ｖ２としてそのまま出力する。一方、ステップＳ９において係数値“Ａ”として“１”が設定された場合、“１”から係数値“１”を減算した値と、１フレーム前の入力映像の輝度値とを乗算した結果、“０”を第２の補正輝度値Ｖ２として出力する。また、ステップＳ８において係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、１フレーム前の映像信号の分割領域の輝度値に、“１”から係数値“０．１”〜“０．９”を減算した値を乗算した値を第２の補正輝度値Ｖ２として出力する。
【００７４】
次に、領域輝度時間変化制御部８の加算器１４は、ステップＳ１０において算出された第１の補正輝度値Ｖ１と、ステップＳ１１において算出された第２の補正輝度値Ｖ２とを加算することにより、入力された映像信号の補正された輝度値を分割領域輝度値として出力する（ステップＳ１２）。加算器１４は、算出した分割領域輝度値をＬＥＤバックライト駆動回路４及びフレームメモリ１２に出力する。
【００７５】
次に、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、ステップＳ１２において算出された分割領域輝度値に基づいて、各分割領域のＬＥＤの輝度値を制御する（ステップＳ１３）。
【００７６】
続いて、本実施の形態１の変形例について説明する。図５は、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置の全体構成は、図１に示す液晶表示装置と同じであるので説明を省略する。また、図５において、図２に示す領域輝度時間変化制御部８と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
図５に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、変換テーブル記憶部１５及び輝度制御時間変換部１６を備える。
【００７８】
変換テーブル記憶部１５は、係数値“Ａ”と、ＬＥＤバックライト３の輝度値が領域輝度決定部６によって決定された輝度値に達するまでに要する輝度制御時間とを対応付けた変換テーブルを記憶する。輝度制御時間は、係数値“Ａ”が大きくなるにつれて短くなるように設定される。
【００７９】
輝度制御時間変換部１６は、変換テーブル記憶部１５に記憶されている変換テーブルを参照し、動き量解析部９によって算出された係数値“Ａ”を輝度制御時間に変換する。
【００８０】
次に、本実施の形態１の変形例の処理手順について説明する。本実施の形態１の変形例の処理手順は、図４のステップＳ１０以降の処理手順が本実施の形態１の処理手順と異なっている。そこで、上述した実施の形態１の処理手順とは別の処理手順について、図６〜図８を用いて説明する。
【００８１】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、輝度制御時間と明るさ（輝度）との関係を示す図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、横軸は、時間を表し、縦軸は、ある分割領域の明るさ（輝度）を表している。
【００８２】
図６（Ａ）は、上述した領域輝度時間変化制御部８において、動き量が所定の閾値α以上であり、かつ検出不能動きベクトル数が所定の閾値β以上であると判断された場合、つまり、入力映像が動画であり、かつ映像シーンの切り替え等が生じている場合のＬＥＤバックライト３の制御を示したものである。一方、図６（Ｂ）は、上述した動き量検出部７において、動き量が所定の閾値αより小さいと判断された場合、つまり、入力映像が静止画である場合のＬＥＤバックライト３の制御を示したものである。
【００８３】
図６（Ａ）に示すように、入力された映像信号が動画であり、映像シーンの切り替え等が発生している場合には、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでに時間ｔ１が必要となる。図６（Ａ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値（基準輝度値）に到達するまで急峻に変化している。
【００８４】
一方、図６（Ｂ）に示すように、入力された映像信号が静止画である場合には、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでに時間ｔ２が必要となる。図６（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値（基準輝度値）に到達するまで段階的に変化している。
【００８５】
例えば、時間ｔ１は、ＬＥＤの明るさが切り替わるのに要する時間であるので、非常に短時間であり、例えば、１フレームを表示する期間の１／１０又は１／１００程度の時間が考えられる。また、例えば、時間ｔ２は、時間ｔ１の２倍〜１０倍程度の時間が考えられる。
【００８６】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）から明らかなように、入力された映像信号が静止画である場合において所望の輝度値に達するまでの時間ｔ２は、入力された映像信号が動画であり、かつ映像シーンの切り替え等が発生している場合において所望の輝度値に達するまでの時間ｔ１より長く設定されている。
【００８７】
なお、本実施の形態においては、説明の簡単化のために、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）という２つの場合の輝度制御時間の変換方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のように輝度制御時間を変換することも可能である。
【００８８】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、輝度制御時間と明るさ（輝度）との別の関係を示す図である。すなわち、図６（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまの時間ｔ２において、段階的に輝度値を変化させている。これに対し、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでの時間ｔ２において、無段階に輝度値を変化させている。
【００８９】
次に、図８を参照しながら、本実施の形態１の変形例における処理手順について説明する。図８は、本実施の形態１の変形例における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、上述したステップＳ９までの処理については、上述した実施の形態１の内容と重複するため、その説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態１の変形例における処理手順においては、動き量解析部９は、上述した図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す関係となるように設定された変換テーブルに基づいて、ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ９において算出された係数値“Ａ”を、ＬＥＤバックライト３の輝度制御時間に変換する（ステップＳ２１）。つまり、係数値“Ａ”として“０”が設定された場合の輝度制御時間は、係数値“Ａ”として“１”が設定された場合の輝度制御時間よりも長くなるように設定され、係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、係数値が小さくなるにつれて、輝度制御時間が長くなるように設定される。
【００９１】
次に、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、ステップＳ２１において設定されたＬＥＤバックライトの輝度制御時間に基づいて、各分割領域のＬＥＤの輝度値を制御する（ステップＳ２２）。
【００９２】
以上のような液晶表示装置の動作により、入力映像が静止画である場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、入力映像が動きの激しい動画である場合及び映像シーンが切り替わる場合には、適切な輝度値でＬＥＤバックライト３を制御することが可能になる。
【００９３】
次に、図９〜図１４を参照しながら、本実施の形態１の変形例に係る液晶表示装置を適用した場合の表示処理の具体的な処理内容について、より詳細に説明する。ここで、図９〜図１１は、入力映像が動きの激しい動画である場合を示しており、一方、図１２〜図１４は、入力映像が動きの少ない動画である場合を示している。
【００９４】
図９は、ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えて移動する様子を示す模式図である。図９の入力映像において、対象物が、画面の右下部分の分割領域から、分割領域の境界を越えて、画面の中心部分の分割領域に移動している。
【００９５】
また、図１０は、図９の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。図１０において、対象物が画面の右下部分の分割領域に存在するフレームを第１フレームとし、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在する、第１フレームの次のフレームを第２フレームとしている。第１フレームと第２フレームとは時間的に連続している。また、図９及び図１０の各分割領域の左上に記載された“４０”、“４５”、“５０”、“５５”及び“６０”等の値は、各分割領域の輝度値を示している。
【００９６】
図１０に示すように、第１フレームにおいては、画面の右下部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における右下部分の分割領域の輝度は“６０”となっている。また、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は“５０”となっている。次に、第２フレームにおいては、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における画面の中央部分の分割領域の輝度値は“８０”となっている。
【００９７】
図１１は、図１０に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。図１１から明らかなように、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、“５０”である。そして、第２フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、時間ｔ１で“８０”に達するように、ＬＥＤバックライト３が制御されている。
【００９８】
図１２は、ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えずに移動する様子を示す模式図である。図１２の入力映像において、対象物が、分割領域の境界を越えずに、画面の中央部分の分割領域内を移動している。
【００９９】
また、図１３は、図１２の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。図１３において、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在するフレームを第１フレームとし、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在する、第１フレームの次のフレームを第２フレームとしている。第１フレームと第２フレームとは時間的に連続している。また、図１２及び図１３の各分割領域の左上に記載された“４０”、“４５”、“５０”、“５５”及び“６０”等の値は、各分割領域の輝度値を示している。
【０１００】
図１３に示すように、第１フレームにおいては、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における中央部分の分割領域の輝度値は“６０”となっている。次に、第２フレームにおいては、第１フレームと同様に、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における画面の中央部分の分割領域の輝度値は“８０”となっている。
【０１０１】
図１４は、図１３に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。図１４から明らかなように、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、“６０”である。そして、第２フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、時間ｔ２で“８０”に達するように、ＬＥＤバックライト３が制御されている。
【０１０２】
ここで、図１１と図１４とを比較すると、第２フレームの画面の中央部分の分割領域においては、ともに同じ“８０”の輝度値を表現しているが、この際、図１１の場合には、比較的短時間（時間ｔ１）で“８０”の輝度値を表現しているのに対して、図１４の場合には、比較的長時間（時間ｔ２）で“８０”の輝度値を表現している。
【０１０３】
このように、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置を適用した場合には、動画と静止画とで同じ輝度値を表現する場合であっても、入力映像が静止画である場合又は入力映像が動きの緩やかな動画である場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し（図１４）、入力映像が動きの激しい動画である場合には、動きに応じた適切な時間変化でＬＥＤバックライト３の輝度値を制御する（図１１）ことが可能になる。また、入力画像が映像シーンの切り替わりである場合、入力画像が映像フレームにおける物体の出現である場合、又は入力画像が映像フレームからの物体の消滅である場合、輝度値を急激に変化させることができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
図１５は、本実施の形態２の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態２の液晶表示装置の全体構成は、図１に示す液晶表示装置と同じであるので説明を省略する。また、図１５において、図２に示す領域輝度時間変化制御部８と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０５】
図１５に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部７により検出できない分割領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、動き量検出部７により検出された動き量に基づいて、対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断された場合、輝度制御時間を、対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の輝度制御時間よりも短くする。
【０１０６】
本実施の形態２の領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、第１の乗算器１０、係数値減算部１１、フレームメモリ１２、第２の乗算器１３、加算器１４及び判断部１７を備える。実施の形態２の液晶表示装置は、実施の形態１における領域輝度時間変化制御部８に、判断部１７をさらに設けている。
【０１０７】
判断部１７は、動き量検出部７により検出された動き量に基づいて、対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。判断部１７は、動き量検出部７によって検出された所定の分割領域の動き量と、予め検出している分割領域の大きさとを比較することにより、入力された映像信号の所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。具体的には、判断部１７は、動き量検出部７によって検出された所定の分割領域の動き量と、予め検出している分割領域の大きさとを比較し、動き量が分割領域の大きさを超えている場合、所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断し、動き量が分割領域の大きさを超えていない場合、所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断する。
【０１０８】
図９のような場合には、判断部１７は、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断する。一方、図１２のような場合には、判断部１７は、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて対象物が移動していないと判断する。なお、上述した説明においては、分割領域の動き量と分割領域の大きさとを比較して、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断しているが、本願発明はこれに限定されるものではない。
【０１０９】
次に、判断部１７を備える液晶表示装置の動作について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本実施の形態２における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１６は上述した図３と重複した内容を含んでいるため、本実施の形態においては重複部分についての説明は省略する。
【０１１０】
動き量検出部７によって検出された分割領域における検出不能動きベクトル数が所定の閾値βより少ないと判断された場合、つまり、入力映像が動画であり、且つ映像シーンの切り替え等ではない場合（ステップＳ７でＮＯ）、判断部１７は、現フレームの入力映像の所定の分割領域内の対象物が１フレーム前の入力映像の他の分割領域から分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【０１１１】
ここで、対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断された場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ８）。一方、対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断された場合（ステップＳ３１でＮＯ）、動き量解析部９は、動き量に応じた“０．１”〜“０．９”の値を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ９以降の動作については、上述した実施の形態１又は実施の形態１の変形例の内容と同じであるため、説明を省略する。
【０１１２】
このような処理により、本実施の形態２の液晶表示装置を適用した場合には、対象物が分割領域の境界を超えないような場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、対象物が分割領域の境界を超えるような場合には、輝度値の急激な変化に対応した適切な輝度値でＬＥＤバックライト３を制御することが可能になる。
【０１１３】
なお、上述した液晶表示装置の表示制御方法は、本願発明の一例であって、同様の効果が生じる場合には、他の表示制御方法であっても良い。
【０１１４】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１１５】
本発明の一局面に係る表示装置は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備える。
【０１１６】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出部は、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する。基準輝度値決定部は、画像領域毎の基準輝度値を決定する。輝度制御時間決定部は、動き量検出部により検出された動き量に応じて、基準輝度値決定部により決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。駆動部は、輝度制御時間決定部により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源を駆動する。
【０１１７】
したがって、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制して黒浮きを防止することができるとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【０１１８】
また、上記の表示装置において、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であるか否かを判断し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることが好ましい。
【０１１９】
この構成によれば、動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であるか否かが判断され、動き量が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、動き量が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くなるように決定される。
【０１２０】
したがって、入力画像が、静止画及び動き量の大きい動画のいずれであるかに応じて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１２１】
また、上記の表示装置において、前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることが好ましい。
【０１２２】
この構成によれば、動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出する。そして、動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部により検出できない画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数する。続いて、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かが判断される。検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くなるように決定される。
【０１２３】
映像シーンが切り替わる場合、映像フレームに突然物体が出現する場合又は映像フレームから突然物体が消滅する場合、動きベクトルが検出されなくなる。したがって、検出不能動きベクトルの数を計数することにより、画像領域内の画像が、映像シーンの切り替わり、突然物体が出現する映像シーン又は突然物体が消滅する映像シーンであるかを判断することができ、判断結果に応じて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１２４】
また、上記の表示装置において、前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記動き量検出部により検出された前記動き量に基づいて、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動しているか否かを判断し、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、前記輝度制御時間を、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の前記輝度制御時間よりも短くすることが好ましい。
【０１２５】
この構成によれば、動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出する。そして、動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部により検出できない画像領域内の動きベクトルが検出不能動きベクトルとして計数される。続いて、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かが判断される。検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、動き量検出部により検出された動き量に基づいて、対象物が画像領域の境界を超えて移動しているか否かが判断される。対象物が画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、対象物が画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも短くなるように決定される。
【０１２６】
したがって、対象物が画像領域の境界を超えない場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、対象物が分割領域の境界を超える場合には、動き量に応じた適切な輝度値で照明光源を制御することができる。
【０１２７】
また、上記の表示装置において、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することが好ましい。
【０１２８】
この構成によれば、記憶部は、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の画像領域毎の基準輝度値を記憶する。そして、検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。また、検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。
【０１２９】
したがって、入力画像が静止画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値ではなく、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、基準輝度値の時間変化が妨げられ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を長くすることができる。また、入力画像が動画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、現在の基準輝度値と１フレーム前の基準輝度値とを用いる割合を動き量に応じて変化させ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１３０】
また、上記の表示装置において、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、前記輝度制御時間決定部は、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することが好ましい。
【０１３１】
この構成によれば、記憶部は、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の画像領域毎の基準輝度値を記憶する。そして検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。また、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。
【０１３２】
したがって、映像シーンが切り替わる場合、映像フレームに突然物体が出現する場合又は映像フレームから突然物体が消滅する場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、基準輝度値の時間変化が容易になり、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を短くすることができる。また、入力画像が動画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、現在の基準輝度値と１フレーム前の基準輝度値とを用いる割合を動き量に応じて変化させ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１３３】
本発明の他の局面に係る表示制御方法は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御するための表示制御方法であって、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出ステップと、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定ステップと、前記動き量検出ステップにおいて検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定ステップにおいて決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定ステップと、前記輝度制御時間決定ステップにおいて決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動ステップとを含む。
【０１３４】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出ステップでは、入力画像の画像領域毎の動き量が検出される。基準輝度値決定ステップでは、画像領域毎の基準輝度値が決定される。輝度制御時間決定ステップでは、動き量検出ステップにおいて検出された動き量に応じて、基準輝度値決定ステップにおいて決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定される。駆動ステップでは、輝度制御時間決定ステップにおいて決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源が駆動される。
【０１３５】
したがって、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制するとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【０１３６】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明の表示装置及び表示制御方法は、照明光源からの照射光を光変調素子で変調することで映像を表示する表示装置及び表示制御方法に有用であり、例えば、液晶テレビ及び液晶モニタ等に利用することができる。
【図１】
2010084710.tif 000003
【図２】
2010084710.tif 000004
【図３】
2010084710.tif 000005
【図４】
2010084710.tif 000006
【図５】
2010084710.tif 000007
【図６】
2010084710.tif 000008
【図７】
2010084710.tif 000009
【図８】
2010084710.tif 000010
【図９】
2010084710.tif 000011
【図１０】
2010084710.tif 000012
【図１１】
2010084710.tif 000013
【図１２】
2010084710.tif 000014
【図１３】
2010084710.tif 000015
【図１４】
2010084710.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月28日(2011.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、
入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、
前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、
前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、
前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であるか否かを判断し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記動き量検出部により検出された前記動き量に基づいて、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動しているか否かを判断し、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、前記輝度制御時間を、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の前記輝度制御時間よりも短くすることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項５】
少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項６】
少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記輝度制御時間決定部は、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項７】
画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御するための表示制御方法であって、
入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出ステップと、
前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定ステップと、
前記動き量検出ステップにおいて検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定ステップにおいて決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定ステップと、
前記輝度制御時間決定ステップにおいて決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動ステップとを含むことを特徴とする表示制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光源からの照射光を光変調素子で変調することで映像を表示する表示装置、及び当該照明光源を制御するための表示制御方法に関するものである。特に、本発明は、画面を複数の領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御する表示装置及び表示制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光変調素子として液晶表示素子（液晶パネル）を用いた液晶表示装置は、背面に照明光源を備え、その照明光源から照射される光の透過率を液晶パネルによって制御することで、任意の画像の表示を実現している。
【０００３】
従来、表示輝度のダイナミックレンジの拡大及び消費電力の低下などを目的とし、表示画面を複数の分割領域に分割し、それぞれの分割領域に少なくとも１つの光源を配置し、分割領域ごとに光源の輝度を制御する液晶表示装置がある。
【０００４】
このような構成の液晶表示装置では、各分割領域の光源の輝度は、その分割領域内に表示される映像の特徴に応じて制御される。たとえば、ある分割領域内が、黒背景に白レベル表示になる画素が存在するような特徴を持つ場合、その分割領域の光源は、白レベルに応じて点灯するように駆動される。また、ある分割領域が、黒レベル表示の画素しか存在しないような特徴を持つ場合、その分割領域の光源は、完全に消灯するように駆動される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような構成の液晶表示装置において、光源の数、及び光源の大きさなどの制約から、分割領域は画素に比べて大きくなる。そのため、ひとつの分割領域内に白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する場合があり得る。この場合、その分割領域の光源は白レベルの画素にあわせて点灯するよう駆動される。
【０００７】
このときの様子を図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の液晶表示装置に表示される映像（静止画）を示す図である。図１７（Ａ）は、従来の液晶表示装置に入力される映像信号の一例を示す模式図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示す映像信号が入力されたときに、分割領域を照明する光源の輝度を示す模式図であり、図１７（Ｃ）は、実際に表示画面に表示される映像を示す模式図である。なお、図１７（Ａ）及び図１７（Ｃ）に描かれている点線と図１７（Ｂ）に描かれている実線とは、分割領域の境界を示すもので、映像信号に含まれているものではない。
【０００８】
図１７（Ａ）に示す映像信号において、分割領域１０１は、白レベルの画素で構成される白色画像１０２と、黒レベルの画素で構成される黒色画像１０３とが混在している。白色画像１０２は分割領域の中央部分にあり、黒色画像１０３は、白色画像１０２の周辺部分にある。
【０００９】
図１７（Ｂ）に示すように、１つの分割領域内に白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する場合、当該分割領域を照明する光源は白レベルの画素を表示するために明るく点灯する。このとき、黒レベルの画素は、液晶パネルの透過率を小さくすることで黒色表示される。しかしながら、液晶表示素子は透過率を完全にゼロにすることが難しい。そのため、明るく点灯している光源からの光が黒レベルの画素に漏れて、黒色画像１０３がわずかに明るくなる、いわゆる“黒浮き”という現象が起こる。図１７（Ｃ）は、黒浮きの起こっている様子を図示したものである。図１７（Ｃ）に示すように、白レベルの画素と黒レベルの画素とが混在する分割領域１０１内の黒色画像１０３がわずかに明るくなっている。
【００１０】
次に、この黒浮きが動画像において生じることによって起こる課題について図１８を用いて説明する。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、従来の液晶表示装置に表示される映像（動画）を示す図である。図１８（Ａ）は、矩形画像が表示画面の左側の分割領域に存在する場合に表示される映像を示す図であり、図１８（Ｂ）は、矩形画像が表示画面の左側の分割領域と中央の分割領域との境界線上に存在する場合に表示される映像を示す図であり、図１８（Ｃ）は、矩形画像が表示画面の中央の分割領域に存在する場合に表示される映像を示す図である。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に示すように、黒背景に分割領域よりも小さな、白レベルの矩形状の画像が表示され、その矩形画像が右方向に移動していく場合を考える。なお、図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に描かれている点線は、分割領域の境界を示すもので、映像信号に含まれているものではない。
【００１１】
図１８（Ａ）に示すように、矩形画像２０３が左側の分割領域２０１内にあるときは、分割領域２０１の光源が点灯し、分割領域２０１以外の分割領域の光源は消灯している。そのため、分割領域２０１内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０４がわずかに明るくなり、矩形画像２０３の含まれる分割領域２０１で黒浮きが発生している。
【００１２】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、矩形画像が右方向へ移動することにより、分割領域２０１と、分割領域２０１の右側に隣接する分割領域２０２との境界を矩形画像２０３がまたぐと、両方の分割領域２０１，２０２の光源が点灯する。これにより、分割領域２０１内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０４と、分割領域２０２内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０５とがわずかに明るくなる。その結果、矩形画像２０３の含まれる両方の分割領域２０１，２０２で黒浮きが発生し、黒浮き部分の面積が大きくなる。
【００１３】
そして、図１８（Ｃ）に示すように、矩形画像２０３が完全に中央の分割領域２０２に移動すると、左側の分割領域２０１の光源が消灯し、中央の分割領域２０２の光源が点灯する。そのため、分割領域２０２内の矩形画像２０３の周辺の黒背景画像２０５がわずかに明るくなり、矩形画像２０３の含まれる中央の分割領域２０２のみで黒浮きが発生する。
【００１４】
このように、複数の分割領域の境界をまたいで画像が移動すると、前述の黒浮き部分の面積が、複数の分割領域の境界をまたぐ瞬間に変化する。そのため、画像の移動にともない、画像はスムーズに移動しているのに対し、黒浮き部分は断続的に移動することになる。黒浮き部分が不自然に動く様子は視認されやすいため、映像の表示品位が低下することになる。
【００１５】
上記の課題について、特許文献１では、実際に白レベル表示とすべき画素を所定領域分拡張した画素領域を設定し、実際に白レベル表示とすべき画素に対応する分割領域の光源と共に、拡張された画素領域に対応する分割領域の光源も駆動対象となるようにしている。
【００１６】
しかしながら、特許文献１においても、拡張された画素領域が複数の分割領域の境界をまたぐ際には、前述の課題と同じ現象が起こる。そのため、上述の課題の解決には至っていない。
【００１７】
また、物体が複数の分割領域の境界をまたぐ場合には、バックライトの明るさが急に変化し、ハロー（物体周辺のバックライトの漏れ光）が不自然に見えてしまうため、表示品質が低下するという課題もある。この課題に対しては、分割領域ごとのバックライトの輝度の変化を緩やかにするために、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）等により、輝度の急激な変化を抑制する方法が考えられる。
【００１８】
しかしながら、この場合、突然カメラなどのフラッシュが光るようなシーンでは、ＬＰＦの影響により、フラッシュの光を表現するためのバックライトの輝度を十分に確保することができず、フラッシュの光を十分に表現できないという課題が生じる。
【００１９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、映像の表示品位を向上させることができる表示装置及び表示制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一局面に係る表示装置は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備える。
【００２１】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出部は、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する。基準輝度値決定部は、画像領域毎の基準輝度値を決定する。輝度制御時間決定部は、動き量検出部により検出された動き量に応じて、基準輝度値決定部により決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。駆動部は、輝度制御時間決定部により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源を駆動する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制して黒浮きを防止することができるとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示す第１のフローチャートである。
【図４】図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示す第２のフローチャートである。
【図５】本実施の形態１の変形例の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】輝度制御時間と明るさ（輝度）との関係を示す図である。
【図７】輝度制御時間と明るさ（輝度）との別の関係を示す図である。
【図８】本実施の形態１の変形例における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えて移動する様子を示す模式図である。
【図１０】図９の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。
【図１１】図１０に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。
【図１２】ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えずに移動する様子を示す模式図である。
【図１３】図１２の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。
【図１４】図１３に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。
【図１５】本実施の形態２の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１６】本実施の形態２における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】従来の液晶表示装置に表示される映像（静止画）を示す図である。
【図１８】従来の液晶表示装置に表示される映像（動画）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１による液晶表示装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置は、液晶パネル１、液晶パネル駆動回路２、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）バックライト３、ＬＥＤバックライト駆動回路４、領域特徴量検出部５、領域輝度決定部６、動き量検出部７及び領域輝度時間変化制御部８を備える。
【００２６】
液晶パネル１は、図示してはいないが、複数のゲート線、複数のソース線、スイッチング素子及び複数の画素セルを備え、複数のソース線及び複数のゲート線の交点にマトリクス状に複数の画素が配置され、水平方向の１ラインの画素から１走査ラインが構成される。複数のソース線には液晶パネル駆動回路２から画素信号が供給され、複数のゲート線には液晶パネル駆動回路２から走査信号となるゲートパルスが供給されることにより、画素が駆動される。液晶パネル駆動回路２は、入力映像に基づいて液晶パネル１の各画素を駆動する。液晶パネル１は、図１に点線で示したように、表示画面が複数の分割領域に分割されている。
【００２７】
ＬＥＤバックライト３は、液晶パネル１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。ＬＥＤバックライト３は、液晶パネル１と同じく複数の分割領域に分割されている。ＬＥＤバックライト３は、画面を複数の分割領域に分割して、分割した各分割領域をそれぞれ照明する。ＬＥＤバックライト３の各分割領域はそれぞれ、液晶パネル１上の同じ位置にある分割領域を照明する。ＬＥＤバックライト３の各分割領域には、それぞれ少なくともひとつの光源が配置されている。すなわち、ＬＥＤバックライト３は、複数の分割領域をそれぞれ照明する複数の光源（ＬＥＤ）を備える。光源としては、例えば、蛍光体を用いた白色ＬＥＤ、又は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三色のＬＥＤを用いて白色光を得るＲＧＢＬＥＤが用いられる。
【００２８】
ＬＥＤバックライト駆動回路４は、各分割領域に属するＬＥＤを駆動する。１つの分割領域内の複数のＬＥＤは、それぞれ同じ発光輝度となるように駆動される。ＬＥＤバックライト駆動回路４は、分割領域ごとの輝度をそれぞれ独立に駆動する。図示していないが、ＬＥＤバックライト３の各分割領域内のＬＥＤは、それぞれＬＥＤバックライト駆動回路４と制御線で結ばれている。
【００２９】
領域特徴量検出部５は、入力映像を液晶パネル１（ＬＥＤバックライト３）と同様の複数の分割領域に分割し、各分割領域内の映像の特徴量を検出する。領域特徴量検出部５は、入力画像の分割領域毎の特徴量を検出する。検出される特徴量としては、分割領域内の画素のピーク値、又は分割領域内の画素の平均値が用いられる。
【００３０】
領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に基づいて、分割領域ごとのＬＥＤの輝度値（基準輝度値）を決定する。領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量を入力とし、ＬＥＤ輝度値を出力とした場合の入出力特性に基づいて、ＬＥＤの輝度値を決定する。入出力特性は、特徴量の増大に対してＬＥＤの輝度値が線形に増大するような線形特性、又は、中間調入力に対する出力を持ち上げたガンマカーブのような特性にしても良い。また、領域輝度決定部６は、検出された特徴量に対して各分割領域をどのような輝度値で発光させるかによって、任意の入出力特性を持つことができる。さらに、入出力特性は、例えばテーブル形式で予め記憶されている。
【００３１】
動き量検出部７は、入力画像の分割領域毎の動き量を検出する。動き量検出部７は、各分割領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて分割領域の動き量を検出する。
【００３２】
動き量検出部７は、入力映像を解析し、入力映像中の物体などが映像フレーム間でどの程度動いたかを検出する。すなわち、動き量検出部７は、いわゆる動きベクトルを検出する。具体的には、入力映像はフレームごとにフレームメモリに入力され、フレームメモリは１フレーム前の入力映像を出力する。動き量検出部７は、１フレーム分の入力映像（入力画像）を複数の画素からなる微小領域に分割し、微小領域ごとに動きを解析する。なお、この微小領域は、液晶パネル１及びＬＥＤバックライト３の分割領域よりも小さな領域である。例えば、微小領域は１画素で構成されていてもよく、また、２×２の４画素で構成されていてもよい。
【００３３】
ここで、動きの解析は、現フレームの入力画像の各微小領域の画素値と似た画素値を持つ微小領域を１フレーム前の入力画像から探索することで行われる。動き量検出部７は、１フレーム前の入力画像上で、現フレームの入力画像の対象微小領域と同じ位置の微小領域を中心微小領域とし、中心微小領域の周囲を順に走査しながら、現フレームの入力画像の対象微小領域との相関が最も大きくなる微小領域を探索する。動き量検出部７は、探索の結果見つけた最も相関が大きい微小領域と、中心微小領域との間の距離を動き量として検出する。動き量検出部７は、微小領域ごとに動き量を検出する。動き量検出部７は、各分割領域内に属する複数の微小領域の動き量の平均値を算出し、算出した平均値を各分割領域の動き量として出力する。
【００３４】
なお、探索の結果、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域がどこにも見つからないという場合があり得る。例えば、映像シーンが切り替わる場合、ある映像フレームに突然物体が出現する場合、又はある映像フレームから突然物体が消滅する場合、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域が見つからず、動き量検出部７は動きベクトル（動き量）を検出することができない。そのため、動き量検出部７は、対象微小領域に対して相関の最も大きい微小領域が見つからない場合、対象微小領域の動きベクトル（動き量）が検出不能である旨を示す動きベクトル検出不能信号を出力する。
【００３５】
なお、ここで説明した動きベクトル（動き量）検出手法は一例であり、本発明はこの検出アルゴリズムに限定されるものではなく、任意の動きベクトル検出手法を用いることができる。
【００３６】
領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量に応じて、領域輝度決定部６により決定された輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７にから出力される動き量に関する情報を用いて、各分割領域のＬＥＤの輝度の時間変化を制御する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７によって検出された動き量が小さい分割領域ほど輝度の時間変化が遅くなるよう制御し、動き量検出部７によって検出された動き量が大きい分割領域ほど輝度の時間変化が速くなるよう制御する。言い換えると、領域輝度時間変化制御部８における処理は、輝度の時間方向の変化に対してローパスフィルタをかけ、そのローパスフィルタの特性を動き量に応じて可変する処理といえる。
【００３７】
領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くする。なお、動き量と比較する所定値は、例えば、分割領域内の画像が静止画であるか動画であるかを判別することが可能な動き量である。
【００３８】
また、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部７により検出できない分割領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くする。なお、検出不能動きベクトルの数と比較する所定値は、例えば、映像シーンの切り替わり、映像フレームにおける物体の出現、及び映像フレームからの物体の消滅のうちの少なくとも１つを検出可能な検出不能動きベクトルの数である。
【００３９】
なお、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、領域輝度時間変化制御部８により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、ＬＥＤバックライト３を駆動する。
【００４０】
ここで、領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成について図２を用いて説明する。
【００４１】
図２は、図１に示す領域輝度時間変化制御部の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、第１の乗算器１０、係数値減算部１１、フレームメモリ１２、第２の乗算器１３及び加算器１４を備える。
【００４２】
動き量解析部９は、動き量検出部７から出力された、分割領域ごとの動き量を解析し、後段の演算のための係数値“Ａ”を出力する。動き量解析部９は、動き量検出部７によって検出された分割領域の動き量が所定の閾値以上であるか否かを判断する。分割領域の動き量が閾値より小さいと判断した場合、動き量解析部９は、当該分割領域内の画像は動いていないと判定し、“０”を係数値“Ａ”として出力する。
【００４３】
一方、分割領域の動き量が閾値以上であると判断した場合、動き量解析部９は、動き量検出部７から出力される、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を計数し、動きベクトル検出不能信号の数が所定の閾値以上であるか否かを判断する。動きベクトル検出不能信号の数が閾値以上であると判断した場合、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として出力する。
【００４４】
一方、動きベクトル検出不能信号の数が閾値より少ないと判断した場合、動き量解析部９は、分割領域の動き量の大きさに比例した“０．１”〜“０．９”までの値を係数値“Ａ”として出力する。なお、動き量解析部９は、係数値“Ａ”を第１の乗算器１０及び係数値減算部１１に出力する。
【００４５】
なお上記の説明では、分割領域の動き量に比例した“０．１”〜“０．９”までの値を係数値“Ａ”として出力するとしているが、分割領域の動き量の増加にともない係数値“Ａ”も増加する関係であれば、分割領域の動き量に比例する特性以外の特性を持たせても良い。
【００４６】
第１の乗算器１０は、領域輝度決定部６によって決定された分割領域輝度値と、動き量解析部９から出力される係数値“Ａ”とを乗算する。係数値減算部１１は、動き量解析部９から出力された係数値“Ａ”を“１”から減算した値“１−Ａ”を第２の乗算器１３へ出力する。フレームメモリ１２は、１フレーム前の入力画像の分割領域毎の輝度値を記憶する。第２の乗算器１３は、フレームメモリ１２に記憶されている、１フレーム前の入力画像の当該分割領域の輝度値と、係数値減算部１１から出力された値“１−Ａ”とを乗算する。
【００４７】
加算器１４は、第１の乗算器１０から出力された分割領域輝度値と係数値“Ａ”との乗算値と、第２の乗算器１３から出力された１フレーム前の入力画像の分割領域輝度値と値“１−Ａ”との乗算値とを加算する。加算器１４は、加算した結果を、フレームメモリ１２に分割領域輝度値として出力するとともに、ＬＥＤバックライト駆動回路４に分割領域輝度値として出力する。フレームメモリ１２は、加算器１４から出力された分割領域輝度値を記憶する。
【００４８】
上記構成において、係数値“Ａ”は、入力フレームの分割領域の輝度値に対する重みを意味している。係数値“Ａ”が大きくなるほど入力フレームの分割領域の輝度値に対する重みが大きくなり、逆に、１つ前のフレームの分割領域の輝度値に対する重みが小さくなるため、出力される輝度値は入力フレームの分割領域の輝度値に近くなる。すなわち、係数“Ａ”が大きいほど、分割領域輝度値の時間変化が容易になり、時間変化は速くなる。逆に、係数“Ａ”が小さいほど、分割領域輝度値の時間変化が妨げられ、時間変化は遅くなる。つまり、各分割領域内の動き量が大きいほど分割領域輝度値は速く変化するように制御され、動き量が小さいほど分割領域輝度値は遅く変化するように制御される。
【００４９】
この動作は、分割領域輝度の時間方向の変化に対してローパスフィルタを適用するものである。上記の説明では、ローパスフィルタとしてＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを採用している。領域輝度時間変化制御部８は、ＩＩＲフィルタの係数を各分割領域内の映像の動き量に応じて変化させることでローパスフィルタとしての特性を制御し、各分割領域輝度値の時間変化の速度を制御する。
【００５０】
また、分割領域内において動きベクトルの検出ができない場合、映像シーンが切り替わった、当該分割領域内に物体が出現した、又は当該分割領域内から物体が消滅したと考えられるため、領域輝度時間変化制御部８は、当該分割領域の輝度値を即座に変化させる。そのため、動き量解析部９は、係数値“Ａ”として“１”を出力し、入力フレームの分割領域の輝度値が即座に反映されるようにする。
【００５１】
このように、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値に基づいて輝度制御時間を設定する。また、領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値と、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値とに基づいて輝度制御時間を設定する。
【００５２】
また、領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値に基づいて輝度制御時間を設定する。さらに、領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の分割領域毎の基準輝度値と、フレームメモリ１２に記憶された１フレーム前の入力画像の分割領域毎の基準輝度値とに基づいて輝度制御時間を設定する。
【００５３】
このような動きベクトル検出不能時の処理により、たとえば暗い背景で一瞬カメラのフラッシュが光るような映像が入力されたときに、フラッシュ光が表示される分割領域の輝度を即座に明るくし、また即座に消灯することで、フラッシュの一瞬の光を明るく忠実に再現することができる。よって、動き量に応じた分割領域の輝度値の制御と、分割領域の輝度値の一瞬の変化への対応とを両立させることができるようになる。
【００５４】
このようにして、分割領域の輝度値に対して時間方向にローパスフィルタを適用し、ローパスフィルタの特性を動き量の大きさと動きベクトルの有無とに基づいて制御することで、分割領域の輝度値の時間変化の速度を制御する。
【００５５】
なお、上記の説明では、領域輝度時間変化制御部８において、時間方向のローパスフィルタとしてＩＩＲフィルタが適用されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、時間方向のローパスフィルタとして機能するものであれば別の構成を採ることもできる。また、動き量解析部９において、分割領域内の動き量の平均値を求めているが、本発明はこれに限定されるものではなく、動き量の総和を求めるなど、分割領域内の動き量の大きさに応じて値が大きくなる係数値“Ａ”を出力する方法であれば、これ以外の任意の方法を採ることも可能である。
【００５６】
なお、上記実施の形態では、光源としてＬＥＤを用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の分割領域に分割し、各分割領域の輝度をそれぞれ独立に制御することが可能な光源であれば、ＬＥＤとは別の光源を用いることも可能である。
【００５７】
なお、上記実施の形態では分割領域内の映像の動き量を検出する方法として動きベクトル検出を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、分割領域内の動き量を検出することのできる方法であれば、これ以外の方法を用いることも可能である。たとえば、各分割領域の輝度値の映像フレームごとの変化を解析することで、分割領域内の映像の動き量を推定する方法などが考えられる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では入力映像がそのまま液晶パネル駆動回路２へ入力される構成を採っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各分割領域の光源の輝度に応じて映像信号を補正するような構成を採り、光源が暗くなった分の明るさを映像信号で補償するような構成を採用することもできる。
【００５９】
また、本実施の形態において、分割領域が画像領域の一例に相当し、ＬＥＤバックライト３が照明光源の一例に相当し、動き量検出部７が動き量検出部の一例に相当し、領域輝度決定部６が基準輝度値決定部の一例に相当し、領域輝度時間変化制御部８が輝度制御時間決定部の一例に相当し、ＬＥＤバックライト駆動回路４が駆動部の一例に相当し、フレームメモリ１２が記憶部の一例に相当する。
【００６０】
次に、上述した液晶表示装置の具体的な表示制御方法について図３以降を参照しながら説明する。まず、図３〜図７を参照しながら、図１に示す液晶表示装置の表示制御方法について説明する。
【００６１】
図３及び図４は、図１及び図２に示す液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
最初に、動き量検出部７は、入力された映像信号から、表示画面を複数に分割した各分割領域の動きベクトルの動き量及び各分割領域内において動き量が検出されない検出不能動きベクトルを検出する（ステップＳ１）。なお、分割領域の動き量は、分割領域を構成する複数の微小領域の動き量の平均値、及び分割領域を構成する複数の微小領域の動き量の合計値のいずれであってもよい。また、動き量検出部７は、分割領域を構成する複数の微小領域の動きベクトルの中から、動き量が検出されない検出不能動きベクトルを検出する。動き量検出部７は、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を領域輝度時間変化制御部８へ出力する。
【００６３】
次に、領域特徴量検出部５は、入力映像を液晶パネル１（ＬＥＤバックライト３）と同様の複数の分割領域に分割し、各分割領域内の映像の特徴量を検出する（ステップＳ２）。なお、領域特徴量検出部５は、分割領域内の各画素のピーク値を特徴量として検出する。
【００６４】
次に、領域輝度決定部６は、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に基づいて、ＬＥＤバックライト３の各分割領域のＬＥＤの輝度値を決定する（ステップＳ３）。具体的には、領域輝度決定部６は、特徴量と輝度値とを対応付けたテーブルを予め記憶している。領域輝度決定部６は、テーブルを参照し、領域特徴量検出部５によって検出された特徴量に対応付けられている輝度値を抽出する。なお、テーブルは、特徴量が増加するにしたがって、輝度値が線形に増加する入出力特性を有している。
【００６５】
次に、領域輝度時間変化制御部８における動き量解析部９は、ステップＳ１において検出した各分割領域の動きベクトルの動き量ＭＶ１が、予め定められた所定の閾値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、分割領域の動き量ＭＶ１が所定の閾値αより小さいと判断された場合、つまり、分割領域内の画像が静止画である場合（ステップＳ４でＮＯ）、動き量解析部９は、係数値“Ａ”として“０”を割り当てる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５において、係数値“Ａ”として“１”を割り当てる構成を採用することも可能である。
【００６６】
一方、分割領域の動き量ＭＶ１が所定の閾値α以上であると判断された場合、つまり、分割領域内の画像が動画である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、動き量解析部９は、動き量検出部７から出力される、動きベクトルが検出不能であることを示す動きベクトル検出不能信号を計数する。これにより、動き量解析部９は、分割領域内において動き量が検出されない検出不能動きベクトルを計数する（ステップＳ６）。
【００６７】
次に、動き量解析部９は、各分割領域における検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値β以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値βより少ないと判断された場合、つまり、映像シーンの切り替え等が生じていない場合（ステップＳ７でＮＯ）、動き量解析部９は、動き量の大きさに応じて“０．１”〜“０．９”の値を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ８）。
【００６８】
一方、検出不能動きベクトル数ＭＶ２が所定の閾値β以上であると判断された場合、つまり、映像シーンの切り替え等が生じている場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ９）。ステップＳ１０以降の処理については、図４を参照しながら説明する。
【００６９】
次に、領域輝度時間変化制御部８の第１の乗算器１０は、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９において分割領域ごとに設定された係数値“Ａ”と、入力された映像信号の各分割領域の輝度値とを乗算し、第１の補正輝度値Ｖ１を算出する（ステップＳ１０）。
【００７０】
例えば、ステップＳ５において係数値“Ａ”として“０”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力映像の輝度値と係数値“Ａ”とを乗算した結果、“０”を第１の補正輝度値Ｖ１として出力する。一方、ステップＳ９において係数値“Ａ”として“１”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力映像の輝度値と係数値“Ａ”とを乗算した結果、入力された輝度値を第１の補正輝度値Ｖ１としてそのまま出力する。また、ステップＳ８において係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、第１の乗算器１０は、入力された映像信号の分割領域ごとの輝度値に、係数値“０．１”〜“０．９”を乗算した値を第１の補正輝度値Ｖ１として出力する。
【００７１】
次に、領域輝度時間変化制御部８の第２の乗算器１３は、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９において分割領域ごとに設定された係数値“Ａ”を“１”から減算した値“１−Ａ”と、領域輝度時間変化制御部８のフレームメモリ１２に記憶されている少なくとも１フレーム前の映像信号の各分割領域の輝度値とを乗算し、第２の補正輝度値Ｖ２を算出する（ステップＳ１１）。
【００７２】
例えば、ステップＳ５において値“Ａ”として“０”が設定された場合、第１の乗算器１０は、“１”から係数値“０”を減算した値と、１フレーム前の入力映像の輝度値とを乗算した結果、１フレーム前の映像信号の分割領域の輝度値を第２の補正輝度値Ｖ２としてそのまま出力する。一方、ステップＳ９において係数値“Ａ”として“１”が設定された場合、“１”から係数値“１”を減算した値と、１フレーム前の入力映像の輝度値とを乗算した結果、“０”を第２の補正輝度値Ｖ２として出力する。また、ステップＳ８において係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、１フレーム前の映像信号の分割領域の輝度値に、“１”から係数値“０．１”〜“０．９”を減算した値を乗算した値を第２の補正輝度値Ｖ２として出力する。
【００７３】
次に、領域輝度時間変化制御部８の加算器１４は、ステップＳ１０において算出された第１の補正輝度値Ｖ１と、ステップＳ１１において算出された第２の補正輝度値Ｖ２とを加算することにより、入力された映像信号の補正された輝度値を分割領域輝度値として出力する（ステップＳ１２）。加算器１４は、算出した分割領域輝度値をＬＥＤバックライト駆動回路４及びフレームメモリ１２に出力する。
【００７４】
次に、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、ステップＳ１２において算出された分割領域輝度値に基づいて、各分割領域のＬＥＤの輝度値を制御する（ステップＳ１３）。
【００７５】
続いて、本実施の形態１の変形例について説明する。図５は、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置の全体構成は、図１に示す液晶表示装置と同じであるので説明を省略する。また、図５において、図２に示す領域輝度時間変化制御部８と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７６】
図５に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、変換テーブル記憶部１５及び輝度制御時間変換部１６を備える。
【００７７】
変換テーブル記憶部１５は、係数値“Ａ”と、ＬＥＤバックライト３の輝度値が領域輝度決定部６によって決定された輝度値に達するまでに要する輝度制御時間とを対応付けた変換テーブルを記憶する。輝度制御時間は、係数値“Ａ”が大きくなるにつれて短くなるように設定される。
【００７８】
輝度制御時間変換部１６は、変換テーブル記憶部１５に記憶されている変換テーブルを参照し、動き量解析部９によって算出された係数値“Ａ”を輝度制御時間に変換する。
【００７９】
次に、本実施の形態１の変形例の処理手順について説明する。本実施の形態１の変形例の処理手順は、図４のステップＳ１０以降の処理手順が本実施の形態１の処理手順と異なっている。そこで、上述した実施の形態１の処理手順とは別の処理手順について、図６〜図８を用いて説明する。
【００８０】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、輝度制御時間と明るさ（輝度）との関係を示す図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、横軸は、時間を表し、縦軸は、ある分割領域の明るさ（輝度）を表している。
【００８１】
図６（Ａ）は、上述した領域輝度時間変化制御部８において、動き量が所定の閾値α以上であり、かつ検出不能動きベクトル数が所定の閾値β以上であると判断された場合、つまり、入力映像が動画であり、かつ映像シーンの切り替え等が生じている場合のＬＥＤバックライト３の制御を示したものである。一方、図６（Ｂ）は、上述した動き量検出部７において、動き量が所定の閾値αより小さいと判断された場合、つまり、入力映像が静止画である場合のＬＥＤバックライト３の制御を示したものである。
【００８２】
図６（Ａ）に示すように、入力された映像信号が動画であり、映像シーンの切り替え等が発生している場合には、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでに時間ｔ１が必要となる。図６（Ａ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値（基準輝度値）に到達するまで急峻に変化している。
【００８３】
一方、図６（Ｂ）に示すように、入力された映像信号が静止画である場合には、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでに時間ｔ２が必要となる。図６（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値（基準輝度値）に到達するまで段階的に変化している。
【００８４】
例えば、時間ｔ１は、ＬＥＤの明るさが切り替わるのに要する時間であるので、非常に短時間であり、例えば、１フレームを表示する期間の１／１０又は１／１００程度の時間が考えられる。また、例えば、時間ｔ２は、時間ｔ１の２倍〜１０倍程度の時間が考えられる。
【００８５】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）から明らかなように、入力された映像信号が静止画である場合において所望の輝度値に達するまでの時間ｔ２は、入力された映像信号が動画であり、かつ映像シーンの切り替え等が発生している場合において所望の輝度値に達するまでの時間ｔ１より長く設定されている。
【００８６】
なお、本実施の形態においては、説明の簡単化のために、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）という２つの場合の輝度制御時間の変換方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のように輝度制御時間を変換することも可能である。
【００８７】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、輝度制御時間と明るさ（輝度）との別の関係を示す図である。すなわち、図６（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまの時間ｔ２において、段階的に輝度値を変化させている。これに対し、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、ＬＥＤバックライト３の輝度値が所望の輝度値に達するまでの時間ｔ２において、無段階に輝度値を変化させている。
【００８８】
次に、図８を参照しながら、本実施の形態１の変形例における処理手順について説明する。図８は、本実施の形態１の変形例における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、上述したステップＳ９までの処理については、上述した実施の形態１の内容と重複するため、その説明を省略する。
【００８９】
本実施の形態１の変形例における処理手順においては、動き量解析部９は、上述した図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す関係となるように設定された変換テーブルに基づいて、ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ９において算出された係数値“Ａ”を、ＬＥＤバックライト３の輝度制御時間に変換する（ステップＳ２１）。つまり、係数値“Ａ”として“０”が設定された場合の輝度制御時間は、係数値“Ａ”として“１”が設定された場合の輝度制御時間よりも長くなるように設定され、係数値“Ａ”として“０．１”〜“０．９”が設定された場合、係数値が小さくなるにつれて、輝度制御時間が長くなるように設定される。
【００９０】
次に、ＬＥＤバックライト駆動回路４は、ステップＳ２１において設定されたＬＥＤバックライトの輝度制御時間に基づいて、各分割領域のＬＥＤの輝度値を制御する（ステップＳ２２）。
【００９１】
以上のような液晶表示装置の動作により、入力映像が静止画である場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、入力映像が動きの激しい動画である場合及び映像シーンが切り替わる場合には、適切な輝度値でＬＥＤバックライト３を制御することが可能になる。
【００９２】
次に、図９〜図１４を参照しながら、本実施の形態１の変形例に係る液晶表示装置を適用した場合の表示処理の具体的な処理内容について、より詳細に説明する。ここで、図９〜図１１は、入力映像が動きの激しい動画である場合を示しており、一方、図１２〜図１４は、入力映像が動きの少ない動画である場合を示している。
【００９３】
図９は、ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えて移動する様子を示す模式図である。図９の入力映像において、対象物が、画面の右下部分の分割領域から、分割領域の境界を越えて、画面の中心部分の分割領域に移動している。
【００９４】
また、図１０は、図９の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。図１０において、対象物が画面の右下部分の分割領域に存在するフレームを第１フレームとし、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在する、第１フレームの次のフレームを第２フレームとしている。第１フレームと第２フレームとは時間的に連続している。また、図９及び図１０の各分割領域の左上に記載された“４０”、“４５”、“５０”、“５５”及び“６０”等の値は、各分割領域の輝度値を示している。
【００９５】
図１０に示すように、第１フレームにおいては、画面の右下部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における右下部分の分割領域の輝度は“６０”となっている。また、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は“５０”となっている。次に、第２フレームにおいては、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における画面の中央部分の分割領域の輝度値は“８０”となっている。
【００９６】
図１１は、図１０に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。図１１から明らかなように、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、“５０”である。そして、第２フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、時間ｔ１で“８０”に達するように、ＬＥＤバックライト３が制御されている。
【００９７】
図１２は、ある入力映像において、対象物が分割領域の境界を越えずに移動する様子を示す模式図である。図１２の入力映像において、対象物が、分割領域の境界を越えずに、画面の中央部分の分割領域内を移動している。
【００９８】
また、図１３は、図１２の入力映像のフレームごとの対象物の位置及びそのフレームにおける各分割領域の輝度値を示す図である。図１３において、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在するフレームを第１フレームとし、対象物が画面の中央部分の分割領域に存在する、第１フレームの次のフレームを第２フレームとしている。第１フレームと第２フレームとは時間的に連続している。また、図１２及び図１３の各分割領域の左上に記載された“４０”、“４５”、“５０”、“５５”及び“６０”等の値は、各分割領域の輝度値を示している。
【００９９】
図１３に示すように、第１フレームにおいては、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における中央部分の分割領域の輝度値は“６０”となっている。次に、第２フレームにおいては、第１フレームと同様に、画面の中央部分の分割領域に対象物が存在しており、この時点における画面の中央部分の分割領域の輝度値は“８０”となっている。
【０１００】
図１４は、図１３に示す画面の中央部分の分割領域におけるＬＥＤバックライトの輝度制御時間を示す図である。図１４から明らかなように、第１フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、“６０”である。そして、第２フレームにおいて、画面の中央部分の分割領域の輝度値は、時間ｔ２で“８０”に達するように、ＬＥＤバックライト３が制御されている。
【０１０１】
ここで、図１１と図１４とを比較すると、第２フレームの画面の中央部分の分割領域においては、ともに同じ“８０”の輝度値を表現しているが、この際、図１１の場合には、比較的短時間（時間ｔ１）で“８０”の輝度値を表現しているのに対して、図１４の場合には、比較的長時間（時間ｔ２）で“８０”の輝度値を表現している。
【０１０２】
このように、本実施の形態１の変形例の液晶表示装置を適用した場合には、動画と静止画とで同じ輝度値を表現する場合であっても、入力映像が静止画である場合又は入力映像が動きの緩やかな動画である場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し（図１４）、入力映像が動きの激しい動画である場合には、動きに応じた適切な時間変化でＬＥＤバックライト３の輝度値を制御する（図１１）ことが可能になる。また、入力画像が映像シーンの切り替わりである場合、入力画像が映像フレームにおける物体の出現である場合、又は入力画像が映像フレームからの物体の消滅である場合、輝度値を急激に変化させることができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
図１５は、本実施の形態２の液晶表示装置における領域輝度時間変化制御部８の詳細な構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態２の液晶表示装置の全体構成は、図１に示す液晶表示装置と同じであるので説明を省略する。また、図１５において、図２に示す領域輝度時間変化制御部８と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０４】
図１５に示す領域輝度時間変化制御部８は、動き量検出部７により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部７により検出できない分割領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、動き量検出部７により検出された動き量に基づいて、対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。領域輝度時間変化制御部８は、対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断された場合、輝度制御時間を、対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の輝度制御時間よりも短くする。
【０１０５】
本実施の形態２の領域輝度時間変化制御部８は、動き量解析部９、第１の乗算器１０、係数値減算部１１、フレームメモリ１２、第２の乗算器１３、加算器１４及び判断部１７を備える。実施の形態２の液晶表示装置は、実施の形態１における領域輝度時間変化制御部８に、判断部１７をさらに設けている。
【０１０６】
判断部１７は、動き量検出部７により検出された動き量に基づいて、対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。判断部１７は、動き量検出部７によって検出された所定の分割領域の動き量と、予め検出している分割領域の大きさとを比較することにより、入力された映像信号の所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する。具体的には、判断部１７は、動き量検出部７によって検出された所定の分割領域の動き量と、予め検出している分割領域の大きさとを比較し、動き量が分割領域の大きさを超えている場合、所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断し、動き量が分割領域の大きさを超えていない場合、所定の分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断する。
【０１０７】
図９のような場合には、判断部１７は、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断する。一方、図１２のような場合には、判断部１７は、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて対象物が移動していないと判断する。なお、上述した説明においては、分割領域の動き量と分割領域の大きさとを比較して、分割領域内の対象物が分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断しているが、本願発明はこれに限定されるものではない。
【０１０８】
次に、判断部１７を備える液晶表示装置の動作について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本実施の形態２における液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１６は上述した図３と重複した内容を含んでいるため、本実施の形態においては重複部分についての説明は省略する。
【０１０９】
動き量検出部７によって検出された分割領域における検出不能動きベクトル数が所定の閾値βより少ないと判断された場合、つまり、入力映像が動画であり、且つ映像シーンの切り替え等ではない場合（ステップＳ７でＮＯ）、判断部１７は、現フレームの入力映像の所定の分割領域内の対象物が１フレーム前の入力映像の他の分割領域から分割領域の境界を超えて移動しているか否かを判断する（ステップＳ３１）。
【０１１０】
ここで、対象物が分割領域の境界を超えて移動していると判断された場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、動き量解析部９は、“１”を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ８）。一方、対象物が分割領域の境界を超えて移動していないと判断された場合（ステップＳ３１でＮＯ）、動き量解析部９は、動き量に応じた“０．１”〜“０．９”の値を係数値“Ａ”として割り当てる（ステップＳ５）。なお、ステップＳ９以降の動作については、上述した実施の形態１又は実施の形態１の変形例の内容と同じであるため、説明を省略する。
【０１１１】
このような処理により、本実施の形態２の液晶表示装置を適用した場合には、対象物が分割領域の境界を超えないような場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、対象物が分割領域の境界を超えるような場合には、輝度値の急激な変化に対応した適切な輝度値でＬＥＤバックライト３を制御することが可能になる。
【０１１２】
なお、上述した液晶表示装置の表示制御方法は、本願発明の一例であって、同様の効果が生じる場合には、他の表示制御方法であっても良い。
【０１１３】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１１４】
本発明の一局面に係る表示装置は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源と、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出部と、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定部と、前記動き量検出部により検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定部により決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定部と、前記輝度制御時間決定部により決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動部とを備える。
【０１１５】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出部は、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する。基準輝度値決定部は、画像領域毎の基準輝度値を決定する。輝度制御時間決定部は、動き量検出部により検出された動き量に応じて、基準輝度値決定部により決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間を決定する。駆動部は、輝度制御時間決定部により決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源を駆動する。
【０１１６】
したがって、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制して黒浮きを防止することができるとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【０１１７】
また、上記の表示装置において、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であるか否かを判断し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることが好ましい。
【０１１８】
この構成によれば、動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であるか否かが判断され、動き量が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、動き量が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くなるように決定される。
【０１１９】
したがって、入力画像が、静止画及び動き量の大きい動画のいずれであるかに応じて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１２０】
また、上記の表示装置において、前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記輝度制御時間を、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の前記輝度制御時間よりも長くすることが好ましい。
【０１２１】
この構成によれば、動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出する。そして、動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部により検出できない画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数する。続いて、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かが判断される。検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも長くなるように決定される。
【０１２２】
映像シーンが切り替わる場合、映像フレームに突然物体が出現する場合又は映像フレームから突然物体が消滅する場合、動きベクトルが検出されなくなる。したがって、検出不能動きベクトルの数を計数することにより、画像領域内の画像が、映像シーンの切り替わり、突然物体が出現する映像シーン又は突然物体が消滅する映像シーンであるかを判断することができ、判断結果に応じて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１２３】
また、上記の表示装置において、前記動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出し、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、前記動き量検出部により検出できない前記画像領域内の動きベクトルを検出不能動きベクトルとして計数し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かを判断し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、前記動き量検出部により検出された前記動き量に基づいて、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動しているか否かを判断し、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、前記輝度制御時間を、対象物が前記画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の前記輝度制御時間よりも短くすることが好ましい。
【０１２４】
この構成によれば、動き量検出部は、各画像領域をそれぞれ複数の微小領域にさらに分割して、分割した各微小領域の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに基づいて画像領域の動き量を検出する。そして、動き量が所定値以上であると判断された場合、動き量検出部により検出できない画像領域内の動きベクトルが検出不能動きベクトルとして計数される。続いて、検出不能動きベクトルの数が所定値以上であるか否かが判断される。検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、動き量検出部により検出された動き量に基づいて、対象物が画像領域の境界を超えて移動しているか否かが判断される。対象物が画像領域の境界を超えて移動していると判断された場合、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が、対象物が画像領域の境界を超えて移動していないと判断された場合の基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間よりも短くなるように決定される。
【０１２５】
したがって、対象物が画像領域の境界を超えない場合には、輝度値の急激な時間変化を抑制し、対象物が分割領域の境界を超える場合には、動き量に応じた適切な輝度値で照明光源を制御することができる。
【０１２６】
また、上記の表示装置において、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、前記輝度制御時間決定部は、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上ではないと判断された場合、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記動き量検出部により検出された前記動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することが好ましい。
【０１２７】
この構成によれば、記憶部は、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の画像領域毎の基準輝度値を記憶する。そして、検出された動き量が所定値以上ではないと判断された場合、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。また、検出された動き量が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。
【０１２８】
したがって、入力画像が静止画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値ではなく、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、基準輝度値の時間変化が妨げられ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を長くすることができる。また、入力画像が動画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、現在の基準輝度値と１フレーム前の基準輝度値とを用いる割合を動き量に応じて変化させ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１２９】
また、上記の表示装置において、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値を記憶する記憶部をさらに備え、前記輝度制御時間決定部は、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて前記輝度制御時間を設定し、前記検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、前記記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値とに基づいて前記輝度制御時間を設定することが好ましい。
【０１３０】
この構成によれば、記憶部は、少なくとも１フレーム前に入力された入力画像の画像領域毎の基準輝度値を記憶する。そして検出不能動きベクトルの数が所定値以上であると判断された場合、現在の入力画像の画像領域毎の前記基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。また、検出不能動きベクトルの数が所定値以上ではないと判断された場合、現在の入力画像の前記画像領域毎の前記基準輝度値と、記憶部に記憶された１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定される。
【０１３１】
したがって、映像シーンが切り替わる場合、映像フレームに突然物体が出現する場合又は映像フレームから突然物体が消滅する場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値に基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、基準輝度値の時間変化が容易になり、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を短くすることができる。また、入力画像が動画である場合、現在の入力画像の画像領域毎の基準輝度値と、１フレーム前の入力画像の画像領域毎の基準輝度値とに基づいて、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間が設定されるので、現在の基準輝度値と１フレーム前の基準輝度値とを用いる割合を動き量に応じて変化させ、基準輝度値に到達するまでに要する輝度制御時間を適切に制御することができる。
【０１３２】
本発明の他の局面に係る表示制御方法は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する照明光源を制御するための表示制御方法であって、入力画像の画像領域毎の動き量を検出する動き量検出ステップと、前記画像領域毎の基準輝度値を決定する基準輝度値決定ステップと、前記動き量検出ステップにおいて検出された前記動き量に応じて、前記基準輝度値決定ステップにおいて決定された前記基準輝度値に到達するまでに要する前記画像領域毎の輝度制御時間を決定する輝度制御時間決定ステップと、前記輝度制御時間決定ステップにおいて決定された前記画像領域毎の前記輝度制御時間に基づいて、前記照明光源を駆動する駆動ステップとを含む。
【０１３３】
この構成によれば、照明光源は、画面を複数の画像領域に分割して、分割した各画像領域をそれぞれ照明する。動き量検出ステップでは、入力画像の画像領域毎の動き量が検出される。基準輝度値決定ステップでは、画像領域毎の基準輝度値が決定される。輝度制御時間決定ステップでは、動き量検出ステップにおいて検出された動き量に応じて、基準輝度値決定ステップにおいて決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定される。駆動ステップでは、輝度制御時間決定ステップにおいて決定された画像領域毎の輝度制御時間に基づいて、照明光源が駆動される。
【０１３４】
したがって、検出された動き量に応じて、決定された基準輝度値に到達するまでに要する画像領域毎の輝度制御時間が決定されるので、入力画像が静止画である場合には、照明光の輝度値が急激に変化するのを抑制するとともに、入力画像が動き量の大きい動画である場合には、照明光の輝度値を動き量に応じて変化させることができ、映像の表示品位を向上させることができる。
【０１３５】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明の表示装置及び表示制御方法は、照明光源からの照射光を光変調素子で変調することで映像を表示する表示装置及び表示制御方法に有用であり、例えば、液晶テレビ及び液晶モニタ等に利用することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010084710.tif 000029
【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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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