(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に同期して所定方向に順次走査することにより、前記画像信号の階調に応じて光の透過率を変換させる液晶パネル部と、
複数の領域に分割された光源部と、
前記光源部の光強度を検出する光検出部と、
前記光検出部により検出された光検出値に基づいて、前記光源部の発光強度を制御する光源制御部と、
前記画像信号に含まれる画像基準信号に基づいて、前記光源部を発光させる発光駆動信号と、前記光検出部に前記光源部の光強度を検出させる光検出ゲート信号とを生成するタイミング生成部と
を備え、
前記タイミング生成部は、
前記液晶パネル部における前記走査に応じて前記光源部の各前記領域を点灯させつつ、前記走査に応じた点灯期間の途中の所定の期間においては前記光源部の全ての前記領域を点灯させる前記発光駆動信号を生成するとともに、前記所定の期間において前記光検出部の検出を有効にする前記光検出ゲート信号を生成する、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記光源部からの光を前記液晶パネル部に出射する導光部をさらに備え、
前記光検出部は、前記液晶パネル部と前記導光部との間に設置される、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記画像信号に含まれる前記画像基準信号は、垂直同期信号または画像有効信号を含む、画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記所定の期間における前記光源部の点灯及び前記光検出部の検出は、前記画像信号の１フレームより長い所定の周期ごとに行われる、画像表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記光源制御部は、
前記光検出部により検出された前記光検出値と、予め設定された基準光検出値とに基づいて、前記光源部の発光強度を制御し、
前記基準光検出値は、前記光源部の点灯の累積時間とともに低くなっていく、画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像表示装置であって、
各前記領域に関して前記画像信号の輝度を分析し、その分析結果を示す画像分析情報を生成する画像信号分析部をさらに備え、
前記タイミング生成部は、
前記画像分析情報に基づいて、前記走査に応じた前記光源部の各前記領域の点灯期間を制御する、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のような画像表示装置に係り、特に液晶パネル部の背面の複数の領域において、当該領域ごとに点灯の制御が行われる画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル（液晶パネル部）は、薄型、軽量であるため、テレビジョン受信機などの表示部に広く用いられている。しかし、液晶は、駆動電圧を印加してから所望の透過率に到達するまでに一定の時間を要するため、変化の早い動画に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するため、液晶パネルの背面に備えられたバックライトを複数の領域に分割し、映像信号に基づいて行われる液晶パネルでの上から下への走査のタイミングに応じて、バックライトの点灯及び消灯を領域ごとに制御（バックライトスキャニング）する技術が提案されている。
【０００３】
より具体的に説明すると、映像信号に対応した駆動電圧が液晶に印加された後、所望の透過率に近づくまでは対応する領域のバックライトを消灯し続け、所望の透過率に近づいた時点でバックライトを点灯するという制御を映像信号の１フレームごとに繰り返し行う。このような制御を行うことで、液晶が所望の透過率に近づくまでの期間の映像を表示しないようにすることが可能となるため、変化の早い動画を表示した場合であっても、ぼやけの少ない動画を表示することができる。
【０００４】
一方、液晶パネルの背面に備えられたバックライトに使用する光源は、温度変化や経年変化によって輝度が変化するという問題がある。また、複数色の光源を使用しているバックライトでは、各色のバランスの変化により白色表示時の色温度に変化が生じるという問題もある。
【０００５】
これらの問題に対して、特許文献１に示されるバックライトシステム及び液晶表示装置並びにバックライトの調整方法では、バックライトを構成する複数の発光ユニットを順次点灯（消灯）させるように制御する場合に、バックライトの発光ユニットを１つずつ独立に点灯してフォトセンサによって各々の発光ユニットの光量を検出する。そして、各発光ユニットの検出結果に応じて各発光ユニットの光量をフィードバック制御することで、色ずれがなく良好なホワイトバランスを実現することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような制御を行う場合には、分割されたバックライトユニット（上記発光ユニットに相当）を１つずつ独立して点灯しながらフォトセンサによって光量を検出する必要がある。すなわち、各領域のバックライトユニットを重複させずに独立して点灯する必要があるため、各領域のバックライトユニットの発光期間を一定以上長くすることができず、時間平均あたりの輝度（コントラスト）を高くすることができない。また、隣接する２つの領域のバックライトユニットの発光期間を重複可能に制御することにより映像のコントラストを改善する場合には、隣接する領域のバックライトユニットの光量の影響を受けるため対応できないという問題がある。
【０００８】
また、実際の映像表示期間以外に別途光量を検出するための期間を設け、その期間内でバックライトユニットを順次独立して点灯させながらフォトセンサによって光量を検出するように制御した場合、バックライトユニットの分割数が多い場合には光量を検出するための検出期間が長くなってしまい、映像の表示に好ましくない影響を与えるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、光源部の各領域の発光強度を制御するための光強度の検出を、安定かつ正確に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像表示装置は、画像信号に同期して所定方向に順次走査することにより、前記画像信号の階調に応じて光の透過率を変換させる液晶パネル部と、複数の領域に分割された光源部と、前記光源部の光強度を検出する光検出部とを備える。前記画像表示装置は、前記光検出部により検出された光検出値に基づいて、前記光源部の発光強度を制御する光源制御部と、前記画像信号に含まれる画像基準信号に基づいて、前記光源部を発光させる発光駆動信号と、前記光検出部に前記光源部の光強度を検出させる光検出ゲート信号とを生成するタイミング生成部とを備える。前記タイミング生成部は、前記液晶パネル部における前記走査に応じて前記光源部の各前記領域を点灯させつつ、前記走査に応じた点灯期間の途中の所定の期間においては前記光源部の全ての前記領域を点灯させる前記発光駆動信号を生成するとともに、前記所定の期間において前記光検出部の検出を有効にする前記光検出ゲート信号を生成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光検出部が光検出を行うタイミングにおいて光源部の全ての領域を点灯するように制御する。これにより、光源部の各領域の発光強度を制御するための光強度の検出を、安定かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る画像表示装置の構成要素の配置を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る画像表示装置の画面を示す図である。
【図４】画像信号と液晶の応答とを示すタイミングチャートである。
【図５】画像信号、液晶の応答、発光駆動信号を示すタイミングチャートである。
【図６】画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図７】画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図８】実施の形態１に係る画像表示装置における画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図９】画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図１１】実施の形態２に係る画像表示装置における画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態３に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３に係る画像表示装置の構成要素の配置を示す図である。
【図１４】実施の形態３に係る画像表示装置の動作を示す図である。
【図１５】実施の形態３に係る画像表示装置における画像信号、液晶の応答、各種信号を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置は、タイミング生成部１と、基準値記録部２と、光センサーを有する光検出部３と、光源制御部４と、光源部５と、導光部６と、液晶パネル部７とを備えて構成されている。なお、光源部５は、複数の領域（ここではｎ個の領域、ただしｎ≧２）に分割されており、当該領域のそれぞれに光源を有している。なお、光源部５におけるこの領域を、「分割領域」と呼ぶ。
【００１４】
この画像表示装置においては、図１に示される白抜き矢印に示されるように、光源部５から発せられた光が導光部６に入力されて面状に均一化される。そして、導光部６が、当該均一化した光（すなわち光源部５からの光）を液晶パネル部７に出射し、液晶パネル部７が、導光部６からの光の透過率を画素ごとに変化させることにより、所望の画像を表示することが可能となっている。
【００１５】
画像信号Ｉ１は、液晶パネル部７に入力される。また、画像信号Ｉ１に含まれる画像基準信号Ｂはタイミング生成部１に入力される。ここでは、画像基準信号Ｂは、画像信号Ｉ１に含まれる垂直同期信号Ｖであるものとして説明する。なお、タイミング生成部１に画像信号Ｉ１が入力され、タイミング生成部１が当該画像信号Ｉ１から画像基準信号Ｂを抽出する構成であってもよい。
【００１６】
タイミング生成部１は、画像基準信号Ｂに基づいて、光検出部３に光源部５の光強度を検出させる光検出ゲート信号ＧＥを生成し、当該光検出ゲート信号ＧＥを光検出部３へ出力する。すなわち、タイミング生成部１は、光検出ゲート信号ＧＥを用いて光検出部３を制御することが可能となっている。
【００１７】
また、タイミング生成部１は、画像基準信号Ｂに基づいて、光源部５を点灯及び消灯させる発光駆動信号Ｐｎを生成し、当該発光駆動信号Ｐｎを光源部５へ出力する。すなわち、タイミング生成部１は、発光駆動信号Ｐｎを用いて光源部５の光源を分割領域ごとに独立して制御することが可能となっている。発光駆動信号Ｐｎは、光源部５の分割領域の数と同数の信号を含んでいる。
【００１８】
基準値記録部２は、予め設定された基準光検出値ＭＤ及び基準発光強度値ＭＥを記録保持するとともに、これら値を光源制御部４に適宜出力する。基準光検出値ＭＤは、光検出部３の光センサーの設置数と、光センサーが検出可能な光の色数との組み合せ数だけ保持されている。基準発光強度値ＭＥは、光源部５の分割領域の数と、光源部５の光源の色数との組合せ数だけ保持されている。
【００１９】
つぎに、記録保持されるべき基準光検出値ＭＤ及び基準発光強度値ＭＥの値を決める方法について説明する。まず、基準信号、例えば、全ての画素で全ての色が最大階調となる信号（全白信号）を、本実施の形態に係る画像表示装置に入力して動作させ、液晶パネル部７の出力光が目的の輝度値、ホワイトバランス、色温度等になるように光源の各色の発光強度値を分割領域のそれぞれについて調整する。また、画面の輝度が均一になるように、あるいは色ムラが無いように、光源の発光強度値を分割領域のそれぞれについて調整する。それから、基準値記録部２は、以上のようにして液晶パネル部７の出力光が目的の値に調整されたときの、光検出部３の光検出値を基準光検出値ＭＤ、各分割領域の光源に入力されていた発光強度値を基準発光強度値ＭＥとしてそれぞれ記録保持する。
【００２０】
なお、光源は、温度変化や経年変化によって明るさが変化するため、基準値記録部２は、温度条件や点灯の累積時間などに応じた基準光検出値ＭＤ及び基準発光強度値ＭＥを記録保持してもよい。例えば、温度が低い場合と高い場合との基準発光強度値ＭＥを別々に決めておくことで、早く目的の色に収束できる効果が得えられる。また、例えば、一般に光源が点灯している累積時間が大きくなってくると光源が暗くなってくるため、点灯の累積時間とともに基準光検出値ＭＤの値を低くしてもよい。この具体例として、光源を消灯する直前に、光源制御部４が光源部５へ出力する後述の発光強度値Ｅを基準値記録部２に記録保持させて、次回点灯開始時に光源制御部４が当該発光強度値Ｅを光源部５へ出力するようにしてもよい。このように基準光検出値ＭＤを決めておくことで、早く目的の輝度及び色に収束できる効果が得られる。なお、これらの基準値の変化は、光源として用いるデバイスの特性に応じて決めればよい。
【００２１】
また、基準値記録部２は、液晶パネル部７からの出力光に関して、目的のホワイト色や色温度ごとに、それぞれ基準光検出値ＭＤ及び基準発光強度値ＭＥを記憶保持してもよい。このようにすることで、光源の発光強度の調整により色温度等の設定の切り替えができる効果がある。
【００２２】
光検出部３には、導光部６の光（光源部５の光）が入力される。光検出部３は、導光部６の光（光源部５の光）のうち１色以上の光強度を検出できるように１個以上の光センサーを備える。光検出部３は、タイミング生成部１から出力された光検出ゲート信号ＧＥが有意な期間だけ光源部５の光強度を検出する光検出動作を行い、検出した結果の値を光検出値Ｄとして光源制御部４へ出力する。光検出値Ｄは、例えば、光源部５の光強度に比例した電圧値などである。
【００２３】
光検出部３の光センサーは、輝度値を検出できる１つの輝度センサーであってもよいし、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の光量を検出できるカラーセンサーであってもよい。光センサーの種類はどのようなものを用いてもよく、例えば、光電セルやフォトダイオード、あるいはそれらと光学フィルターとを組み合わせたものであってもよい。多色の光センサーを用いた場合は、光検出値Ｄは、色数分だけ出力される。
【００２４】
なお、光検出部３は、導光部６と液晶パネル部７との間に設置されていれば任意の場所に設置されてよい。
【００２５】
光源制御部４は、初期状態では、基準値記録部２に記録保持された基準発光強度値ＭＥを発光強度値Ｅとして光源部５へ出力する。その後、光源制御部４は、光検出部で検出された光検出値Ｄと、基準値記録部２において予め設定された基準光検出値ＭＤとに基づいて、光源部５の発光強度値Ｅを分割領域ごとに決定する。
【００２６】
具体的には、光源制御部４は、基準値記録部２からの基準光検出値ＭＤと、光検出部３からの光検出値Ｄとを比較して、両者が略等しくなるように発光強度値Ｅを決定し、光源部５へ出力する。ここで、発光強度値Ｅは、例えば電流量であり、発光強度値Ｅが入力された光源部５は、当該発光強度値Ｅに比例する光量で発光するものとする。このように光源部５が構成されている場合に、光源制御部４は、光検出値Ｄが基準光検出値ＭＤより低ければ発光強度値Ｅを大きくし、逆に、光検出値Ｄが基準光検出値ＭＤより高ければ発光強度値Ｅを小さくするように制御する。このように、光検出値Ｄが基準光検出値ＭＤに略等しくなるように光源制御部４により制御されることで、光源部５の出力光を目的の値になるように動作させることが可能である。
【００２７】
なお、光源制御部４から出力される発光強度値Ｅは、例えば光源部５の分割領域の数だけ出力するものとする。また、基準光検出値ＭＤと光検出値Ｄの比較において、どの程度値が近くなれば略等しいと見なすかは、所望の輝度や色の変化と調整の収束時間のバランスを考慮して設計時に決めればよい。
【００２８】
また、以上の説明では、光源制御部４は、光検出部３により検出された光検出値Ｄと、予め設定された基準光検出値ＭＤとに基づいて、光源部５の発光強度を制御するものであった。しかしこれに限ったものではなく、光源制御部４は、光検出部３により検出された光検出値Ｄから、所定の式を用いて光源部５の発光強度値Ｅを算出し、当該算出した発光強度値Ｅとなるように光源部５を制御するものであってもよい。
【００２９】
光源部５は、ｎ個の分割領域からなり、各分割領域に設けられた光源の色数は１色以上からなる。光源部５の各分割領域の光源は、タイミング生成部１から出力された発光駆動信号Ｐｎが示す期間だけ光源制御部４から出力された発光強度値Ｅに対応した光量で発光する。なお、以下においては、分割領域の光源が点灯及び消灯することを、分割領域が点灯及び消灯するというように記載することもある。
【００３０】
光源部５は、１種類の白色光の光源で構成してもよいし、多色の光源の組合せ、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色光源の組合せや、シアン（Ｃ）と赤（Ｒ）の２色光源の組合せで光混合して白色光を発生させる構成でもよい。光源の発光体の種類は、どのようなものを用いてもよく、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等、または、それらの組合せであってもよい。
【００３１】
光源部５の分割領域の光源は、分割領域ごとにそれぞれ独立に制御できるものとする。光源部５は、液晶パネル部７の直下に配置してもよいし、液晶パネルの左右端、あるいは上下端に配置してもよい。
【００３２】
光源部５は、発光駆動信号Ｐｎによってパルス発光し、発光強度値Ｅによって発光強度が可変である。具体的には、発光駆動信号Ｐｎはバックライトの分割数（すなわち分割領域の数ｎ）と同じだけの数の信号によって構成されており、各分割領域の光源が、対応する発光駆動信号Ｐｎが示す期間だけ、対応する発光強度値Ｅが示す光量で点灯する。例えば、各分割領域の光源は、発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間は点灯するように制御され、Ｌｏｗ期間は消灯するように制御される。発光強度値Ｅは、分割領域数ｎ個と光源色数ｍ色の組合せ、つまりｎ×ｍ個から構成されていてもよいし、光源色数に等しいｍ個でもよいし、分割領域数に等しいｎ個だけでもよい。
【００３３】
導光部６は、光源部５からの光を、所定の領域にて面状に均一に拡散させた後、液晶パネル部７の背面に出射する。また、光源部５が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のなどのように多色の光源組合せから構成されている場合に、導光部６は、それら複数の色の光を光混合して白色にする機能も有する。光源部５はｎ個の分割領域に分割されているが、導光部６は、１枚の導光板を用いて全体に光を拡散させるような構造としてよい。
【００３４】
液晶パネル部７は、例えば、カラーフィルターが配列された透過型の液晶パネルから構成される。液晶パネル部７は、画像信号Ｉ１が入力されると、当該画像信号Ｉ１に同期して上から下（所定方向）に順次走査することにより、画像信号Ｉ１の階調に応じて、自身の背面から前面に向かう光の透過率を画素ごとに変化させる。これにより、液晶パネル部７にて画像が表示される。
【００３５】
図２に、液晶パネル部７の背面側における、光検出部３、光源部５、導光部６の配置の一例を示す。図２に示す例では、液晶パネル部７の背面に、導光部６の一種である導光板があり、導光板の左側（液晶パネル部７の左端）に光源部５が配置されている。光検出部３は、ここでは平面視において導光板の上端に配置されているが、上述したように導光部６と液晶パネル部７との間に配置されていれば任意の場所に配置してよい。
【００３６】
図２では、光源部５は、垂直方向に配列されたｎ個の分割領域のそれぞれにおいて、独立に制御できる光源（図２では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色光源）が配置されて構成されている。この光源部５が発した光は、導光部６によって面拡散され、平面視において液晶パネルの端から端まで導光される。この間に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色光源の光が混合して白色光となる。そして、この拡散した光が光検出部３により検出される。なお、例えば、図２においてＥｒ＿１，Ｅｇ＿１，Ｅｂ＿１は、図２上側の分割領域の３色光源の発光強度値Ｅを意味し、Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂは、３色の光検出値Ｄを意味する。
【００３７】
導光部６は、広範囲に光ムラがないように拡散する機能を持っているため、光源部５の１つの分割領域の光源から発せられる光は、導光部６における対応する１つの領域（図２の導光部６上に示した点線で示した範囲）だけを光らせるのではなく、導光部６における隣接した領域や、あるいはさらに離れた領域も多少光らせる。言い換えれば、導光部６の１つの領域は、対応する１つの分割領域の光源から発せられた光のみではなく、それと隣接する分割領域の光源や、あるいはさらに離れた分割領域の光源から発せられる多少の光を全て合わせた光量で光ることになる。
【００３８】
次に、本実施の形態の画像表示装置のさらに詳細な動作を説明する。図３は、画像表示装置の液晶パネル（液晶パネル部７）の画面を示す図である。ここでは、図３に示すように、液晶パネル（液晶パネル部７）の画面が、水平方向には分割されずに垂直方向にｎ分割されている。そして、この分割により得られた領域（以下「分割画面領域」と呼ぶ）と、光源部５の分割領域とがそれぞれ対応しており、それぞれの分割画面領域（分割領域の光源）の点灯及び消灯が独立して制御可能となっているものとする。なお、液晶パネルの画面が水平方向にも分割されていた場合は、垂直方向の位置が同じ一群の分割画面領域が同じタイミングで点灯されるように、対応する一群の分割領域の光源の点灯を制御すればよい。
【００３９】
図４は、画像信号Ｉ１と液晶パネル部７の液晶の応答（透過率の変化）とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。図４の例では、液晶パネル部７に入力される画像信号Ｉ１は、白画面と黒画面を交互に表示するための信号となっている。図４は、横軸が時間を示しており、横軸に沿って伸びた点線が液晶の透過率の変化を示す。
【００４０】
この図４では、液晶パネル部７の画面上部から画面下部までの各分割画面領域について液晶の透過率の変化が示されている。Ａ１点は、最上部の分割画面領域において１フレーム目の階調の書き込みが開始するタイミングを示し、Ｂ１点は、同領域において２フレーム目の階調の書き込みが開始するタイミングを示す。Ａ２点は、上から２番目の分割画面領域において１フレーム目の階調の書き込みが開始するタイミングを示し、Ｂ２点は、同領域において２フレーム目の階調の書き込みが開始するタイミングを示す。以下、Ａｎ，Ｂｎ点についても同様である。なお、図４における液晶の応答を示す上記点線は、それぞれの画面分割領域の垂直位置の一番上の走査線上の液晶の応答を示している。また、図４の表示画像には、全ての分割画面領域についてのＡ１〜Ａｎ点及びＢ１〜Ｂｎ点が揃っているときに表示される画像が示されている。実際にはＡ１〜Ａｎ点及びＢ１〜Ｂｎ点は揃っていないので、１フレーム期間での表示画像は、白と黒とが混在したものとなっている。
【００４１】
次に、各分割画面領域における階調の書き込みについて詳細に説明する。
【００４２】
まず、最上部の分割画面領域における液晶への書き込みについて説明する。図４のＡ１点のタイミングで１フレーム目の白（厳密には領域に対応する階調）が、最上部の分割画面領域における液晶に書き込まれる。液晶は白を書き込まれたため、徐々に応答して透過率が上がっていく。その後、Ｂ１点のタイミングで２フレーム目の黒が、最上部の分割画面領域における液晶に書き込まれる。液晶は黒を書き込まれたため、徐々に応答して透過率が下がっていく。図４に示すとおり、Ｂ１点の直前、つまり１フレーム目から２フレーム目に切り替わる直前で液晶が十分応答し、１フレーム目の白に対応した目的の透過率に近くなっている。このことより、液晶が十分応答したＢ１点の直前に、最上部の分割画面領域に対応する分割領域の光源を点灯すれば、目的の階調に到達した液晶の状態のみを表示することができる。
【００４３】
次に、最下部の分割画面領域における液晶への書き込みについて説明する。図４のＡｎ点のタイミングで１フレーム目の白（厳密には領域に対応する階調）が、最下部の分割画面領域における液晶に書き込まれる。なお、液晶パネルは上から下に向かって走査されるため、最下部の分割画面領域の書き込みタイミングを示すＡｎ点は、最上部の書き込みタイミングを示すＡ１点よりも遅延している。その後、Ｂｎ点のタイミングで２フレーム目の黒が、最下部の画面分割領域における液晶に書き込まれる。最下部においても、最上部と同様に、Ｂｎ点の直前、つまり１フレーム目から２フレーム目に切り替わる直前で液晶が十分応答し、１フレーム目の白に対応した目的の透過率に近くなっている。このことより、液晶が十分応答したＢｎ点の直前に、最下部の分割画面領域に対応する分割領域の光源を点灯すれば、目的の階調に到達した液晶の状態のみを表示することができる。
【００４４】
以上のように、白のフレームから黒のフレームに切り替わる直前に、対応する分割領域の光源を点灯するように制御すれば、液晶が十分応答した状態の映像を表示することができる。つまり、Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎ点直前に、対応する分割領域の光源を発光させることは、動画ぼやけを抑制する観点から適切である。
【００４５】
そこで、以下で説明するように、本実施の形態に係るタイミング生成部１は、液晶パネル部７における走査に応じて光源部５の各分割領域を点灯させる発光駆動信号Ｐｎを生成する。つまり、タイミング生成部１は、白のフレームから黒のフレームに切り替わるＢ１、Ｂ２、…、Ｂｎ点直前に、切り替えられつつある分割画面領域に対応する分割領域の光源を点灯する制御を行う。
【００４６】
このような動作を実現する構成として、例えば、次に説明するように、分割領域の点灯タイミングを走査タイミング（書き込みタイミング）に同期させることにより、点灯タイミングを順次にシフトさせる構成が考えられる。
【００４７】
図５は、画像信号Ｉ１と液晶パネル部７の液晶の応答と発光駆動信号Ｐｎとのタイミング関係を示すタイミングチャートである。図５に示す太線が発光駆動信号Ｐｎである。図５に示す発光駆動信号Ｐｎは、Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎ点付近を立ち下がりの基準とする信号となっている。タイミング生成部１は、このような発光駆動信号Ｐｎを生成することにより、光源部５の分割領域の点灯タイミングを順次にシフトさせることが可能となる。ここで、発光駆動信号Ｐｎは、２値信号で表し、Ｌｏｗレベルが光源部５の各分割領域における消灯、Ｈｉｇｈレベルが光源部５の各分割領域における点灯を表す。後述するように、発光駆動信号Ｐｎの点灯タイミングのシフト量は、画像信号Ｉ１のフレーム周期Ｔと光源部５の垂直方向の分割領域数ｎによって決定される。
【００４８】
図６は、画像信号Ｉ１と、液晶パネル部７の液晶の応答と、発光駆動信号Ｐｎと、画像信号Ｉ１に含まれる垂直同期信号Ｖとのタイミング関係を示すタイミングチャートである。垂直同期信号Ｖは、フレームの先頭タイミングを示す信号であり、画像信号Ｉ１に同期している。図６の例では、１フレームの周期をＴとしている。図６では、図５と同様に、点線が液晶の応答、太実線が光源部５に入力される発光駆動信号Ｐｎである。なお、この図６では、光源部５の分割領域数が４の場合の例が示されている。
【００４９】
前述のように、Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎ点付近を各分割領域の光源が点灯する期間とすることで、液晶の応答を考慮した適切な点灯タイミングが実現される。
【００５０】
図６に示す例では、タイミング生成部１は、最上部の画面分割領域に対応する発光駆動信号Ｐ１の立下り点をＡ１点、Ｂ１点付近になるように制御する。そして、タイミング生成部１は、最上部の画面分割領域に隣接する画面分割領域に対応する発光駆動信号Ｐ２の立下り点を、発光駆動信号Ｐ１の立下り点から次式（１）で表される時間のシフト量Ｓだけ遅延された時点（Ａ２点、Ｂ２点付近）となるように制御する。
【００５１】
【数１】
0005943707.tif 000002
【００５２】
すなわち、タイミング生成部１は、垂直同期信号Ｖの立ち上がりから時間Ｔだけ後に最初の発光駆動信号Ｐ１の立下りを発生させ、上記式（１）で示したシフト量Ｓずつ時間シフトさせていくことにより、発光駆動信号Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｎの立下りを発生させる。例えば、図６で示したように光源部５の分割領域数が４の場合は、発光駆動信号Ｐ１の立下り点は垂直同期信号ＶからＴ期間後であり、発光駆動信号Ｐ２の立下り点は、Ｔ＋Ｔ／４期間後である。
【００５３】
発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間が、分割領域の光源の発光期間になるため、タイミング生成部１は、輝度を明るくする場合は立下りタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を長くする。一方、タイミング生成部１は、輝度を暗くする場合は立下りタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を短くする。このように、タイミング生成部１は発光駆動信号Ｐｎの立ち下がりタイミングを固定し、立ち上がりタイミングを調整することで輝度調整を行う。図６に示される両矢印は、立ち上がりタイミングを長くしたり短くしたりする調整を示している。
【００５４】
ここで、光源の垂直方向の分割領域数が少ない場合を考える。この場合、光源部５の一つの分割領域の垂直方向の幅が大きくなるため、対応する一つの分割画面領域の液晶を走査するタイミングが長くなる。その結果、一つの分割画面領域内であってもその上部と下部とでは液晶の走査タイミングが大きく異なる。
【００５５】
このような場合、図７に示すように、タイミング生成部１は、一つの分割画面領域の垂直幅の中央位置の走査開始時間を想定し、発光駆動信号Ｐ１〜Ｐｎの位相を一律遅らせるようにシフトしてもよい。なお、図７における液晶の応答を示す上記点線は、それぞれの画面分割領域の垂直位置の中央に当たる走査線上の液晶の応答を示している。例えば、分割領域数ｎ＝４の場合では、１フレームの垂直走査期間の１／４の期間が一つの領域の走査期間にあたる。この場合には、図６では、タイミング生成部１は、各分割画面領域の最上部を走査開始点とする発光駆動信号Ｐｎを生成することになるが、図７では、タイミング生成部１は、図６に示すタイミングから垂直走査の１／４期間の半分である１／８期間だけ一律遅延させた発光駆動信号Ｐｎを生成することになる。このように、タイミング生成部１は、発光駆動信号Ｐｎの位相も調整するように構成されてもよい。
【００５６】
以上説明してきたように、タイミング生成部１は、液晶パネル部７における画像信号の走査に同期して、タイミング生成部１が光源部５の分割領域を順次点灯する制御を行う。これにより、液晶の応答に対応した適切なタイミングで光源部５の各分割領域を点灯することができる。したがって、液晶パネル部７の液晶が十分に応答した分割画面領域に対応する分割領域を点灯する、すなわち液晶が適切な状態下にある場合に光源部５を点灯することができるので、表示映像の動画ぼやけ（動きぼやけ）を抑える効果がある。
【００５７】
一方、レーザやＬＥＤ等の発光体は、素子の温度変化や経年変化に伴って、発光強度が変化する性質を持っており、また、発光素子自体に発光量の個体差があるため、光源の色バランスが変化し、表示される画像に意図しない着色や色むらが起こることがある。このような光源部５の光源の変化に対応するため、光検出部３にて光源部５の光強度を検出し、フィードバック制御によって輝度や色の変化の補正を行う。
【００５８】
上述の光検出を行うために、タイミング生成部１が光を検出する所定の期間を示すための光検出ゲート信号ＧＥを生成して光検出部３に対して出力する。すなわち、タイミング生成部１は、上記所定の期間（以下「光検出期間Ｔａ」と呼ぶ）において光検出部３の検出を有効にする光検出ゲート信号ＧＥを生成し、当該光検出ゲート信号ＧＥを光検出部３に対して出力する。光検出部３は、光検出ゲート信号ＧＥが有意な光検出期間Ｔａだけ光検出を行う、すなわち導光部６からの光（光源部５の光）の光量を測定する。
【００５９】
図８は、本実施の形態に係る画像表示装置における、画像信号Ｉ１と、液晶パネル部７の液晶の応答と、発光駆動信号Ｐｎ及び光検出ゲート信号ＧＥなどの各種信号とのタイミング関係の一例を示すタイミングチャートである。タイミング生成部１は光検出をするのに十分な短い光検出期間Ｔａだけ光検出ゲート信号ＧＥを有意になるように制御するのと同時に、光源部５の全ての分割領域の発光駆動信号Ｐｎを上記光検出期間Ｔａだけ有意になるように制御する。つまり、タイミング生成部１は、光検出部３が光の検出を実行している光検出期間Ｔａに、光源部５の全ての分割領域の光源が点灯するように制御する。
【００６０】
図８において、発光駆動信号Ｐｎの細実線は順次点灯のための点灯タイミングを示し、太実線は光検出のための点灯タイミングを示す。図８によると、発光駆動信号Ｐｎの点灯タイミングのうち太実線で示された点灯タイミングが、光検出ゲート信号ＧＥと同じタイミングで有意になっている。以上の結果、本実施の形態では、細実線で示される点灯タイミングの期間と、太実線で示される点灯タイミングの期間との論理和を取って得られる期間だけ、それぞれの分割領域の光源が点灯することになる。
【００６１】
以上、図５〜図８に説明した内容をまとめると、本実施の形態に係るタイミング生成部１は、液晶パネル部７における走査に応じて光源部５の各分割領域を点灯させつつ、光検出期間Ｔａにおいては光源部５の全ての分割領域を点灯させる発光駆動信号Ｐｎを生成する。また、タイミング生成部１は、光検出期間Ｔａにおいて光検出部３の検出を有効にする光検出ゲート信号ＧＥを生成する。
【００６２】
次に、上述とは別の構成として、分割領域の光源が順次点灯のための点灯タイミングと同じタイミングでそれぞれの分割領域の光源の光検出を個別に行う構成について説明する。図９は、この構成において生成される発光駆動信号Ｐｎのタイミング関係を示すタイミングチャートである。図９に示される発光駆動信号Ｐｎによれば、細実線で示した順次点灯のための点灯タイミング内の期間で、それぞれの分割領域の光源の光検出（太実線で図示）が行われる。つまり、図９に示される発光駆動信号Ｐｎには、図８のように光検出のための光検出期間Ｔａが別途設けられておらず、順次点灯と同じタイミングで光検出用の点灯が行われる。この場合、タイミング生成部１は、それぞれの分割領域の光源の光を点灯するタイミングで光検出ゲート信号ＧＥを有意になるように制御するように構成される。
【００６３】
図９に示したタイミング関係では、一つの分割領域の光源の光量を検出しているタイミングにおいて、一つの分割領域の光源が点灯しているだけでなく、隣接する分割領域の光源も点灯している。例えば、図９では、発光駆動信号Ｐ１に対応する分割領域の光検出期間Ｔａにおいて、隣接する分割領域の発光駆動信号Ｐ２も有意である。前述したように、導光部６は、広範囲に光を拡散させる効果があるため、ある分割領域の光源によって発せられた光は、導光部６の当該分割領域に対応する領域だけでなく、それに隣接する領域、あるいはさらに遠い領域にも到達する。したがって、光検出期間Ｔａにおいて検出される光量は、発光駆動信号Ｐ１によって点灯する分割領域の光源に加え、発光駆動信号Ｐ２によって点灯する分割領域の光源の光の量も含まれることになり、一つの分割領域の光源の光量を正確に検出できないという問題がある。
【００６４】
また、前述したように輝度を変更する場合、例えば、ユーザーによって輝度が低くなるように制御されると、図１０に示すように順次点灯のための発光期間が短くなる。図１０の場合、光検出期間Ｔａにおいて検出される光量は、発光駆動信号Ｐ１に対応する領域の光源から発せられる光のみであり、隣接する領域からの光の影響はなくなる。しかし、ユーザーによって輝度が高くなるように制御されると、光検出期間Ｔａにおいて検出対象とする分割領域だけでなく隣接する分割領域も点灯するため、図９に示した構成と同様の問題が生じる。
【００６５】
以上、図９及び図１０を用いて説明したように、分割領域の光源を順次点灯するための点灯タイミングと同じタイミングでそれぞれの分割領域の光源の光検出を個別に行った場合、輝度設定の条件によって光検出部３で検出される光量が一定にならないという問題がある。また、図１０に示した点灯タイミング及び光検出期間Ｔａで固定する別の構成も考えられるが、この構成では、これ以上輝度を高めることができなくなる。
【００６６】
これに対して、本実施の形態に係る画像表示装置では、図８に示したように、光検出部３が光検出を行うタイミングにおいて光源部５の全ての分割領域を点灯する。これにより、光源部５の各分割領域の発光強度を制御するための光強度の検出を、安定かつ正確に行うことができる。また、広範囲で輝度を変化させることもできる。さらに、液晶パネル部７における走査に応じて光源部５の各分割領域を点灯する。これにより、動画ぼやけを抑制することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、光源制御部４が、上述のように光検出部３によって検出された光検出値Ｄを入力し、基準光検出値ＭＤと比較して発光強度値Ｅを決定するように制御することにより、表示される輝度や色の変化を抑制することができる。
【００６８】
なお、図８に示すように制御した場合、分割領域の光源が順次点灯するタイミング以外の期間で、光検出のための発光期間が生じることになる。そこで、光検出のための発光期間（光検出期間Ｔａ）は光検出部３（光センサー）が有意な光を検出できるだけの短い期間であって、画像の表示品質には影響しない期間、すなわち、人間が感知できないほどの一瞬の期間であることが望ましい。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、全ての分割領域の光源を同時に点灯させた期間に光量を検出するため、光検出部３を液晶パネル部７と導光部６との間のいかなる場所に配置しても安定して光量を検出することが可能となる。したがって、配置自由度が増す効果が得られる。
【００７０】
なお、以上の説明では、分割領域の光源を一斉に点灯する制御が可能な発光駆動信号Ｐｎ、及び、その期間に光検出する制御が可能な光検出ゲート信号ＧＥの制御、並びに、輝度と色の調整方法を説明したが、これらの光の点灯及び検出並びに輝度と色の調整は、毎フレームごとに行われてもよい。あるいは、当該調整は、数フレームごと、あるいは、数秒や数分ごとに行われてもよい。すなわち、光検出期間Ｔａにおける光源部５の点灯及び光検出部３の検出は、画像信号の１フレームより長い所定の周期ごとに行われるものであってもよい。このように毎フレームごとに点灯及び検出を行うのではなく、間隔をあけて行えば、光検出及び輝度と色の調整のための処理量を低減することが可能である。
【００７１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、タイミング生成部１は、画像信号Ｉ１に含まれる垂直同期信号Ｖに基づいて、発光駆動信号Ｐｎ及び光検出ゲート信号ＧＥを生成していた。それに対して、本発明の実施の形態２では、タイミング生成部１は、画像信号Ｉ１に含まれる画像有効信号ＤＥに基づいて、発光駆動信号Ｐｎ及び光検出ゲート信号ＧＥを生成する。なお、本実施の形態に係る画像表示装置においては、タイミング生成部１以外の構成及び動作は実施の形態１と同様であるため説明を割愛する。
【００７２】
画像有効信号ＤＥとは、画像の１フレーム期間のうち、実際の画像データが送信される期間を示している。この画像有効信号が有意な期間（画像有効期間）に、画像の階調が液晶パネル部７の液晶に書き込まれる。画像の１フレーム期間は、この画像有効期間とブランキング期間と和に等しい。ブランキング期間とは、画像の書き込みがない期間のことを言う。例えば、標準的なハイビジョン信号の場合、垂直１０８０ラインが画像有効期間であるが、垂直周期の総ライン数は１１２５ラインである。この差の４５ライン分がブランキング期間である。
【００７３】
次に、本実施の形態に係る画像表示装置の詳細な動作について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係る画像表示装置における、画像信号Ｉ１と、液晶パネル部７の液晶の応答と、画像信号Ｉ１に含まれる垂直同期信号Ｖ及び画像有効信号ＤＥなどの各種信号とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。図１１の例では、画像有効信号ＤＥがＨｉｇｈの期間が有意期間、すなわち画像データが有効な画像有効期間であることを示しており、画像有効信号ＤＥがＬｏｗの期間はブランキング期間を示している。
【００７４】
図１１において、点線は液晶の応答を示し、太実線は、光源部５が点灯する発光駆動信号Ｐｎを示す。図１１では、光源部５の垂直方向の分割領域数が４（ｎ＝４）の例を示している。発光駆動信号Ｐｎのシフト量Ｓは、次式（２）に示されるように、画像有効信号ＤＥの画像有効期間Ｔｄｅと光源部５の垂直方向の分割領域数ｎとで決まる。
【００７５】
【数２】
0005943707.tif 000003
【００７６】
図１１に示すように、タイミング生成部１は、発光駆動信号Ｐｎの各分割領域の光源を順次に点灯するタイミングに関して、その立ち下りタイミングを、上記シフト量Ｓずつ時間シフトさせる。具体的には、発光駆動信号Ｐｎの立ち下りタイミングを、画像有効信号ＤＥの立ち上がりを基準に、上記シフト量Ｓで時間シフトさせる。発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間が、分割領域の光源の発光期間になるため、タイミング生成部１は、輝度を明るくする場合は立ち下がりタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を長くする。一方、タイミング生成部１は、輝度を暗くする場合は立下りタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を短くする。このように、タイミング生成部１は、発光駆動信号Ｐｎの立ち下がりタイミングを固定し、立ち上がりタイミングを調整することで輝度調整をする。図１１に示される両矢印は、立ち上がりタイミングを長くしたり短くしたりする調整を示している。
【００７７】
以上のような本実施の形態に係る画像表示装置によれば、画像有効信号ＤＥに基づいて発光駆動信号Ｐｎのタイミング制御を行うため、画像の書き込み走査と厳密に同期が取れるタイミングで光源部５の分割領域を順次点灯することができる。したがって、液晶パネル部７の液晶が十分に応答した分割画面領域に対応する分割領域を点灯する、すなわち液晶が適切な状態下にある場合に光源部５を点灯することができるので、表示映像の動画ぼやけを抑える効果がある。
【００７８】
＜実施の形態３＞
図１２は、本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す画像表示装置は、基準値記録部２と、光検出部３と、光源制御部４と、光源部５と、導光部６と、液晶パネル部７と、画像信号分析部１０と、タイミング生成部１１とを備えている。本実施の形態に係る画像表示装置においては、画像信号分析部１０とタイミング生成部１１以外の構成及び動作は実施の形態１と同様であるので説明を割愛する。
【００７９】
画像信号Ｉ１は、画像信号分析部１０及び液晶パネル部７に入力される。また、画像信号Ｉ１に含まれる画像基準信号Ｂはタイミング生成部１１に入力される。つまり、画像信号Ｉ１が画像信号分析部１０に入力されることを除けば、本実施の形態における画像信号Ｉ１及び画像基準信号Ｂの入力は実施の形態１と同様である。
【００８０】
画像信号分析部１０は、光源部５の各分割領域に関して画像信号Ｉ１の輝度（ここでは輝度情報）を分析し、その分析結果を示す画像分析情報Ｙｎを生成してタイミング生成部１１へ出力する。つまり、画像分析情報Ｙｎには、分割領域数だけの信号（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｎ）が含まれる。
【００８１】
タイミング生成部１１は、基本的には、実施の形態１で説明したタイミング生成部１と同様の機能ブロック部である。タイミング生成部１１は、画像基準信号Ｂに基づいて、光検出部３に光源部５の光強度を検出させる光検出ゲート信号ＧＥを生成し、当該光検出ゲート信号ＧＥを光検出部３へ出力する。また、タイミング生成部１１は、画像基準信号Ｂに基づいて、光源部５を点灯及び消灯させる発光駆動信号Ｐｎを生成し、当該発光駆動信号Ｐｎを光源部５へ出力する。発光駆動信号Ｐｎは、光源部５の分割領域の数と同数の信号を含んでいる。
【００８２】
図１３に、液晶パネル部７の背面側における、光検出部３、光源部５、導光部６の配置の一例を示す。図１３に示す例では、液晶パネル部７の背面に、導光部６の一種である導光板があり、導光板の左側（液晶パネル部７の左端及び右端）に光源部５が配置されている。光検出部３は、ここでは平面視において導光板の上端に配置されているが、上述と同様に導光部６と液晶パネル部７との間に配置されていれば任意の場所に配置してよい。
【００８３】
図１３では、光源部５は、水平方向に２個、垂直方向にｍ個からなるｎ（＝２×ｍ）個の分割領域のそれぞれにおいて、独立に制御できる光源（図１３では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色光源）が配置されて構成されている。この光源部５が発した光は、導光部６によって面拡散され、平面視において液晶パネルの端から端まで導光される。この間に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色光源の光が混合して白色光となる。そして、この拡散した光が光検出部３により検出される。なお、なお、図１３においてＥｒ＿１１，Ｅｇ＿１１，Ｅｂ＿１１は、図１３左上側の分割領域の３色光源の発光強度値Ｅを意味し、Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂは、３色の光検出値Ｄを意味する。
【００８４】
導光部６は、広範囲に光ムラがないように拡散する機能を持っているため、光源部５の１つの分割領域の光源から発せられる光は、導光部６における対応する１つの領域（図１３の導光部６上に示した点線で示した範囲）だけを光らせるのではなく、導光部６における隣接した領域や、あるいはさらに離れた領域も多少光らせる。言い換えれば、導光部６の１つの領域は、光源部５の対応する１つの分割領域の光源から発せられた光のみではなく、それと隣接する分割領域の光源や、あるいはさらに離れた分割領域の光源から発せられる多少の光を全て合わせた光量で光ることになる。
【００８５】
次に、本実施の形態に係る画像表示装置の詳細な動作を説明する。まず、画像信号分析部１０の動作について具体的な動作の一例を挙げて詳細に説明する。はじめに、画像信号分析部１０は、画像信号Ｉ１の画面全体の平均輝度ＨＹａを算出する。次に、画像信号分析部１０は、分割領域に対応した入力画像の分割画面領域ごとの平均輝度ＨＹｎ（ＨＹ１、ＨＹ２、…）を算出する。例えば、画像信号分析部１０は、図１３に示すように画面領域が水平２分割、垂直４分割されていた場合には、水平１／２、垂直１／４からなる８個の分割画面領域それぞれについて平均輝度を算出する。そして、画像信号分析部１０は、全体の平均輝度ＨＹａと分割画面領域ごとの平均輝度ＨＹｎとに基づいて画像分析情報Ｙｎを生成する。この画像分析情報Ｙｎとしては、全体の平均輝度ＨＹａと、分割画面領域ごとの平均輝度ＨＹｎとの比較結果であってもよいし、次式（３）に示すようにこれらの差分であってもよい。
【００８６】
【数３】
0005943707.tif 000004
【００８７】
ここで、ｇは平均輝度の差が画像分析情報Ｙｎに及ぼす影響を決定するためのゲイン情報である。画像分析情報Ｙｎの単位は、例えば、最低平均輝度値を０％、最大平均輝度値を１００％とした百分率で表してもよいし、複数ビットの階調値（８ビットであれば０〜２５５の範囲の値）で表してもよい。また、ある正規化された輝度レベルに割り当ててもよい。
【００８８】
図１４に、具体的な画像信号Ｉ１の例を挙げてさらに詳細に説明する。図１４の例では、光源部５が水平２分割、垂直４分割されているものとし、図中の点線は分割領域に対応する分割画面領域の境界線を示す。図１４（ａ）には、画像信号Ｉ１が示す画像の一例として、空に明るい太陽と暗い雲がある画像が示されている。
【００８９】
図１４（ｂ）には、画像信号分析部１０が図１４（ａ）の画像を示す画像信号Ｉ１に対して生成する画像分析情報Ｙｎの一例が示されている。ここでは、分割画面領域ごと（光源部５の分割領域ごと）の画像の平均輝度が、簡単のために、レベルを５段階で示されている。輝度レベルＬ１が最も平均輝度レベルが低く、輝度レベルＬ５が最も平均輝度レベルが高いものとする。また、画面全体の平均輝度ＨＹａは輝度レベルＬ３であるものとする。
【００９０】
例えば、画像信号分析部１０は、左側の最上部の分割画面領域の平均輝度は全体の平均輝度と同じため、その分割画面領域（分割領域）に関して画像分析情報Ｙ１１＝０を生成する。また、例えば、画像信号分析部１０は、太陽が表示されている右側の上から２番目の分割画面領域の平均輝度は全体の平均輝度よりも大きいため、その分割画面領域（分割領域）に関して画像分析情報Ｙ２２＝＋２を生成する。また、例えば、画像信号分析部１０は、暗い雲が表示されている左側の最下部の分割画面領域の平均輝度は全体の平均輝度よりも小さいため、その分割画面領域（分割領域）に関して画像分析情報Ｙ１４＝−２を生成する。
【００９１】
このように構成された画像信号分析部１０は、分割画面領域の平均輝度と全体の平均輝度とを比較して画像分析情報Ｙｎとして出力する。そして、画像信号分析部１０は、全体の平均輝度よりも平均輝度が高い分割画面領域に対応する分割領域に関しては、値が大きい画像分析情報Ｙｎを生成し、全体の平均輝度よりも平均輝度が低い分割画面領域に対応する分割領域に関しては、値が小さい画像分析情報Ｙｎを生成する。なお、上記の例では、画像の輝度情報を用いて画像分析情報Ｙｎを求めたが、例えば、画像信号の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の内最も階調の高い信号の平均値に置き換えて画像分析情報Ｙｎを求めてもよい。
【００９２】
次に、タイミング生成部１１の動作について詳細に説明する。図１５は、図１４のような画像を示す画像信号Ｉ１が入力された場合における、画像信号Ｉ１と、液晶パネル部７の液晶の応答と、発光駆動信号Ｐｎ及び光検出ゲート信号ＧＥなどの各種信号とのタイミング関係の一例を示すタイミングチャートである。垂直同期信号Ｖは、フレームの先頭タイミングを示す信号であり、画像信号Ｉ１に同期している。図１５の例では、１フレームの周期をＴとしている。図１５では、図５と同様に、点線が液晶の応答、太実線が光源部５に入力される発光駆動信号Ｐｎであり、光源部５の分割領域数が８の場合（光源部５が水平方向に２分割、垂直方向に４分割されている場合）の例を示している。
【００９３】
実施の形態１で説明したタイミング生成部１と同様、タイミング生成部１１は、次のフレームの画像データが液晶パネルに書き込まることの開始直前に、発光駆動信号Ｐｎが立ち下がる（点灯期間が終了する）ように制御することで、液晶の応答を考慮した適切なタイミングで光源部５を発光させることができる。
【００９４】
具体的には、垂直方向において同じ位置にある分割領域（水平方向に隣接する分割領域）では、液晶パネルへの画像データの書き込みがほぼ同じタイミングで発生するため、タイミング生成部１１は、それら分割領域に対応する発光駆動信号Ｐｎを、同じタイミングで立ち下がるように制御する。
【００９５】
例えば、タイミング生成部１１は、最上部の分割画面領域に対応する分割領域の発光駆動信号Ｐ１１及びＰ２１が同時に立ち下がるように制御する。また、例えば、これら分割領域とそれぞれ垂直方向に隣接する分割領域の発光駆動信号Ｐ２１及びＰ２２が、発光駆動信号Ｐ１１及びＰ２１から上記の式（１）で表される時間のシフト量Ｓだけ遅延された時間で立下がるように制御する。
【００９６】
すなわち、タイミング生成部１１は、垂直同期信号Ｖの立ち上がりから時間Ｔだけ後に最初の発光駆動信号Ｐ１１及びＰ２１の立下りを発生させ、上記式（１）で示したシフト量Ｓずつ時間シフトさせていくことにより、発光駆動信号Ｐ２１及びＰ２２、Ｐ３１及びＰ３２、…、Ｐｍ１及びＰｍ２の立下りを発生させる。例えば、図１５で示したように光源部５の垂直方向の分割領域数が４の場合は、発光駆動信号Ｐ１１及びＰ２１の立下り点は垂直同期信号ＶからＴ期間後であり、発光駆動信号Ｐ２１及びＰ２２の立下り点は、Ｔ＋Ｔ／４期間後である。
【００９７】
発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間が、分割領域の光源の発光期間になるため、タイミング生成部１１は、輝度を明るくする場合は立下りタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を長くする。一方、タイミング生成部１は、輝度を暗くする場合は立下りタイミングを変えずに、立ち上がりタイミングを変化させて、Ｈｉｇｈ期間を短くする。このように、タイミング生成部１１は、発光駆動信号Ｐｎの立ち下がりタイミングを固定し、立ち上がりタイミングを調整することで輝度調整を行う。
【００９８】
ここで、タイミング生成部１１は、画像信号分析部１０から出力される画像分析情報Ｙｎに基づいて発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間を変化させる。つまり、タイミング生成部１１は、画像分析情報Ｙｎに基づいて、液晶パネル部７における走査に応じた光源部５の各分割領域のＨｉｇｈ期間（点灯期間）を制御する。
【００９９】
ここでは、画像分析情報Ｙｎは、上述したように画面全体の平均輝度と、それぞれの分割画面領域の平均輝度とに基づいて生成される。そこで、タイミング生成部１１は、ユーザーによって設定可能な画面全体の輝度設定値に対応する発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間を基準とし、画像分析情報Ｙｎに基づいて発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間を増減変化させる。
【０１００】
具体的には、タイミング生成部１１は、分割画面領域の画像分析情報Ｙｎの値が画面全体の平均輝度値よりも大きい場合には、対応する分割領域の発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間を、上記基準のＨｉｇｈ期間よりも長くして、その分割画面領域における輝度を明るくするように制御する。逆に、タイミング生成部１１は、分割画面領域の画像分析情報Ｙｎの値が画面全体の平均輝度値よりも小さい場合には、対応する分割領域の発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間を、上記基準のＨｉｇｈ期間よりも短くして、その分割画面領域における輝度を暗くするように制御する。
【０１０１】
図１５には、画像分析情報Ｙｎによってそれぞれ対応する分割領域の発光駆動信号ＰｎのＨｉｇｈ期間が変化している様子が示されている。図１４に示される左側の最上部の分割画面領域では、画像分析情報Ｙ１１＝０であるため、タイミング生成部１１は、対応する分割領域の発光駆動信号Ｐ１１を、基準のＨｉｇｈ期間だけＨｉｇｈにするように制御する。図１４に示される右側の最上部の分割画面領域では、画像分析情報Ｙ２１＝＋１であるため、タイミング生成部１１は、対応する分割領域の発光駆動信号Ｐ２１を、基準のＨｉｇｈ期間よりも少し長い期間だけＨｉｇｈするように制御する。また、図１４に示される右側の最下部の分割画面領域では、画像分析情報Ｙ２４＝−２であるため、タイミング生成部１１は、対応する分割領域の発光駆動信号Ｐ２４を、基準のＨｉｇｈ期間よりも短い期間だけＨｉｇｈするように制御する。
【０１０２】
以上のような本実施の形態に係る画像表示装置によれば、全体の平均輝度ＨＹａよりも分割画面領域の平均輝度ＨＹｎが大きければ対応する分割領域の輝度を大きくすることができ、全体の平均輝度ＨＹａよりも分割画面領域の平均輝度ＨＹｎが小さければ対応する分割領域の輝度を小さくすることができる。したがって、画像信号Ｉ１の分割画面領域ごとの輝度に応じて、光源部５の分割領域の輝度を変化させることができるため、表示画像のコントラストを高めることができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態に係るタイミング生成部１１は、この動作に加えて、実施の形態１に係るタイミング生成部１と同様の動作も行う。例えば、タイミング生成部１１は、液晶パネル部７における走査に応じて光源部５の各分割領域を点灯させつつ、光検出期間Ｔａにおいては光源部５の全ての分割領域を点灯させる発光駆動信号Ｐｎを生成する。そして、タイミング生成部１１は、光検出期間Ｔａにおいて光検出部３の検出を有効にする光検出ゲート信号ＧＥを生成する。したがって、実施の形態１と同様、光源部５の各分割領域の発光強度を制御するための光強度の検出を、安定かつ正確に行うことができ、かつ、動画ぼやけを抑制することができる。
【０１０４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１１  タイミング生成部、３  光検出部、４  光源制御部、５  光源部、６  導光部、７  液晶パネル部、１０  画像信号分析部。
【図１】
0005943707.tif 000005
【図２】
0005943707.tif 000006
【図３】
0005943707.tif 000007
【図４】
0005943707.tif 000008
【図５】
0005943707.tif 000009
【図６】
0005943707.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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