(57)【要約】【課題】駆動回路の負荷を軽減し、かつ画像を表示するためのデータを与えるための時間を確保しつつ、色むらの発生を抑制した画像を表示することができる画像表示装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】点線よりも上のエリアでは、第１サブフレーム期間に赤色の光が透過する。第２および第３サブフレーム期間には、それぞれ緑色および青色のデータとして遮蔽データが与えられているので、緑色および青色の光はこのエリアを透過できない。このため、このエリアでは色むらのない赤色の画像が表示される。一方、点線よりも下のエリアでは、第１サブフレーム期間に赤色の光が透過し、第２サブフレーム期間に緑色の光が透過する。その結果、このエリアの視認画像は赤色に緑色が混じった色むらのある画像になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた入力信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のデータを順にスキャン駆動することによって所望の色の画像を表示する画像表示装置であって、
前記サブフレーム期間ごとに、前記入力信号に基づいて生成された前記単数または複数の色のデータが与えられることにより、前記所望の色の画像を表示するための表示エリアを含む表示パネルと、
光源輝度データに基づいて生成された、前記サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のバックライト光を前記表示パネルの背面側から照射するための照明装置と、
前記入力信号に基づいて前記単数または複数の色のデータを生成するとともに、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号とを求める画像制御回路とを備え、
前記画像制御回路は、前記サブフレーム期間ごとにスキャン駆動を行なうことによって、前記単数または複数の色のデータを前記表示パネルに与えるとともに、前記サブフレーム期間において、前記所望の色の画像を表示するために必要な前記単数または複数の色のデータのみを与える期間に対応する期間ごとに、前記単数または複数の色のデータに対応する前記単数または複数の色のバックライト光を照射する前記照明装置の前記光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかとを制御することを特徴とする、画像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、前記所望の色以外の色を含む画像を表示する非表示エリアをさらに含み、
前記サブフレーム期間ごとに前記非表示エリアに与えられる前記単数または複数の色のデータは、画素ごとに同じデータであることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記スキャン駆動は、前記サブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始するスキャン駆動、および、前記サブフレーム期間の終了時刻よりも早く終了するスキャン駆動のうち、少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像制御回路は、前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データを与えられると、さらに前記応答時間指定データを用いて前記光源点灯時間を求めることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像制御回路は、前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データと、前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える、前記単数または複数の色のデータを求めることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像制御回路は、
前記入力信号に含まれる前記単数または複数の色のデータを前記サブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データを生成するフィールドシーケンシャル処理回路と、
前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間、および、前記バックライト光の光源輝度データを求める点灯割合処理回路と、
前記光源点灯時間と、前記表示開始位置指定データとに基づいて、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号を求める点灯タイミング処理回路と、
前記フィールドシーケンシャル画像データと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与えられる、前記単数または複数の色のデータを生成するための表示画像生成回路とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記入力信号は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとをさらに含み、
前記画像制御回路は、前記フィールドシーケンシャル処理回路と、前記点灯割合処理回路と、前記点灯タイミング処理回路と、前記表示画像生成回路とに接続された信号分離回路とをさらに含み、
前記信号分離回路は、前記入力信号から、前記単数または複数の色のデータと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとを分離することを特徴とする、請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記入力信号は、前記表示パネルに前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データをさらに含み、
前記信号分離回路は、前記入力信号から前記応答時間指定データをさらに分離して前記点灯割合処理回路に与え、
前記点灯割合処理回路は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データと、前記応答時間指定データとを用いて、前記光源点灯時間を求めることを特徴とする、請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像制御回路は、前記点灯割合処理回路と、前記点灯タイミング処理回路と、前記表示画像生成回路とに接続され、前記表示開始位置指定データおよび前記非表示開始位置指定データを格納するメモリをさらに備え、
前記点灯割合処理回路は、前記光源点灯時間を求めるために、前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとを前記メモリから読み出し、
前記点灯タイミング処理回路は、前記タイミング制御信号を求めるために、前記表示開始位置指定データを前記メモリから読み出し、
前記表示画像生成回路は、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える、前記単数または複数の色のデータを生成するために、前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとを前記メモリから読み出すことを特徴とする、請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記メモリは、前記単数または複数の色の画像を表示するためのデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データをさらに格納し、
前記点灯割合処理回路は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データと、前記応答時間指定データとを前記メモリから読み出して、前記光源点灯時間を求めることを特徴とする、請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像制御回路は、
前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データを求める手段と、
前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの非表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データと、前記フィールドシーケンシャル画像データとに基づいて、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間および前記バックライト光の光源輝度データの少なくともいずれかを求める手段と、
前記表示開始位置指定データと前記光源点灯時間とに基づいて、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号を求める手段と、
前記フィールドシーケンシャル画像データと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとに基づいて前記単数または複数の色のデータを生成する手段とを備えることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記光源点灯時間を求める手段は、
前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとの大小関係を比較する第１の比較手段と、
前記比較手段による比較結果に応じた算出式により前記光源点灯時間を算出する手段とを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記単数または複数の色のデータを生成する手段は、
前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとの大小関係を比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段による比較結果に基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与えられるべき前記単数または複数の色のデータを生成して前記画像の表示位置を特定する手段を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記画像を遅延させて表示する手段をさらに含み、
前記画像を遅延させて表示する手段は、前記非表示開始位置指定データが前記表示開始位置指定データよりも小さくかつゼロではない場合、前記非表示開始位置指定データよりも小さい前記表示開始位置指定データを有する前記単数または複数の色のデータを１サブフレーム期間だけ遅延させて出力することを特徴とする、請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像表示装置を備える、展示ボックス。
【請求項１６】
与えられた入力信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のデータを順にスキャン駆動することによって所望の色の画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、
前記サブフレーム期間ごとに、前記入力信号に基づいて生成された前記単数または複数の色のデータが与えられることにより、前記所望の色の画像を表示するための表示エリアを含む表示パネルと、
光源輝度データに基づいて生成された、前記サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のバックライト光を前記表示パネルの背面側から照射するための照明装置と、
前記入力信号に基づいて前記単数または複数の色のデータを生成するとともに、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号とを求める画像制御回路とを備え、
前記サブフレーム期間ごとに、前記単数または複数の色のデータを前記表示パネルに与えるためのスキャン駆動を行なうステップと、
前記サブフレーム期間において、前記所望の色の画像を表示するために必要な前記単数または複数の色のデータのみを与える期間に対応する期間ごとに、前記単数または複数の色のデータに対応する前記単数または複数の色のバックライト光を照射する前記照明装置の前記光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかとを制御することによって、前記サブフレーム期間ごとに、前記表示パネルの背面側から前記バックライト光を順に照射するステップとを含むことを特徴とする、画像表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記表示パネルは、前記所望の色以外の色を含む画像を表示する非表示エリアをさらに含み、
前記スキャン駆動を行なうステップは、画素ごとに同じデータを与えるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記スキャン駆動を行なうステップは、前記スキャン駆動は、前記サブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始するステップ、および、前記サブフレーム期間の終了時刻よりも早く終了するステップのうち、少なくともいずれかのステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記バックライト光を順に照射するステップは、前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データを与えられると、前記応答時間指定データを用いて前記光源点灯時間を求めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記スキャン駆動を行なうステップは、前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データと、前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える前記単数または複数の色のデータを求めるステップを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、それを用いた展示ボックス、および画像表示装置の駆動方法に関し、より詳細には、フィールドシーケンシャル方式により駆動される画像表示装置、それを用いた展示ボックス、および画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー画像を表示する液晶表示装置の駆動方式の１つとして、フィールドシーケンシャル方式の開発が進められている。フィールドシーケンシャル方式は、バックライト光となる赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＣＣＦＬ（Cathode Fluorescent Lamp）などの発光素子を順に切り換えるとともに、それと同期して液晶パネルに各発光素子の光の色に対応する色のデータを順に与えてその透過状態を制御し、観察者の網膜上で加法混色を行う方式である。フィールドシーケンシャル方式によれば、１つの画素に複数の副画素を形成することなくカラー表示ができるので、高解像度化が可能になる。また、これらの発光素子からの光をそのまま利用することができるので、各画素にカラーフィルタを形成する必要がなくなり（カラーフィルタレス化）、各発光素子の光の利用効率が向上する。
【０００３】
フィールドシーケンシャル方式によって液晶パネルに画像を表示する場合、サブフレーム期間ごとに、バックライトユニットに設けられた各発光素子を順に切り換えるとともに、画面の上端から下端（または下端から上端）に向かってスキャン駆動を行う。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されたフィールドシーケンシャル駆動によって、赤色の画像を液晶パネルに表示する場合を説明する。図２９は、従来のフィールドシーケンシャル方式によって液晶パネルに画像を表示する場合における各サブフレーム期間の画像の表示状態を示す図であり、より詳しくは、図２９（ａ）は液晶パネルの各画素に赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図２９（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【０００５】
図２９（ａ）に示すように、第１サブフレーム期間では、その開始時刻から終了時刻まで、赤色の発光素子が点灯される。また、その開始時刻に、画面の上端から下端に向かってスキャン駆動が開始され、赤色のデータとして赤色の光の透過量を最大限にする透過データ（図２９（ａ）に示す開口部）が画素ごとに与えられる。これにより、赤色の透過データが与えられたエリアを赤色の光が透過する。
【０００６】
第２サブフレーム期間では、その開始時刻から終了時刻まで、赤色の発光素子が点灯される。また、その開始時刻に、画面の上端から下端に向かってスキャン駆動が開始され、赤色のデータとして赤色の光の透過量を最小限にする遮蔽データ（図２９（ａ）に示す斜線部）が画素ごとに与えられる。これにより、赤色の透過データが残っているエリアを赤色の光が透過する。
【０００７】
第３サブフレーム期間では、その開始時刻から終了時刻まで、緑色の発光素子が点灯される。また、その開始時刻に、画面の上端から下端に向かってスキャン駆動が開始され、緑色のデータとして緑色の光の透過量を最小限にする遮蔽データが画素ごとに与えられる。これにより、すべての画素に遮蔽データが与えられるので、緑色の光は液晶パネルを透過することができない。
【０００８】
同様にして、第４サブフレーム期間にも、緑色の光は液晶パネルを透過することができない。また、第５サブフレーム期間および第６サブフレーム期間にも、青色の光は液晶パネルを透過することができない。これにより、図２９（ｂ）に示すように、液晶パネルには、色むらのない赤色の画像が表示される。
【０００９】
また、上記のようなフィールドシーケンシャル方式によって液晶パネルに画像を表示する画像表示装置の応用例として、非特許文献１に示すような展示ボックスがある。この展示ボックスの前面には、カラーフィルタレスの液晶パネルが設けられている。展示ボックスの内部を照らす照明装置には、赤色、緑色、青色のＬＥＤやＣＣＦＬが用いられている。特許文献１に開示されている液晶表示装置と同様に、液晶パネルの透過状態の制御タイミングと照明装置の発光タイミングとを適切に制御することにより、照明装置から照射される赤色、緑色、青色の光が液晶パネルの透過状態に応じて、それぞれ液晶パネルを透過する。これにより、展示ボックスを観察している観察者は、展示ボックスの前面に設けられた液晶パネル上に表示されるカラー画像だけでなく、展示ボックスの内部に展示された展示物も視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２５４３９０号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Chi-Chung Tsai、他４名、“A Window LCD Achieved by Color-Sequential Methods”，ＳＩＤ  １１  ＤＩＧＥＳＴ，ｐ．７４−７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１に記載されたフィールドシーケンシャル法によって液晶パネルに画像を表示する場合には、従来の２倍の速度でスキャン駆動を行う必要がある。これにより、液晶パネルを駆動するための駆動回路の負荷が大きくなり、また各画素に画像データを短時間で与えなければならず、そのための時間を確保することが困難になる。
【００１３】
また、非特許文献１に記載された展示ボックスでは、展示ボックス内における展示物の配置位置は、展示物の演出効果などを考慮して決められる。このため、観察者は、展示ボックスの前面に表示されるカラー画像と展示物の両方を視認したいにもかかわらず、展示物がカラー画像に隠れている場合には、展示物を視認できない場合がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、駆動回路の負荷を軽減し、かつ画像を表示するためのデータを与えるのに必要な時間を確保しつつ、色むらの発生を抑制した画像を表示することができる画像表示装置およびその駆動方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、展示物の配置位置によらず、観察者が展示物と画像の両方を視認することができる展示ボックスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明は、与えられた入力信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のデータを順にスキャン駆動することによって所望の色の画像を表示する画像表示装置であって、
前記サブフレーム期間ごとに、前記入力信号に基づいて生成された前記単数または複数の色のデータが与えられることにより、前記所望の色の画像を表示するための表示エリアを含む表示パネルと、
光源輝度データに基づいて生成された、前記サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のバックライト光を前記表示パネルの背面側から照射するための照明装置と、
前記入力信号に基づいて前記単数または複数の色のデータを生成するとともに、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号とを求める画像制御回路とを備え、
前記画像制御回路は、前記サブフレーム期間ごとにスキャン駆動を行なうことによって、前記単数または複数の色のデータを前記表示パネルに与えるとともに、前記サブフレーム期間において、前記所望の色の画像を表示するために必要な前記単数または複数の色のデータのみを与える期間に対応する期間ごとに、前記単数または複数の色のデータに対応する前記単数または複数の色のバックライト光を照射する前記照明装置の前記光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかとを制御することを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、
前記表示パネルは、前記所望の色以外の色を含む画像を表示する非表示エリアをさらに含み、
前記サブフレーム期間ごとに前記非表示エリアに与えられる前記単数または複数の色のデータは、画素ごとに同じデータであることを特徴とする。
【００１７】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記スキャン駆動は、前記サブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始するスキャン駆動、および、前記サブフレーム期間の終了時刻よりも早く終了するスキャン駆動のうち、少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
第４の発明は、第１の発明において、
前記画像制御回路は、前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データを与えられると、さらに前記応答時間指定データを用いて前記光源点灯時間を求めることを特徴とする。
【００１９】
第５の発明は、第２の発明において、
前記画像制御回路は、前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データと、前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える、前記単数または複数の色のデータを求めることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明は、第２の発明において、
前記画像制御回路は、
前記入力信号に含まれる前記単数または複数の色のデータを前記サブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データを生成するフィールドシーケンシャル処理回路と、
前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間、および、前記バックライト光の光源輝度データを求める点灯割合処理回路と、
前記光源点灯時間と、前記表示開始位置指定データとに基づいて、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号を求める点灯タイミング処理回路と、
前記フィールドシーケンシャル画像データと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与えられる、前記単数または複数の色のデータを生成するための表示画像生成回路とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明において、
前記入力信号は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとをさらに含み、
前記画像制御回路は、前記フィールドシーケンシャル処理回路と、前記点灯割合処理回路と、前記点灯タイミング処理回路と、前記表示画像生成回路とに接続された信号分離回路とをさらに含み、
前記信号分離回路は、前記入力信号から、前記単数または複数の色のデータと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとを分離することを特徴とする。
【００２２】
第８の発明は、第７の発明において、
前記入力信号は、前記表示パネルに前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データをさらに含み、
前記信号分離回路は、前記入力信号から前記応答時間指定データをさらに分離して前記点灯割合処理回路に与え、
前記点灯割合処理回路は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データと、前記応答時間指定データとを用いて、前記光源点灯時間を求めることを特徴とする。
【００２３】
第９の発明は、第６の発明において、
前記画像制御回路は、前記点灯割合処理回路と、前記点灯タイミング処理回路と、前記表示画像生成回路とに接続され、前記表示開始位置指定データおよび前記非表示開始位置指定データを格納するメモリをさらに備え、
前記点灯割合処理回路は、前記光源点灯時間を求めるために、前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとを前記メモリから読み出し、
前記点灯タイミング処理回路は、前記タイミング制御信号を求めるために、前記表示開始位置指定データを前記メモリから読み出し、
前記表示画像生成回路は、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える、前記単数または複数の色のデータを生成するために、前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとを前記メモリから読み出すことを特徴とする。
【００２４】
第１０の発明は、第９の発明において、
前記メモリは、前記単数または複数の色の画像を表示するためのデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データをさらに格納し、
前記点灯割合処理回路は、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データと、前記応答時間指定データとを前記メモリから読み出して、前記光源点灯時間を求めることを特徴とする。
【００２５】
第１１の発明は、第２の発明において、
前記画像制御回路は、
前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データを求める手段と、
前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの非表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データと、前記フィールドシーケンシャル画像データとに基づいて、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間および前記バックライト光の光源輝度データの少なくともいずれかを求める手段と、
前記表示開始位置指定データと前記光源点灯時間とに基づいて、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号を求める手段と、
前記フィールドシーケンシャル画像データと、前記表示開始位置指定データと、前記非表示開始位置指定データとに基づいて前記単数または複数の色のデータを生成する手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
第１２の発明は、第１１の発明において、
前記光源点灯時間を求める手段は、
前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとの大小関係を比較する第１の比較手段と、
前記比較手段による比較結果に応じた算出式により前記光源点灯時間を算出する手段とを含むことを特徴とする。
【００２７】
第１３の発明は、第１１の発明において、
前記単数または複数の色のデータを生成する手段は、
前記表示開始位置指定データと前記非表示開始位置指定データとの大小関係を比較する第２の比較手段と、
前記第２の比較手段による比較結果に基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与えられるべき前記単数または複数の色のデータを生成して前記画像の表示位置を特定する手段を含むことを特徴とする。
【００２８】
第１４の発明は、第１３の発明において、
前記画像を遅延させて表示する手段をさらに含み、
前記画像を遅延させて表示する手段は、前記非表示開始位置指定データが前記表示開始位置指定データよりも小さくかつゼロではない場合、前記非表示開始位置指定データよりも小さい前記表示開始位置指定データを有する前記単数または複数の色のデータを１サブフレーム期間だけ遅延させて出力することを特徴とする。
【００２９】
第１５の発明は、第１から第１４のいずれかの発明に係る画像表示装置を備える、展示ボックスである。
【００３０】
第１６の発明は、与えられた入力信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のデータを順にスキャン駆動することによって所望の色の画像を表示する画像表示装置の駆動方法であって、
前記サブフレーム期間ごとに、前記入力信号に基づいて生成された前記単数または複数の色のデータが与えられることにより、前記所望の色の画像を表示するための表示エリアを含む表示パネルと、
光源輝度データに基づいて生成された、前記サブフレーム期間ごとに単数または複数の色のバックライト光を前記表示パネルの背面側から照射するための照明装置と、
前記入力信号に基づいて前記単数または複数の色のデータを生成するとともに、前記照明装置の点灯時間を指定する光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号とを求める画像制御回路とを備え、
前記サブフレーム期間ごとに、前記単数または複数の色のデータを前記表示パネルに与えるためのスキャン駆動を行なうステップと、
前記サブフレーム期間において、前記所望の色の画像を表示するために必要な前記単数または複数の色のデータのみを与える期間に対応する期間ごとに、前記単数または複数の色のデータに対応する前記単数または複数の色のバックライト光を照射する前記照明装置の前記光源点灯時間と、前記照明装置の点灯開始時刻および前記スキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかとを制御することによって、前記サブフレーム期間ごとに、前記表示パネルの背面側から前記バックライト光を順に照射するステップとを含むことを特徴とする。
【００３１】
第１７の発明は、第１６の発明において、
前記表示パネルは、前記所望の色以外の色を含む画像を表示する非表示エリアをさらに含み、
前記スキャン駆動を行なうステップは、画素ごとに同じデータを与えるステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３２】
第１８の発明は、第１６または第１７の発明において、
前記スキャン駆動を行なうステップは、前記スキャン駆動は、前記サブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始するステップ、および、前記サブフレーム期間の終了時刻よりも早く終了するステップのうち、少なくともいずれかのステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３３】
第１９の発明は、第１６の発明において、
前記バックライト光を順に照射するステップは、前記単数または複数の色のデータが与えられてから前記単数または複数の色のデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データを与えられると、前記応答時間指定データを用いて前記光源点灯時間を求めるステップをさらに含むことを特徴とする。
【００３４】
第２０の発明は、第１７の発明において、
前記スキャン駆動を行なうステップは、前記入力信号に基づいてサブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データと、前記表示エリアの表示開始位置を指定する表示開始位置指定データと、前記非表示エリアの表示開始位置を指定する非表示開始位置指定データとに基づいて、前記表示エリアおよび前記非表示エリアにそれぞれ与える前記単数または複数の色のデータを求めるステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
上記第１の発明によれば、サブフレーム期間において、所望の色の画像を表示するために必要な単数または複数の色のデータのみを与える期間に対応する期間ごとに、単数または複数の色のデータに対応する単数または複数の色のバックライト光を照射するように照明装置の光源点灯時間と、照明装置の点灯開始時刻およびスキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかとを制御する。これにより、色むらの発生が抑制された所望の色の画像が表示される表示エリアを表示パネルの任意の位置に設定することができる。また、同じ色のバックライト光を照射している期間において、スキャン駆動を行なう回数は１回だけであるので、駆動回路の負荷を軽減し、かつ単数または複数の色のデータを与えるために必要な時間を確保することができる。
【００３６】
上記第２の発明によれば、サブフレーム期間ごとに、非表示エリアにそれぞれ与えられる単数または複数の色のデータは同じデータである。このため、非表示エリアは色むらの発生が抑制されたエリアになる。
【００３７】
上記第３の発明によれば、スキャン駆動をサブフレーム期間の開始時刻よりも早くしたり、遅くしたりすることによって、色むらの発生が抑制された画像を表示できる表示エリアを広くしたり、色むらの発生が抑制された画像の輝度を高くしたりすることができる。
【００３８】
上記第４の発明によれば、表示パネルに単数または複数の色のデータが与えられてから、与えられたデータに応じた透過率になるまでの時間を示す応答時間指定データを与えられると、さらに応答時間指定データを用いて光源点灯時間が求められる。これにより、光源点灯時間が適切に指定されるので、画像表示装置は、表示エリアに色むらの発生がより一層抑制された画像を表示することができる。
【００３９】
上記第５の発明によれば、表示エリアおよび非表示エリアにそれぞれ与えられる、単数または複数の色のデータは、サブフレーム期間ごとに画像を表示するためのフィールドシーケンシャル画像データと、表示開始位置指定データと、非表示開始位置指定データとに基づいて求められる。これにより、画像表示装置は、表示エリアおよび非表示エリアに与えられる画像を表示するためのデータを容易かつ確実に生成することができる。
【００４０】
上記第６の発明によれば、画像制御回路には、照明装置を点灯させる光源点灯時間を求めるための点灯割合処理回路と、光源の点灯開始時刻およびスキャン駆動の開始時刻の少なくともいずれかを制御するためのタイミング制御信号を求める点灯タイミング処理回路と、表示エリアおよび非表示エリアに与えられる、単数または複数の色のデータを求める表示画像生成回路とを含む。これにより、画像表示装置は、色むらの発生を抑制した画像を表示エリアに容易かつ確実に表示することができる。
【００４１】
上記第７の発明によれば、画像制御回路は、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データとを含む入力信号から、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データとを分離する信号処理回路を含んでいる。これにより、入力信号の生成時に、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データの変更を容易に行うことができる。このため、画像表示装置は、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データを変更することによって、色むらの発生を抑制した画像の表示が可能な表示エリアを表示パネルの任意の位置に設定することができる。
【００４２】
上記第８の発明によれば、応答時間指定データも入力信号に含まれ、信号分離回路によって分離される。これにより、応答時間指定データの変更を容易に行うことができるので、使用される表示パネルに応じて最適な応答時間を設定することができる。このため、光源点灯時間が適切に指定され、画像表示装置は、表示エリアに色むらの発生がより一層抑制された画像を表示することができる。
【００４３】
上記第９の発明によれば、画像制御回路は、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データとを、その内部のメモリに格納している。これにより、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データの変更を容易に行うことができる。このため、画像表示装置は、これらのデータを変更して、色むらの発生を抑制した画像の表示が可能な表示エリアを表示パネルの任意の位置に設定することができる。
【００４４】
上記第１０の発明によれば、画像制御回路は、応答時間指定データもメモリに格納している。これにより、応答時間指定データの変更を容易に行うことができるので、使用される表示パネルに応じて最適な応答時間を設定することができる。このため、画像表示装置は、光源点灯時間が適切に指定され、表示エリアに色むらの発生がより一層抑制された画像を表示することができる。
【００４５】
上記第１１の発明によれば、第８の発明と同様の効果を奏する。
【００４６】
上記第１２の発明によれば、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データとの大小関係に応じた算出式により光源点灯時間を容易かつ迅速に求めることができる。これにより、光源点灯時間が適切に指定され、画像表示装置は、表示エリアに色むらの発生がより一層抑制された画像が表示される。
【００４７】
上記第１３の発明によれば、表示開始位置指定データと非表示開始位置指定データとの大小関係を比較することによって、表示エリアおよび非表示エリアにそれぞれ与えられる、単数または複数の色のデータを求めたり、表示位置を指定したりすることが容易かつ迅速に行われる。これにより、画像表示装置は、色むらの発生が抑制された画像を表示エリアに容易かつ迅速に表示することができる。
【００４８】
上記第１４の発明によれば、非表示開始位置指定データが表示開始位置指定データよりも小さくかつゼロではない場合、非表示開始位置指定データよりも小さい表示開始位置指定データを有する前記単数または複数の色のデータを１サブフレーム期間だけ遅延させて出力する。これにより、画像表示装置は、非表示開始位置指定データよりも小さい表示開始位置指定データによって指定される表示エリアに、色むらの発生が抑制された画像を表示することができる。
【００４９】
上記第１５の発明によれば、第１から第１５の発明に係る画像表示装置を用いた展示ボックスの内部に展示物を入れることにより、展示ボックスは、表示パネルの表示エリアに色むらのない画像を表示したり、展示物の説明を記載したりすることができる。また、照明装置からの光の透過量を最大にするデータを非表示エリアに与えることにより、観察者は展示ボックス内の展示物を観察しやすくなる。一方、光の透過量を最小限にする遮蔽データを、非表示エリアを与えることにより、観察者は展示物だけを観察することができる。
【００５０】
上記第１６の発明によれば、第１の発明と同様の効果を奏する。
【００５１】
上記第１７の発明によれば、第２の発明と同様の効果を奏する。
【００５２】
上記第１８の発明によれば、第３の発明と同様の効果を奏する。
【００５３】
上記第１９の発明によれば、第４の発明と同様の効果を奏する。
【００５４】
上記第２０の発明によれば、第５の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】液晶パネルに赤色の画像を表示する際のタイミングを示す図であり、より詳しくは、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図２】フィールドシーケンシャル駆動により色むらの少ない赤色の画像を表示する駆動方法を示す図であり、より詳しくは、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図３】色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を調整する方法を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を狭くする方法を示す図であり、（ｃ）は色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を広くする方法を示す図である。
【図４】色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の上半分に設定する方法を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図５】色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の下半分に設定する方法を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。図１に示すＴＦＴにおいて、ソース電極の端部からの距離と酸化物半導体層内のキャリア濃度の分布との関係を示す図である。
【図６】色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の上部に設定し、画面の下半分を最大透過状態の非表示エリアにする方法を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図７】画面に赤色の画像を表示するときに液晶の応答時間が与える影響を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は液晶の応答時間を考慮しない場合の各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図であり、（ｃ）は液晶の応答時間を考慮した場合の各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図８】スキャン駆動をサブフレーム期間の終了時刻よりも早い時刻に終了する場合を示す図であり、より詳細には、（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す液晶表示装置に含まれる画像制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す画像制御回路に含まれる画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】図９に示す液晶表示装置において、画面全体を最大透過状態の非表示エリアにする場合を示す図である。
【図１３】図９に示す液晶表示装置において、画面の中央に表示エリアを設け、表示エリアを上下から挟むように非表示エリアを設ける場合を示す図である。
【図１４】図９に示す液晶表示装置において、画面の上部と下部に表示エリアを設け、表示エリアによって挟まれた画面の中央に非表示エリアを設ける場合を示す図である。
【図１５】図９に示す液晶表示装置において、画面の上部に表示エリアを設け、下部に非表示エリアを設ける場合を示す図である。
【図１６】図９に示す液晶表示装置において、画面の上部に非表示エリアを設け、下部に表示エリアを設ける場合を示す図である。
【図１７】第１の実施形態の変形例に係る液晶表示装置に含まれる画像制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７に示す画像制御回路に含まれる画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示す液晶表示装置に含まれる画像制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図２１】図２０に示すフローチャートにおいて、光源点灯時間を求めるための処理手順を示すサブルーチンである。
【図２２】図２０に示すフローチャートにおいて、画像を表示するためのデータを生成する処理手順を示すサブルーチンである。
【図２３】図２０に示すフローチャートにおいて、画像を表示するためのデータを生成する処理手順を示すサブルーチンである。
【図２４】本発明の第２の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４に示す液晶表示装置に含まれる画像制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第１の応用例である展示ボックスを示す斜視図である。
【図２７】本発明の第２の応用例に用いられる複数の色の光を発する光源を示す図であり、より詳細には、図（ａ）は複数の発光素子が順に点灯される室内の照明装置であり、図（ｂ）はフィールドシーケンシャル駆動される表示装置である。
【図２８】本発明の第２の応用例を示す図であり、より詳細には、図（ａ）は本発明を応用した眼鏡であり、図（ｂ）は本発明を応用したタブレットである。
【図２９】従来のフィールドシーケンシャル方式によって液晶パネルに画像を表示する場合における各サブフレーム期間の画像の表示状態を示す図であり、より詳しくは、（ａ）は液晶パネルの各画素に赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
＜１．基礎検討＞
駆動回路の負荷を軽減し、かつ画像データを与えるために必要な時間を確保しつつ、赤色の画像を液晶パネルに表示する場合の液晶表示装置の駆動方法について種々の検討を行ったので、その検討結果を説明する。なお、本明細書では、液晶パネルに赤色の画像を表示する場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、赤色、緑色および青色の３色のうちのいずれか２色、またはすべての色を含む画像を表示する場合にも同様に適用される。また、赤色、緑色および青色の画像を順に表示するフィールドシーケンシャル駆動だけでなく、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の画像を順に表示するフィールドシーケンシャル駆動など、その他のフィールドシーケンシャル駆動にも同様に適用される。
【００５７】
＜１．１  第１の駆動方法＞
図１は、液晶パネルに赤色の画像を表示する際のタイミングを示す図であり、より詳しくは、図１（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図１（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。図１（ａ）および図１（ｂ）の横軸は時間を示し、縦軸は液晶パネルの垂直方向の長さを示す。本明細書では、１フレーム期間は、３つのサブフレーム期間によって構成されているとする。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す矢印はスキャン駆動を示している。
【００５８】
ここで、本明細書における「赤色の画像」を定義する。「赤色の画像」とは、赤色の最大輝度画像を指しており、赤、緑、青の３つのサブフレームで構成されるフィールドシーケンシャル駆動においては、赤色の光の透過量が最大になる赤色のデータ（以下、「透過データ」という）が与えられ、緑色および青色のデータとして緑色および青色の光の透過量が最小になる画像データ（以下、遮蔽データとする）が与えられたときの画像をいう。また「赤色の画像」とは、観測者の目と液晶パネル上の画像が表示されるエリアとを結ぶ直線上で、液晶パネルの背面側に白色の物体が存在する場合に、光源からの光を反射または透過することによって十分に拡散する状態で、白色の物体が液晶パネルを通して赤色に見えることをいう。
【００５９】
スキャン駆動を各サブフレーム期間に１回ずつ行った場合には、図２８に示す場合に比べて、駆動回路の負荷が小さくなり、また各画素に画像データを与えるための時間を確保することができる。この場合に、画面にどのような画像が表示されるかを検討する。
【００６０】
第１サブフレーム期間では、図１（ａ）に示すように、その開始時刻から、画面の上端から下端に向かってスキャン駆動が行われ、赤色のデータとして、発光素子からの光を最大限に透過する透過データが各画素に順に与えられ、その終了時刻に、下端の画素に赤色のデータとして発光素子からの光を最大限に透過する透過データが与えられる。また、図１（ｂ）に示すように、第１サブフレーム期間の開始時刻に赤色の発光素子が点灯され、その終了時刻に消灯される。
【００６１】
次に、第２サブフレーム期間では、図１（ａ）に示すように、その開始時刻から、画面の上端から下端に向かってスキャン駆動が行われ、緑色のデータとして、発光素子からの光の透過量を最小限にする遮蔽データが画素ごとに与えられる。また、第２サブフレーム期間の開始時刻に緑色の発光素子が点灯され、その終了時刻に消灯される。スキャン駆動は画面の上端から下端に向かって行われるので、画面の下方の画素ほど透過データの代わりの遮蔽データが与えられるまでの時間が長くなり、それまでは赤色のデータが残っている。また、図１（ｂ）に示すように、第２サブフレームデータの開始時刻から終了時刻まで緑色の発光素子が点灯される。緑色の発光素子が点灯されても、画面の上方の画素では、短時間のうちに、透過データの代わりの遮蔽データが与えられるので、画素を透過する緑色の光の光量は少ない。しかし、画面の下方の画素では、遮蔽データが与えられるまでの時間が長くなり、その間に画素を透過する緑色の光の光量が多くなる。その結果、画面に表示される画像（視認画像）は、画面の上部では赤色であるが、下部に近づくにつれて緑色が多く混じるようになり、色むらまたは輝度むらが発生する。これは、スキャン駆動によって透過データの代わりの遮蔽データを与えるまでの時間が画素ごとに異なり、画面の下部になるほど、透過データを与えられた画素を緑色の光が透過する時間が長くなるからである。
【００６２】
なお、画面の下方に表示される画像は本来赤色であるべきにもかかわらず、緑色を多く含むため色むらのある画像になる。別の見方をすれば、画面の上方の画素と下方の画素とでは、輝度に影響を与える緑色の光の光量が異なり、画面に表示される画像は輝度むらのある画像になるともいえる。そこで、本明細書では、このようなむらを「色むら」として説明する。
【００６３】
なお、第３サブフレーム期間では、その開始時刻から、全画素に遮蔽データが与えられているので、青色の発光素子の点灯中に青色の光が各画素を透過することはない。これにより、赤色の画像に青色が混色することによる色むらは発生しない。
【００６４】
次に、赤色の画像を表示する際に発生するこのような色むらを抑制するための駆動方法を検討する。
【００６５】
＜１．２  第２の駆動方法＞
図２は、フィールドシーケンシャル駆動により色むらの少ない赤色の画像を表示する駆動方法を示す図であり、より詳しくは、図２（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図２（ｂ）は各色の発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【００６６】
図２（ａ）に示すように、第１サブフレーム期間に、画面の上部からスキャン駆動を開始し、画素ごとに赤色のデータとして透過データを与える。また、赤色の発光素子を第１サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。
【００６７】
次に、第２サブフレーム期間に、画面の上部からスキャン駆動を開始し、画素ごとに緑色データとして遮蔽データを与える。また、緑色の発光素子を第２サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。
【００６８】
同様にして、第３サブフレーム期間に、スキャン駆動により、画素ごとに青色のデータとして遮蔽データを与える。また、青色の発光素子を第３サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。
【００６９】
このような駆動を行えば、図２に示す点線よりも上のエリアでは、第１サブフレーム期間に赤色の光が透過する。第２および第３サブフレーム期間には、それぞれ緑色および青色のデータとして遮蔽データが与えられているので、緑色および青色の光はこのエリアを透過できない。その結果、このエリアでは色むらのない赤色の画像が表示される。このような色むらのない赤色の画像が表示されるエリアを表示エリアという。
【００７０】
これに対して、図２に示す点線よりも下のエリアでは、第１サブフレーム期間に赤色の光が透過し、第２サブフレーム期間に緑色の光が透過する。その結果、このエリアの視認画像は赤色に緑色が混じった色むらのある画像になる。このような色むらのある赤色の画像が表示されるエリアを非表示エリアという。
【００７１】
このように、画像データを与えるタイミングと発光素子の点灯開始時刻とを調整し、さらに発光素子の点灯時間を調整することにより、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面上に設けることができる。なお、本明細書では、各サブフレーム期間において各色の発光素子を点灯させる期間を特定期間ということがある。
【００７２】
また、非表示エリアに表示される色むらのある画像の代わりに、サブフレームごとの画面が変化しない画面、具体的には、背景色の光を最大限に透過する状態の画面、背景色の光を任意の透過率で透過する状態の画面、背景色の光の透過量を最小限になるように遮蔽する状態の画面、または非カラー画像を表示する画面にしてもよい。これにより、駆動回路の負荷が大きくならないようにして、色むらのない画面のみを表示することができる。
【００７３】
＜１．３  第３の駆動方法＞
第２の駆動方法において、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を調整する方法を検討する。図３は、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を調整する方法を示す図であり、より詳細には、図３（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図３（ｂ）は色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を狭くする方法を示す図であり、図３（ｃ）は色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を広くする方法を示す図である。
【００７４】
図３（ａ）に示すように、赤色の画像を表示するためのデータを与えるスキャン駆動は、図２（ａ）の場合と同じであるため、その説明を省略する。
【００７５】
図３（ｂ）に示すように、各サブフレーム期間において赤色、緑色および青色の発光素子の点灯開始時刻をそれぞれ、スキャン駆動の開始時刻すなわち各サブフレーム期間の開始時刻に近づければ近づけるほど、色むらのない赤色の画像の表示可能な表示エリアの面積は狭くなる。しかし、赤色の発光素子の点灯時間は長くなるので、赤色の画像の輝度は高くなる。
【００７６】
これに対し、図３（ｃ）に示すように、各サブフレーム期間において赤色、緑色および青色の発光素子の点灯開始時刻をそれぞれ、スキャン駆動の開始時刻すなわち各サブフレーム期間の開始時刻から遠ざければ遠ざけるほど、色むらのない赤色の画像の表示可能な表示エリアの面積は広くなる。しかし、赤色の発光素子の点灯時間は短くなるので、赤色の画像の輝度は低くなる。
【００７７】
このようにして、スキャン駆動の開始時刻を一定としたときの各発光素子の点灯開始時刻および点灯時間を調整することにより、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの面積を広くしたり、狭くしたりすることができる。
【００７８】
＜１．４  第４の駆動方法＞
第２の駆動方法において、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアの位置を調整する方法を検討する。図４は、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の上半分に設定する方法を示す図であり、より詳細には、図４（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図４（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。また、図５は、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の下半分に設定する方法を示す図であり、より詳細には、図５（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図５（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【００７９】
図４（ａ）に示すように、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の上半分に設定する場合、赤色のデータを与えるスキャン駆動は、図２（ａ）の場合と同じであるため、その説明を省略する。
【００８０】
また、図４（ｂ）に示すように、第１サブフレーム期間の１／２期間が経過したときからその終了時刻まで赤色の発光素子を点灯する。これにより、赤色の発光素子が点灯している期間に赤色の光が画面全体を透過する。次に、第２サブフレーム期間において、その１／２期間が経過したときからその終了時刻まで緑色の発光素子を点灯する。これにより、緑色の発光素子が点灯している期間に緑色の光が画面の下半分を透過する。次に、第３サブフレーム期間において、その１／２期間が経過したときからその終了時刻まで青色の発光素子を点灯する。しかし、第３サブフレーム期間には、全画素に遮蔽データが与えられているので、青色の光は遮蔽データによって遮られ、光の透過量は最小限になるように遮蔽される。
【００８１】
これにより、１フレーム期間ごとに、画面の上半分には色むらのない赤色の画像が表示され、画面の下半分には赤色に緑色が混色した色むらのある画像が表示される。
【００８２】
次に、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の下半分に設定する場合について説明する。図５（ａ）に示すように、各サブフレーム期間において、スキャン駆動をそれぞれのサブフレーム期間の開始時刻から開始する。また、図５（ｂ）に示すように、第２サブフレーム期間の開始時刻からその１／２期間が経過するときまで赤色の発光素子を点灯する。これにより、第２サブフレーム期間において、赤色の光が画面全体を透過する。第３サブフレーム期間の開始時刻からその１／２期間が経過するときまで緑色の発光素子を点灯する。しかし、第３サブフレーム期間には、緑色のデータとして遮蔽データが与えられているので、緑色の光は遮蔽データによって遮られ、その透過量は最小限になるように遮蔽される。次のフレームの第１サブフレーム期間の開始時刻からその１／２期間が経過するときまで青色の発光素子を点灯する。これにより、第１サブフレーム期間において、青色の光が画面の上半分を透過する。このため、視認画像として、画面の上半分には赤色に青色が混色した画像が表示され、画面の下半分には色むらのない赤色の画像が表示される。
【００８３】
図５（ａ）および図５（ｂ）では、図４（ａ）および図４（ｂ）の場合と同様に、各サブフレーム期間の開始時刻にスキャン駆動を開始し、各発光素子の点灯開始時刻を１／２期間だけ遅らせた。しかし、各発光素子の点灯時刻を図４（ａ）および図４（ｂ）と同じにし、スキャン駆動をそれよりも１／２期間だけ早い時刻から開始してもよい。このように、スキャン駆動の開始時刻と、発光素子の点灯開始時刻とのタイミングを調整することにより、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の任意の位置に設けることができる。
【００８４】
＜１．５  第５の駆動方法＞
第４の駆動方法と同様に、画面の上半分に色むらのない赤色の画像を表示するとともに、色むらが生じる画面の下半分を最大透過状態の非表示エリアにする方法を検討する。図６は、色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを画面の上部に設定し、画面の下半分を最大透過状態の非表示エリアにする方法を示す図であり、より詳細には、図６（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図６（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【００８５】
まず、図６（ａ）に示すように、第１サブフレーム期間では、図２（ａ）に示す場合と同様に、その開始時刻から終了時刻までスキャン駆動を行う。このスキャン駆動において、画面の上半分の画素に赤色のデータとして透過データが与えられる。また、画面の下半分の画素に赤色のデータとして発光素子からの赤色の光を最大限に透過する透過データが与えられる。次に、第２サブフレーム期間では、その開始時刻から終了時刻までスキャン駆動を行う。このスキャン駆動において、画面の上半分の画素に緑色のデータとして遮蔽データが与えられ、画面の下半分の画素に赤色のデータと同じデータである緑色のデータとして発光素子からの緑色の光を最大限に透過する透過データが与えられる。第３サブフレーム期間でも、第２サブフレーム期間の場合と同様に、スキャン駆動によって、画面の上半分の画素に青色のデータとして遮蔽データが与えられ、画面の下半分の画素に赤色のデータと同じデータである青色のデータとして発光素子からの光を最大限に透過する透過データが与えられる。
【００８６】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１サブフレーム期間では、その開始時刻から１／２期間が経過したときからその終了時刻まで赤色の発光素子が点灯される。同様に、第２および第３サブフレーム期間においても、それぞれの開始時刻から１／２期間が経過したときからその終了時刻まで緑色および青色の発光素子がそれぞれ点灯される。
【００８７】
これにより、第１サブフレーム期間において、その開始時刻から１／２期間が経過したときからその終了時刻まで、画面の上半分および下半分を、赤色の光が液晶パネルの最大透過率に応じて透過する。第２サブフレーム期間において、その開始時刻から１／２期間が経過したときからその終了時刻まで、画面の上半分では、遮蔽データによって緑色の光の透過量は最小限になるように遮蔽され、画面の下半分では、緑色の光が液晶パネルの最大透過率に応じて透過する。同様に、第３サブフレーム期間でも、画面の上半分では青色の光の透過量は最小限になるように遮蔽され、画面の下半分では青色の光が液晶パネルの最大透過率に応じて透過する。
【００８８】
その結果、画面の上半分では赤色のデータに応じた赤色の光だけが透過し、画面の下半分では赤色のデータ、または赤色のデータと同じデータとなる緑色、青色のデータとして与えられた透過データに応じて決まる光量の赤色、緑色および青色の光が透過する。このため、視認画像として、画面の上半分に赤色の画像が表示され、画面の下半分は背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになる。
【００８９】
このように、各サブフレーム期間において、赤色、緑色および青色の光を最大限に透過する透過データを各サブフレームの対応するエリアにそれぞれ与える。これにより、各サブフレームにおいて、光を最大限に透過する画像データが与えられたエリアは、背景色を最大限に透過する状態になる。言い換えれば、各サブフレームの透過する画像データが等しければ、色表示はできないが、色むらのない表示が可能になる。より具体的には、各サブフレームに等しい遮蔽データを入力することにより最大遮蔽状態にしてもよく、各サブフレームに等しい任意の透過率データを入力することにより任意の透過状態にしてもよく、または任意の非カラー画像を表示するようにしてもよい。
【００９０】
＜１．６  第６の駆動方法＞
第１から第５の駆動方法では、画素に画像データが与えられてから、画素の透過率が画像データによって決まる所定値になるまでの時間（以下、「液晶の応答時間」という）はゼロであるとした。しかし、実際には、液晶の応答時間はゼロではない。そこで、液晶の応答時間を考慮する場合について説明する。図７は、画面に赤色の画像を表示するときに液晶の応答時間が与える影響を示す図であり、より詳細には、図７（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図７（ｂ）は液晶の応答時間を考慮しない場合の各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図であり、図７（ｃ）は液晶の応答時間を考慮した場合の各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【００９１】
図７（ａ）に示すように、第１サブフレーム期間の開始時刻から終了時刻までスキャン駆動が行われ、赤色のデータとして透過データが各画素に与えられる。次に、第２サブフレーム期間の開始時刻から終了時刻までスキャン駆動が行われ、緑色のデータとして遮蔽データが各画素に与えられる。第３サブフレーム期間でも、第２サブフレーム期間の場合と同様のスキャン駆動によって、各画素に青色のデータとして遮蔽データが与えられる。
【００９２】
図７（ａ）では、液晶の応答時間Ｔｌは、赤色のデータを与えるためのスキャン駆動を示す矢線と、矢線に平行に引かれた線との間の距離によって表わされる。赤色のデータとして透過データを与えられた画素の透過率が所定値になるのは、画像データが与えられたときではなく、さらに応答時間Ｔｌが経過したときになる。同様に、緑色および青色のデータとして遮蔽データが与えられたときにも、画素の透過率が最小値になるのは遮蔽データを与えられてから応答時間Ｔｌが経過したときになる。したがって、所望の光量の赤色の光が透過するのは、赤色のデータが与えられたときではなく、さらに液晶の応答時間Ｔｌが経過したときから、緑色のデータとして遮蔽データが与えられるときまでである。
【００９３】
そこで、図２に示す第２の駆動方法の場合と同様にして、図７（ｂ）に示す液晶の応答時間Ｔｌを考慮しない場合と、図７（ｃ）に示す液晶の応答時間Ｔｌを考慮した場合について、画面の上部に色むらのない赤色の画像を表示させる。図７（ｂ）および図７（ｃ）において、色むらのない赤色の画像が表示される表示エリアの面積を同じにするためには、液晶の応答時間Ｔｌを考慮した場合には、考慮しない場合に比べて、各発光素子の光源点灯時間を短くすればよいことがわかる。
【００９４】
なお、後述するように、本発明に係る液晶表示装置において液晶の応答時間Ｔｌを考慮する場合には、入力信号に液晶の応答時間Ｔｌを示す応答時間指定データ（Ｔｌ指定データ）を含めたり、液晶表示装置内にＴｌ指定データを格納したメモリを設けたりする必要がある。
【００９５】
＜１．７  第７の駆動方法＞
第１から第６までの駆動方法では、各サブフレーム期間に行なわれるスキャン駆動は、サブフレーム期間の開始時刻に開始され、その終了時刻に終了する場合について説明した。しかし、スキャン駆動は、サブフレーム期間の開始時刻に開始され、サブフレーム期間の終了時刻よりも早い時刻に終了してもよい。
【００９６】
図８は、スキャン駆動をサブフレーム期間の終了時刻よりも早い時刻に終了する場合を示す図であり、より詳細には、図８（ａ）は液晶パネルに赤色の画像を表示するためのデータを与えるタイミングを示す図であり、図８（ｂ）は各色の発光素子を点灯する点灯開始時刻および点灯時間を示す図である。
【００９７】
図８（ａ）に示すように、第１サブフレーム期間の開始時刻からスキャン駆動を開始し、その終了時刻前にスキャン駆動を終了する。このスキャン駆動によって、画素ごとに赤色のデータとして透過データを与える。また、赤色の発光素子を第１サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。これにより、スキャン駆動の終了時刻から第１サブフレーム期間の終了時刻までの期間には、赤色の光が画面全体を透過する。
【００９８】
次に、第２サブフレーム期間の開始時刻からスキャン駆動を開始し、その終了時刻前にスキャン駆動を終了する。このスキャン駆動によって、画素ごとに緑色データとして遮蔽データを与える。また、緑色の発光素子を第２サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。これにより、画面の一部を緑色の光が透過する。
【００９９】
同様にして、第３サブフレーム期間に、スキャン駆動により、画素ごとに青色のデータとして遮蔽データを与える。また、青色の発光素子を第３サブフレーム期間の開始時刻から所定の時間が経過したときに点灯し、その終了時刻に消灯する。これにより、青色の光は画面を透過できない。
【０１００】
このように、スキャン駆動の終了時刻をサブフレーム期間の終了時刻よりも早くすることによっても、色むらのない赤色の画像を表示する表示エリアを画面上に設けることができる。このような駆動方法によれば、色むらのない赤色の画像を表示できる表示エリアを広くしたり、赤色の画像の輝度を高くしたりすることができる。
【０１０１】
なお、上記説明では、スキャン駆動をサブフレーム期間の開示時刻と同時に開始し、その終了時刻よりも早く終了する場合について説明した。しかし、スキャン駆動をサブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始し、その終了時刻と同時に終了してもよい。また、スキャン駆動をサブフレーム期間の開始時刻よりも遅く開始し、その終了時刻よりも早く終了してもよい。
【０１０２】
上記のような色むらのない画像を表示可能な液晶表示装置には、ハードウエアによって構成された液晶表示装置と、ソフトウエアによって動作を制御する構成の液晶表示装置とがある。そこで、以下では、それぞれの液晶表示装置について順に説明する。
【０１０３】
＜２．第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置は、ハードウエアによって構成された液晶表示装置である。
【０１０４】
＜２．１  液晶表示装置の構成＞
図９は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、液晶表示装置は、画像制御回路１０と、表示素子駆動回路４０と、光源駆動回路５０と、液晶パネル６０と、バックライトユニット７０とを備えている。外部から画像データを含む入力信号が画像制御回路１０に与えられると、画像制御回路１０は、入力信号に基づいて、画像を表示するためのデータと、光源点灯開始時刻を制御するためのタイミング制御信号と、光源点灯時間と、光源輝度データとを生成する。画像を表示するためのデータは表示素子駆動回路４０に与えられ、タイミング制御信号は表示素子駆動回路４０と光源駆動回路５０とに与えられ、光源点灯時間と光源輝度データは光源駆動回路５０に与えられる。
【０１０５】
液晶パネル６０には、複数の表示素子６１がマトリクス状に配列され、各表示素子６１は走査線ＧＬおよび信号線ＳＬに接続されている。各表示素子６１に、所定のタイミングで画像を表示するためのデータに基づいて生成された表示素子駆動信号が与えられる。なお、本明細書では、便宜上、表示素子駆動信号も含めて画像を表示するためのデータということがある。
【０１０６】
バックライトユニット７０は、液晶パネル６０の裏面側に配置されている。バックライトユニット７０には、赤色、緑色および青色の発光素子をそれぞれ１個ずつ含む複数個の光源７１がマトリクス状に配置されている。これらの赤色、緑色および青色の発光素子を順に点灯させることによって、液晶パネル６０を裏面側から照射する。これにより、液晶パネル６０は表示素子駆動信号によって決まる光量の光を透過し、液晶パネル６０に画像が表示される。バックライトユニット７０の光源７１の発光素子は、ＬＥＤやＣＣＦＬなどからなる。なお、光源７１には、赤色、緑色および青色の発光素子が１個ずつ含まれる場合に限定されず、例えば赤色の発光素子が２個、緑色の発光素子が２個、青色の発光素子が１個含まれる場合や、赤色の発光素子が１個、緑色の発光素子が２個、青色の発光素子が１個含まれる場合等がある。また、複数個の光源７１は、バックライトユニット７０内でマトリクス状に配列されている場合に限定されず、他の方式によって配列されていてもよい。また、光源７１の個数は、複数個に限定されず、１個であってもよい。例えば、赤色、緑色および青色の発光素子をそれぞれ１個ずつ含む１個の光源であってもよく、あるいは、赤色、緑色および青色の光を発する蛍光体や、カラーフィルタ等を用いて、１個の白色のＬＥＤが発する光の色を切り換えるようにした光源であってもよい。
【０１０７】
本発明の各実施形態において、液晶パネル６０に照射される光は、液晶パネル６０の裏面側に配置されたバックライトユニット７０からの光に限定されず、液晶パネル６０の背面側から照射される光であればよい。具体的には、内面が白色のケースにおいて、ケースの天面にＬＥＤを配置することによって液晶パネル６０の背面から光を照射する構成、任意の位置に配置されたＬＥＤに対して拡散板、フィルムまたはレンズなどを通すことによって液晶パネル６０の背面から光を照射する構成、または液晶パネル６０の側面にＬＥＤを配置し、導光板を使用することによって液晶パネル６０の背面から光を照射する構成などがある。そこで、バックライトユニット７０だけでなく、これらの構成も含めて照明装置ということがある。
【０１０８】
次に、画像制御回路１０における処理を説明する。図１０は、画像制御回路１０の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、画像制御回路１０は、信号分離回路２１と、フィールドシーケンシャル処理回路２２と、メモリ２３と、画像処理回路３０とを含む。
【０１０９】
外部から画像制御回路１０に与えられた入力信号は信号分離回路２１に与えられる。この入力信号には、画像データ、表示素子６１のスキャン駆動開始時刻と発光素子の点灯開始時刻とのタイミング、および、発光素子の点灯時間を調整することによって、色むらのない画像を表示する表示エリアの画面上の開始位置を指示する表示開始ライン指定データ（Ｘａ指定データ）と、各サブフレームの画像データを等しくすることによって、色は表示されないが色むらのない画像を表示する非表示エリアの画面上の開始位置を指定する非表示開始ライン指定データ（Ｘｎ指定データ）と、Ｔｌ指定データとが含まれている。信号分離回路２１は、入力信号に含まれる画像データ、Ｘａ指定データ、Ｘｎ指定データ、および、Ｔｌ指定データを分離する。そして、画像データをフィールドシーケンシャル処理回路２２に与え、Ｘａ指定データ、Ｘｎ指定データ、および、Ｔｌ指定データを画像処理回路３０に与える。
【０１１０】
フィールドシーケンシャル処理回路２２は、動画を表示する場合には、例えばフレームレートが１／６０ｓｅｃの画像データを与えられたとき、フィールドシーケンシャル処理回路２２に接続されたメモリ２３に画像データを記憶させる。そして、次のフレーム期間に、フレームレートが１／６０ｓｅｃの画像データが入力されたとき、メモリ２３に記憶された画像データと新たに入力された画像データとの間で動き補償処理を行うためのフレームレート変換を行う。これにより、フレームレートが１／６０ｓｅｃの画像データは、１／２４０ｓｅｃの画像データにフレームレート変換される。さらにフレームレートが１／２４０ｓｅｃの画像データに基づいて、フレームレートが１／２４０ｓｅｃの赤色、緑色および青色のフィールドシーケンシャル画像データ（ＦＳ画像データ）が生成される。また、各光源７１の輝度を表わす光源輝度データも生成される。フィールドシーケンシャル処理回路２２は、ＦＳ画像データおよび光源輝度データを画像処理回路３０に与える。なお、上記フレームレートは１／２４０ｓｅｃに限定されるのではなく、表示素子６１の応答速度が対応可能であれば、より高速なフレームレートに変換することが望ましい。
【０１１１】
次に、画像処理回路３０における処理を説明する。図１１は、画像処理回路３０の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、画像処理回路３０は、点灯割合処理回路３１と、点灯タイミング処理回路３２と、表示画像生成回路３３とを含む。点灯割合処理回路３１は、光源７１に含まれる発光素子の点灯時間のうち、最大の点灯時間である最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めるための回路であり、点灯タイミング処理回路３２は、表示素子６１のスキャン駆動の開始時刻から発光素子を点灯するまでの時間（点灯駆動調整時間Ｔｄ）に基づいて、光源点灯開始時刻を制御するタイミング制御信号を求めるための回路である。タイミング制御信号によって、発光素子の点灯開始時刻が決まる。
【０１１２】
点灯割合処理回路３１は、信号分離回路２１から与えられたＴｌ指定データ、Ｘａ指定データおよびＸｎ指定データを用い、次式（１）〜（３）のいずれかによって、発光素子を点灯させる時間である最大光源点灯時間Ｔｂｍを求める。
【０１１３】
いずれの式を用いて計算を行うかは、表示開始ラインＸａと非表示開始ラインＸｎとの大小関係によって決まる。具体的には、非表示開始ラインＸｎが表示開始ラインＸａよりも大きい場合には、次式（１）を用いる。表示開始ラインＸａと、非表示開始ラインＸｎとが等しい場合には次式（２）を用いる。表示開始ラインＸａが非表示開始ラインＸｎよりも大きい場合には次式（３）を用いる。なお、次式（１）〜（３）において、１サブフレーム期間をＴ、表示部の全ライン数をＸとする。
Ｔｂｍ＝Ｔ−Ｔｌ−｛Ｔ＊（Ｘｎ−Ｘａ）｝／Ｘ  …  （１）
Ｔｂｍ＝Ｔ  …  （２）
Ｔｂｍ＝Ｔ−Ｔｌ−｛Ｔ＊（Ｘ＋Ｘｎ−Ｘａ）｝／Ｘ  …  （３）
【０１１４】
上式（１）〜（３）によって求められる最大光源点灯時間Ｔｂｍは、色むらのない状態で輝度を最大とするための光源点灯時間である。なお、輝度を犠牲にしてもよい場合には、光源点灯時間Ｔｂは０と最大光源点灯時間Ｔｂｍとの間で変化させることができる。このとき、光源点灯開始時刻および光源点灯時間は、最大光源点灯時間Ｔｂｍの範囲内で任意に設定することができる。
【０１１５】
点灯割合処理回路３１には、フィールドシーケンシャル処理回路２２から各発光素子の輝度を表わす光源輝度データが与えられる。したがって、点灯割合処理回路３１は、式（１）〜（３）のいずれかによって求めた最大光源点灯時間Ｔｂｍと、フィールドシーケンシャル処理回路２２から出力される光源輝度データとを光源駆動回路５０に出力するとともに、最大光源点灯時間Ｔｂｍを点灯タイミング処理回路３２にも与える。
【０１１６】
点灯タイミング処理回路３２は、信号分離回路２１から与えられるＸａ指定データと、点灯割合処理回路３１から与えられる最大光源点灯時間Ｔｂｍとを用いて、次式（４）により点灯駆動調整時間Ｔｄを求める。
【０１１７】
点灯駆動調整時間Ｔｄは、表示素子６１のスキャン駆動開始時刻から発光素子をどれだけ早く点灯させたり、遅らせて点灯させたりすればよいかを決めるための時間である。
Ｔｄ＝Ｔ−Ｔｂ＋（Ｔ＊Ｘａ／Ｘ）  …  （４）
【０１１８】
点灯タイミング処理回路３２は、式（４）によって求めた点灯駆動調整時間Ｔｄに基づタイミング制御信号を求め、当該タイミング制御信号を表示素子駆動回路４０および光源駆動回路５０に与える。なお、発光素子の点灯開始時刻を調整する代わりに、スキャン駆動の開始時刻を調整してもよく、あるいは点灯開始時刻とスキャン駆動の開始時刻の両方を調整してもよい。また、上記式（１）〜（４）によって表わされる最大光源点灯時間Ｔｂｍおよび点灯駆動調整時間Ｔｄは、色むらがない状態で最大輝度を表示する場合を想定したものである。しかし、多少の色むらを許容する場合には、最大光源点灯時間Ｔｂｍおよび点灯駆動調整時間Ｔｄをそれぞれ許容量だけ増加または減少させてもよい。
【０１１９】
表示画像生成回路３３は、信号分離回路２１から与えられたＸａ指定データおよびＸｎ指定データと、フィールドシーケンシャル処理回路２２から与えられたＦＳ画像データとに基づいて、画像を表示するためのデータを生成する。画像を表示するためのデータには、表示エリアに表示するための画像データと、各サブフレームの画像データを等しくすることで、色は表示されないが色むらのない画像を非表示エリアに表示するための画像データとが含まれる。次に、表示画像生成回路３３は、画像を表示するためのデータを表示素子駆動回路４０に出力する。
【０１２０】
光源駆動回路５０は、光源輝度データによって表わされる輝度に応じて最大光源点灯時間Ｔｂｍを調整することにより、光源点灯時間Ｔｂを求める。具体的には、光源輝度データの値が小さくなれば、それに応じて最大光源点灯時間Ｔｂｍを短くすることにより、光源点灯時間Ｔｂを求める。このように、光源点灯時間Ｔｂは、光源輝度データに応じて、光源輝度データの最大値に対応する時間である最大光源点灯時間Ｔｂｍの範囲内で調整される。次に、光源駆動回路５０は、光源点灯時間Ｔｂと、点灯タイミング処理回路３２から与えられたタイミング制御信号と、光源輝度データとに基づいて、バックライトユニット７０の動作を制御するためのバックライト駆動信号を生成し、生成したバックライト駆動信号をバックライトユニット７０に出力する。
【０１２１】
上記説明では、光源駆動回路５０は、画像制御回路１１とは別の回路であるとしたが、画像制御回路１１に含まれる回路であるとしてもよい。この場合、画像制御回路１１は、最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂを出力する。なお、最大光源点灯時間Ｔｂｍを変更することなく、光源輝度データに応じてバックライトユニット７０の発光素子に供給する電流値を変更することによって、発光素子の輝度を調整してもよい。
【０１２２】
バックライトユニット７０は、バックライト駆動信号に基づいて、光源７１に含まれる、赤色、緑色および青色の発光素子を点灯したり、消灯したりする。
【０１２３】
また、表示素子駆動回路４０は、点灯タイミング処理回路３２から与えられたタイミング制御信号と、表示画像生成回路３３から与えられた画像を表示するためのデータとに基づいて、表示素子６１を駆動するための表示素子駆動信号を生成し、液晶パネル６０に出力する。液晶パネル６０は、バックライトユニット７０の各発光素子の点灯に同期して、色むらのない画像を表示する表示エリアの表示素子６１に表示素子駆動信号を与えるとともに、色むらが生じる非表示エリアの表示素子６１には、例えば、各サブフレームの画像データが等しく、色は表示されないが色むらのない画像を表示するための表示素子駆動信号を与える。なお、表示画像生成回路３３によって生成され、表示素子駆動回路４０に与えられる画像を表示するためのデータの詳細については後述する。
【０１２４】
このようにして、液晶パネル６０の表示素子６１に表示素子駆動信号を与えるタイミングに同期して、バックライトユニット７０の各発光素子を順に点灯させることにより、画面上の所望の位置に色むらのない画像を表示する表示エリアを設けることができる。
【０１２５】
＜２．２  画像制御回路による画像処理＞
図１２〜図１６には、表示開始ラインＸａと非表示開始ラインＸｎとの大小関係およびその値によって、設定される表示エリアおよび非表示エリアの位置が異なる５つの場合をそれぞれ示す図である。そこで、図１２〜図１６を参照して、５つの場合を順に説明する。なお、以下の説明では、表示エリアに赤色の画像を表示し、非表示エリアは背景色を最大限に透過する状態であるとして説明する。また、液晶の応答時間Ｔｌをゼロとして説明する。なお、図１２〜図１６の視認画像の説明では、液晶パネル６０の横方向を含む全画素、もしくは液晶パネル６０のすべてのライン、例えば横１９２０×縦１０８０画素を持つ液晶パネルであれば１０８０本のラインについて説明すべきである。しかし、以下の説明では、液晶パネル６０は、最上段の０番目のラインから最下段の７番目のラインまでの合計８本のラインによって構成されているとして説明する。また、格子を付したエリアは赤色の画像を表示する表示エリアを表わし、格子を付していないエリアは背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアを表わしているとする。
【０１２６】
図１２は、画面全体を、背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアにする場合を示す図である。図１２に示すように、表示開始ラインＸａおよび非表示開始ラインＸｎはいずれも同じラインに位置する。具体的には、表示開始ラインＸａおよび非表示開始ラインＸｎはいずれも２番目のラインとする。この場合、画面全体が背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになり、表示エリアは含まれない。このため、表示画像生成回路３３は、そのような非表示エリアに表示するための画像データだけを生成する。
【０１２７】
第１から第３サブフレーム期間のそれぞれの開始時刻からスキャン駆動が開始され、赤色、緑色、青色の光が最大限に透過する画像データ（透過データ）が各サブフレーム期間に順に与えられる。また、第１から第３サブフレーム期間に、各発光素子の光の色に対応する各色の画像データのスキャン駆動開始時刻よりも、式（４）を用いて求めた点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅い時刻に赤色、緑色、青色の発光素子がそれぞれ点灯され、式（２）の最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂが経過したときに消灯される。これにより、各色の発光素子からの光はそれぞれ画面全体を同じ時間ずつ透過するので、画面全体が背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになり、赤色の画像が表示される表示エリアはない。
【０１２８】
図１３は、画面の中央に表示エリアを設け、表示エリアを上下から挟むように非表示エリアを設ける場合を示す図である。図１３に示すように、表示開始ラインＸａは非表示開始ラインＸｎよりも上部のラインに位置し、しかも表示開始ラインＸａはゼロではない。具体的には、表示開始ラインＸａは２番目のライン、非表示開始ラインＸｎは６番目のラインとする。この場合、２番目から５番目のラインまでが表示エリアになり、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインが非表示エリアになる。このため、表示画像生成回路３３は、そのような表示エリアおよび非表示エリアに表示するための画像データを生成する。
【０１２９】
第１から第３サブフレーム期間のそれぞれの開始時刻からスキャン駆動が開始される。このスキャン駆動により、第１サブフレーム期間には、赤色のデータとして透過データが２番目から５番目のラインに与えられ、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインにも、赤色の光を透過する透過データが与えられる。第２サブフレーム期間には、緑色のデータとして、２番目から５番目のラインに緑色の光の光量を最小限にする遮蔽データが与えられ、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインに緑色の光を透過する透過データが与えられる。第３サブフレーム期間には、第２サブフレーム期間の場合と同様に、青色のデータとして、透過データと遮蔽データが与えられる。
【０１３０】
一方、第１から第３サブフレーム期間において、各発光素子の光の色に対応する各色の画像データのスキャン駆動開始時刻よりも、式（４）を用いて求めた点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅い時刻に、赤色、緑色、青色の発光素子がそれぞれ点灯され、式（１）の最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂが経過した後に消灯される。これにより、赤色の発光素子は、第１サブフレーム期間の後半から第２サブフレーム期間の前半にかけて点灯され、緑色の発光素子は第１サブフレーム期間の後半から第２サブフレーム期間の前半にかけて点灯され、青色の発光素子は第３サブフレーム期間の後半から次のフレームの第１サブフレーム期間の前半にかけて点灯される。
【０１３１】
赤色の光は、赤色のデータとして透過データが与えられた２番目から５番目のラインを透過するとともに、赤色の光を透過する透過データが与えられた０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインを透過する。しかし、緑色および青色の光は、２番目から５番目のラインにおいて最小限になるように遮蔽され、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインを最大限に透過する。
【０１３２】
その結果、２番目から５番目のラインでは、赤色の光のみが透過するので、赤色のデータに応じた画像が表示される。一方、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインでは、各色の光がそれぞれ同じ時間ずつ、すなわち同じ光量ずつ透過する。これにより、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインは、背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになる。このようにして、画面の中央に赤色の画像が表示される表示エリアが形成され、表示エリアを上下から挟むように背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアが形成される。
【０１３３】
図１４は、画面の上部と下部に表示エリアを設け、表示エリアによって挟まれた画面の中央に非表示エリアを設ける場合を示す図である。図１４に示すように、表示開始ラインＸａは非表示開始ラインＸｎよりも下部のラインに位置し、しかも表示開始ラインＸａはゼロではない。具体的には、非表示開始ラインＸｎは２番目のライン、表示開始ラインＸａは６番目のラインとする。この場合、２番目から５番目のラインまでが非表示エリアになり、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインが表示エリアになる。このため、表示画像生成回路３３は、そのような表示エリアおよび非表示エリアに表示するための画像データを生成する。また、０番目と１番目のラインに表示する画像データを１サブフレーム期間だけ遅延させて生成する。
【０１３４】
第１から第３サブフレーム期間のそれぞれの開始時刻からスキャン駆動が開始される。このスキャン駆動により、第１サブフレーム期間には、赤色のデータとして透過データが６番目と７番目のラインに与えられ、赤色の光を透過する透過データが２番目から５番目のラインに与えられる。また、０番目と１番目のラインに与えられるべき赤色のデータとしての透過データは、１サブフレーム期間だけ遅らせて、第２サブフレーム期間に与えられる。第２サブフレーム期間には、緑色のデータとして、緑色の光の光量を最小限にする遮蔽データが６番目と７番目のラインに与えられ、緑色の光を透過する透過データが２番目から５番目のラインに与えられる。また、緑色のデータとして、０番目と１番目のラインに与えられるべき遮蔽データは、１サブフレーム期間だけ遅らせて、第３サブフレーム期間に与えられる。第３サブフレーム期間には、青色のデータとして与えられる遮蔽データが６番目と７番目のラインに与えられ、青色の光を透過する透過データが２番目から５番目のラインに与えられる。また、青色のデータとして０番目と１番目のラインに与えられるべき遮蔽データは、１サブフレーム期間だけ遅らせて、次のフレームの第１サブフレーム期間に与えられる。
【０１３５】
一方、第１サブフレーム期間から第３サブフレーム期間において、各発光素子の光の色に対応する色の画像データのスキャン駆動開始時刻から、式（４）を用いて求めた点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて、赤色、緑色、青色の発光素子が点灯され、各発光素子はそれぞれ式（３）の最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂが経過した後に消灯される。これにより、赤色の発光素子は、第１サブフレーム期間の開始時刻から点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて点灯される。緑色の発光素子は、第２サブフレーム期間の開始時刻から点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて点灯される。青色の発光素子は、第３サブフレーム期間の開始時刻から点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて点灯される。
【０１３６】
赤色の光は、赤色のデータとして透過データが与えられた０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインを透過するとともに、透過データが与えられた２番目から５番目のラインを透過する。しかし、緑色および青色の光は、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインでは透過量が最小限になるように遮蔽され、透過データが与えられた２番目から５番目のラインだけを透過する。
【０１３７】
その結果、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインでは、赤色の光のみが透過する。これにより、赤色のデータに応じた赤色の画像が、０番目と１番目のライン、および、６番目と７番目のラインに表示される。一方、２番目から５番目のラインでは、各色の光はそれぞれ同じ時間ずつ、すなわち同じ光量ずつ透過する。これにより、２番目から５番目のラインは、背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになる。このようにして、画面の中央に背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアが形成され、非表示エリアを挟むように赤色の画像が表示された表示エリアが形成される。
【０１３８】
図１５は、画面の上部に表示エリアを設け、下部に非表示エリアを設ける場合を示す図である。図１５に示すように、非表示開始ラインＸｎは表示開始ラインＸａよりも下部のラインに位置し、しかも表示開始ラインＸａはゼロである。具体的には、非表示開始ラインＸｎは６番目のライン、表示開始ラインＸａは０番目のラインとする。この場合、０番目から５番目のラインまでが表示エリアになり、６番目と７番目のラインが非表示エリアになる。このため、表示画像生成回路３３は、そのような表示エリアおよび非表示エリアに表示するための画像データを生成する。
【０１３９】
第１から第３サブフレーム期間のそれぞれの開始時刻からスキャン駆動が開始され、赤色、緑色、青色のデータがそれぞれのサブフレーム期間に与えられる。このとき、赤色のデータとしての透過データは０番目から５番目のラインに与えられ、６番目と７番目のラインには、赤色の光を透過する透過データが与えられる。また、緑色のデータとして、０番目から５番目のラインに緑色の光の光量を最小限にする遮蔽データが与えられ、６番目および７番目のラインに緑色の光を透過する透過データが与えられる。同様に、青色のデータとして、透過データと遮蔽データがそれぞれ与えられる。
【０１４０】
一方、第１から第３サブフレーム期間に、各発光素子の光の色に対応する色の画像データのスキャン駆動開始時刻から、式（４）を用いて求めた点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて、赤色、緑色、青色の発光素子が点灯され、各発光素子はそれぞれ式（１）の最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂが経過した後に消灯される。これにより、赤色の発光素子は、第１サブフレーム期間の後半からその終了時刻まで点灯され、緑色の発光素子は第２サブフレーム期間の後半からその終了時刻まで点灯され、青色の発光素子は第３サブフレーム期間の後半からその終了時刻まで点灯される。
【０１４１】
赤色の光は、赤色のデータとして透過データが与えられた０番目から５番目のラインと、赤色の光を透過する透過データが与えられた６番目および７番目のラインを透過する。しかし、緑色および青色の光は、遮蔽データが与えられた０番目から５番目のラインでは透過量が最小限になるように遮蔽され、透過データが与えられた６番目および７番目のラインを透過する。
【０１４２】
その結果、０番目から５番目のラインでは、赤色の光のみが透過するので、赤色のデータに応じた画像が表示される。一方、６番目および７番目のラインでは、各色の光はそれぞれ同じ時間ずつ、すなわち同じ光量ずつ透過する。これにより、６番目および７番目のラインは、背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになる。このようにして、画面の上部に赤色の画像が表示される表示エリアが形成され、画面の下部に背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアが形成される。
【０１４３】
図１６は、画面の上部に非表示エリアを設け、下部に表示エリアを設ける場合を示す図である。図１６に示すように、表示開始ラインＸａは非表示開始ラインＸｎよりも下部のラインに位置し、しかも非表示開始ラインＸｎはゼロである。具体的には、非表示開始ラインＸｎは０番目のライン、表示開始ラインＸａは６番目のラインとする。この場合、０番目から５番目のラインまでが非表示エリアになり、６番目と７番目のラインが表示エリアになる。このため、表示画像生成回路３３は、そのような表示エリアおよび非表示エリアに表示するための画像データを生成する。
【０１４４】
第１から第３サブフレーム期間のそれぞれの開始時刻からスキャン駆動が開始され、赤色、緑色、青色のデータがそれぞれのサブフレーム期間に与えられる。このとき、赤色のデータとしての透過データは６番目および７番目のラインに与えられ、０番目から５番目のラインには、赤色の光を透過する透過データが与えられる。また、緑色のデータとして、６番目と７番目のラインに緑色の光の光量を最小限にする遮蔽データが与えられ、０番目から５番目のラインに緑色の光を透過する透過データが与えられる。同様に、青色のデータとして、透過データと遮蔽データがそれぞれ与えられる。
【０１４５】
一方、第１から第３サブフレーム期間に、各発光素子の光の色に対応する色の画像データのスキャン駆動開始時刻から、式（４）を用いて求めた点灯駆動調整時間Ｔｄだけ遅れて赤色、緑色、青色の発光素子がそれぞれ点灯される。そして、各発光素子はそれぞれ式（３）の最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂが経過した後に消灯される。これにより、赤色の発光素子は、第２サブフレーム期間の開始時刻に点灯し、その終了時刻よりも前に消灯される。緑色の発光素子は第３サブフレーム期間の開始時刻に点灯し、その終了時刻よりも前に消灯される。青色の発光素子は次のフレームの第１サブフレーム期間の開始時刻に点灯し、その終了時刻よりも前に消灯される。
【０１４６】
赤色の光は、赤色のデータとしての透過データが与えられた６番目と７番目のラインと、赤色の光を透過する透過データが与えられた０番目から５番目のラインを透過する。しかし、緑色および青色の発光素子からの光は、遮蔽データが与えられた６番目と７番目のラインでは透過量が最小限になるように遮蔽され、透過データが与えられた０番目から５番目のラインを透過する。
【０１４７】
その結果、６番目と７番目のラインでは、赤色の光のみが透過するので、赤色のデータに応じた画像が表示される。一方、０番目から５番目のラインでは、各色の発光素子からの光はそれぞれ同じ時間ずつ、すなわち同じ光量ずつ透過する。これにより、０番目から５番目のラインは背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアになる。このようにして、画面の下部に表示エリアに赤色の画像が表示され、画面の上部に背景色を最大限に透過する状態の非表示エリアが形成される。
【０１４８】
＜２．３  効果＞
上記実施形態によれば、１フレーム期間ごとに、液晶パネル６０に赤色、緑色、青色の光を順に照射する。また、第１から第３サブフレーム期間にスキャン駆動を行うことによって、赤色の画像を表示する表示エリアに、赤色のデータを与え、表示エリアに対応する他のサブフレームのエリアに、緑色および青色のデータとして遮蔽データを与える。これにより、液晶パネル６０を赤色の光のみが透過し、緑色および青色の光は透過量が最小限になるように遮蔽される。このため、液晶表示装置は、色むらの発生が抑制された画像を表示エリアに表示することができる。また、同じ色のバックライト光を照射している期間に、画像データを与えるためのスキャン駆動を行なう回数は１回だけあるので、表示素子駆動回路４０の負荷を軽減し、かつ画像データを与えるために必要な時間を確保することができる。
【０１４９】
また、発光素子を点灯させる光源点灯時間Ｔｂを求める。さらに、発光素子の点灯開始時刻を決定するために、各光の色のデータを与えるスキャン駆動開始時刻を基準に光源点灯開始時刻を制御するためのタイミング制御信号を求める。表示エリアおよび非表示エリアにそれぞれ赤色の画像を表示するためのデータ、および、発光素子の光源輝度データを、Ｘａ指定データとＸｎ指定データとフィールドシーケンシャル画像データとに基づいて求める。これにより、液晶表示装置は、色むらの発生を抑制した画像を表示エリアに表示するために、赤色の画像を表示するためのデータを容易かつ確実に生成することができる。
【０１５０】
Ｘａ指定データとＸｎ指定データとを含む入力信号から、Ｘａ指定データとＸｎ指定データとを信号分離回路２１によって分離する。この場合、入力信号の生成時に、Ｘａ指定データとＸｎ指定データの変更を容易に行うことができる。このため、これらのデータを変更することにより、色むらの発生を抑制した画像の表示が可能な表示エリアを液晶パネル６０の任意の位置に設定することができる。
【０１５１】
Ｔｌ指定データも入力信号に含まれ、信号分離回路２１によって分離される。これにより、Ｔｌ指定データの変更を容易に行うことができるので、使用される液晶パネル６０に応じて最適な応答時間Ｔｌを設定することができる。このため、液晶表示装置は、色むらの発生をより一層抑制した画像を表示することができる。
【０１５２】
非表示エリアに与えるべき画像データとして、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ同じ透過率で透過させる透過データを与える。これにより、非表示エリアは背景色を最大限に透過する状態になる。このため、観察者は、非表示エリアを介して液晶パネル６０の向こう側にある物を見ることができる。
【０１５３】
非表示エリアに与えるべき画像データとして、バックライトユニット７０からの光の透過量を最小限にするデータを与える。これにより、バックライトユニット７０からの光が遮蔽されるので、色むらが発生している非表示エリアは黒くなり、色むらのある画像は表示されなくなる。
【０１５４】
液晶パネル６０に画像データが与えられてから画像データに応じた透過率になるまでの応答時間Ｔｌを示すＴｌ指定データを用いて光源点灯時間を求める。これにより、光源点灯時間Ｔｂが適切に指定されるので、表示エリアには、色むらの発生がより一層抑制された画像が表示される。
【０１５５】
画像制御回路１０には、バックライトユニット７０の発光素子を点灯させる光源点灯時間Ｔｂと発光素子の光源輝度データとを求めるための点灯割合処理回路３１と、発光素子の点灯開始時刻を調整するタイミング制御信号を求めるための点灯タイミング処理回路３２と、表示エリアおよび非表示エリアに表示する画像を表わす表示用駆動データを求めるための表示画像生成回路３３とが含まれている。これにより、このような画像制御回路１０を含む液晶表示装置は、色むらの発生を抑制した画像を表示エリアに容易かつ確実に表示することができる。
【０１５６】
＜２．４  変形例＞
本実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成は、図９に示す液晶表示装置の構成と同じであるので、その説明を省略する。
【０１５７】
図１７は、変形例に係る液晶表示装置に含まれる画像制御回路１１の構成を示すブロック図であり、図１８は、図１７に示す画像制御回路１１に含まれる画像処理回路３５の構成を示すブロック図である。図１７および図１８に含まれる構成要素のうち、図１０および図１１に含まれる構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、異なる構成を中心に説明する。
【０１５８】
図１０の場合と異なり、図１７に示す画像制御回路１１に入力される入力信号には画像データだけが含まれ、Ｘａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データは含まれていない。このため、画像制御回路１１に信号分離回路は含まれておらず、入力信号はフィールドシーケンシャル処理回路２２に直接与えられる。
【０１５９】
また、画像処理回路３５にメモリ３８が接続されている。メモリ３８には、入力信号に含まれていないＸａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データが格納されている。これらのデータは必要に応じてメモリ３８から読み出されて画像処理回路３５に与えられる。
【０１６０】
図１８に示すように、画像処理回路３５には、図１１に示す画像処理回路３０の場合と同様に、点灯割合処理回路３１、点灯タイミング処理回路３２および表示画像生成回路３３が含まれている。メモリ３８から、点灯割合処理回路３１にＴｌ指定データとＸｎ指定データとＸａ指定データとが与えられ、点灯タイミング処理回路３２にＸａ指定データが与えられ、表示画像生成回路３３にＸｎ指定データとＸａ指定データとが与えられる。
【０１６１】
なお、点灯割合処理回路３１、点灯タイミング処理回路３２および表示画像生成回路３３の機能は、第１の実施形態の場合と同じであるので、それらの説明を省略する。これらの回路から出力されるデータに基づいて、液晶パネル６０を駆動したり、バックライトユニット７０を駆動したりする方法は第１の実施形態の場合と同じなので、その説明を省略する。
【０１６２】
本変形例によれば、第１の実施形態の場合と同様の効果を奏するだけでなく、さらに次のような特有の効果も奏する。Ｘａ指定データと、Ｘｎ指定データと、Ｔｌ指定データとをメモリ２３に格納している。これにより、これらのデータの変更を容易に行うことができる。このため、これらのデータを変更することにより、色むらの発生を抑制した画像の表示が可能な表示エリアを液晶パネル６０の任意の位置に設定したり、液晶パネル６０に応じた最適な応答時間Ｔｌを設定したりすることが容易にできる。
【０１６３】
＜３．第２の実施形態＞
＜３．１  液晶表示装置の構成＞
図１９は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１９に示すように、液晶表示装置の構成は、図１に示す液晶表示装置の構成とほぼ同じである。そこで、図１９において、図１に示す液晶表示装置の構成要素と同じ構成要素に同じ参照符号を付してその説明を省略し、異なる構成要素について説明する。
【０１６４】
図１９に示す画像制御回路８０は、ＣＰＵやＲＡＭなどから構成される演算回路８１を含む。画像制御回路８０は、外部から入力信号を与えられると、入力信号に基づいて、後述するフローチャートにしたがい、光源輝度データと、最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて求めた光源点灯時間Ｔｂと、光源点灯開始時刻を制御するためのタイミング制御信号と、画像を表示するためのデータとを生成する。そして、光源輝度データと光源点灯時間Ｔｂは光源駆動回路５０に与えられ、タイミング制御信号は表示素子駆動回路４０と光源駆動回路５０とに与えられ、画像を表示するためのデータは表示素子駆動回路４０に与えられる。
【０１６５】
なお、表示素子駆動回路４０、光源駆動回路５０、液晶パネル６０、バックライトユニット７０の機能は、第１の実施形態の場合とそれぞれ同じであるので、それらの説明を省略する。
【０１６６】
＜３．２  画像制御回路の動作＞
図２０は、画像制御回路８０の動作を示すフローチャートである。図２０に示すフローチャートにしたがって、画像制御回路８０の動作を説明する。
【０１６７】
まず、画像制御回路８０に入力された入力信号に含まれる画像データ、Ｘａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データを分離する（ステップＳ１０）。次に、画像データを用いて赤色、緑色および青色のデータからなるＦＳ画像信号を生成する（ステップＳ３０）。
【０１６８】
次に、ステップＳ３０で求めたＦＳ画像データと、入力信号から分離したＸａ指定信号と、Ｘｎ指定信号と、Ｔｌ指定信号とに基づいて最大光源点灯時間Ｔｂｍを求める（ステップＳ４０）。このステップＳ４０はサブルーチンであり、その詳細は後述する。
【０１６９】
次に、ステップＳ５０では、ステップＳ４０で求めた最大光源点灯時間Ｔｂｍと、入力信号から分離したＸａ指定データとに基づいて、光源７１の点灯開始時刻を決めるための点灯駆動調整時間Ｔｄを求め、当該点灯駆動調整時間Ｔｄに基づいてタイミング制御信号を求める。
【０１７０】
また、ステップＳ６０では、ステップＳ３０で求めたＦＳ画像データと、入力信号から分離したＸａ指定データおよびＸｎ指定データとに基づいて、表示エリアの開始位置を示す表示開始ラインＸａ、および、非表示エリアの開始位置を示す非表示開始ラインＸｎを求め、またそれらのエリアにそれぞれ画像を表示するためのデータを求める。なお、ステップＳ６０はサブルーチンであり、その詳細は後述する。
【０１７１】
次に、ステップＳ７０では、ステップＳ４０において求めた最大光源点灯時間Ｔｂｍと光源輝度データとに基づいて、光源輝度データに応じた光源点灯時間Ｔｂを求め、処理を終了する。なお、演算回路８１は、ステップＳ７０の処理を行なわず、光源駆動回路５０で光源輝度データに応じた光源点灯時間Ｔｂを求めてもよい。この場合、画像制御回路８０は、最大光源点灯時間Ｔｂｍを光源駆動回路５０に出力する。
【０１７２】
本明細書では、ステップＳ３０がフィールドシーケンシャル画像データを求める手段に、ステップＳ４０とステップＳ７０が光源点灯時間を求める手段に、ステップＳ５０が点灯駆動時間に基づくタイミング制御信号を求める手段に、ステップＳ６０が画像を表示するためのデータを生成する手段にそれぞれ相当する。
【０１７３】
次に、最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めるための処理手順について説明する。図２１は、図２０のステップＳ４０に示す最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めるための処理手順を示すサブルーチンである。図２１に示すように、まず非表示開始ラインＸｎが、表示開始ラインＸａよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４１）。その判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ４３に進み、ステップＳ４３に示す式によって最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めて処理を終了する。なお、ステップＳ４３に示す式は式（１）と同じである。
【０１７４】
一方、ステップＳ４１における判定結果が否定的である場合には、ステップＳ４５に進む。非表示開始ラインＸｎと、表示開始ラインＸａとが等しいか否かを判定する（ステップＳ４５）。その判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ４７に進み、ステップＳ４７に示す式によって最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めて処理を終了する。なお、ステップＳ４７に示す式は式（２）と同じである。
【０１７５】
一方、ステップＳ４５における判定結果が否定的である場合には、ステップＳ４９に進み、ステップＳ４９に示す式によって最大光源点灯時間Ｔｂｍを求めて処理を終了する。なお、ステップＳ４９に示す式は式（３）と同じである。また、本明細書では、ステップＳ４１およびステップＳ４５が第１の比較手段に相当し、ステップＳ４３、ステップＳ４７およびステップＳ４９が光源点灯時間を算出する手段に相当する。
【０１７６】
次に、表示エリアおよび非表示エリアに画像を表示する際に必要な画像を表示するためのデータを生成するための処理手順を説明する。図２２および図２３は、図２０に示すフローチャートのステップＳ６０の画像を表示するためのデータを生成する処理手順を示すサブルーチンである。図２２および図２３に示すように、まず非表示開始ラインＸｎと、表示開始ラインＸａとが等しいか否かを判定する（ステップＳ６１）。その判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ６３に進み、画面全体を非表示エリアとし、非表示エリアに表示する画像の画像データを生成し、処理を終了する。このときの視認画像の一例は、図１２に示す視認画像と同じである。
【０１７７】
また、ステップＳ６１における判定結果が否定的である場合には、表示開始ラインＸａが非表示開始ラインＸｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６５）。その判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ６７に進み、さらに非表示開始ラインＸｎがゼロであるか否かを判定する。ステップＳ６７において、非表示開始ラインＸｎがゼロであると判定された場合には、Ｘａ〜Ｘ−１ラインを表示エリアとし、０〜Ｘａ−１ラインを非表示エリアとし、各エリアに表示する画像データを生成し（ステップＳ６９）、処理を終了する。このときの視認画像の一例は、図１６に示す視認画像と同じである。
【０１７８】
また、ステップＳ６７において、非表示開始ラインＸｎがゼロではないと判定された場合には、０〜Ｘｎ−１ラインとＸａ〜Ｘ−１ラインを表示エリアとし、Ｘｎ〜Ｘａ−１ラインを非表示エリアとし、各エリアに表示する画像データを生成する（ステップＳ７１）。さらに、０〜Ｘｎ−１ラインの画像データを１サブフレーム期間だけ遅延させ（ステップＳ７３）、処理を終了する。このときの視認画像の一例は、図１４に示す視認画像と同じである。
【０１７９】
ステップＳ６５において、表示開始ラインＸａは非表示開始ラインＸｎよりも小さいと判定された場合、さらにステップＳ７５に進み、表示開始ラインＸａがゼロであるか否かを判定する（ステップＳ７５）。その結果、表示開始ラインＸａが０であると判定された場合には、０〜Ｘｎ−１ラインを表示エリアとし、Ｘｎ〜Ｘ−１ラインを非表示エリアとし、各エリアに表示する画像データを生成し（ステップＳ７７）、処理を終了する。このときの視認画像は、図１５に示す視認画像の一例と同じである。
【０１８０】
また、ステップＳ７９において、非表示開始ラインＸｎがゼロではないと判定された場合には、Ｘａ〜Ｘｎ−１ラインを表示エリアとし、Ｘｎ〜Ｘｎ−１ラインと０〜Ｘａ−１ラインを非表示エリアとし、各エリアに表示する画像データを生成し（ステップＳ７９）、処理を終了する。このときの視認画像は、図１３に示す視認画像と同じである。
【０１８１】
以上のようにして、表示開始ラインＸａおよび非表示開始ラインＸｎの値と、それらの大小関係とに基づいて画面を表示エリアと非表示エリアに分け、それぞれのエリアに表示する画像データを生成する。なお、本明細書では、ステップＳ６１、ステップＳ６５、ステップＳ６７およびステップＳ７５が第２の比較手段に相当し、ステップＳ６３、ステップＳ６９、ステップＳ７１、ステップＳ７３、ステップＳ７７およびステップＳ７９が画像の表示位置および画像を表示するサブフレーム期間を特定する手段に相当し、ステップＳ７３が画像を遅延させて表示する手段に相当する。
【０１８２】
＜３．３  効果＞
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様の効果を奏するだけでなく、さらに次のような特有の効果も奏する。Ｘａ指定データとＸｎ指定データとの大小関係に応じて、式（１）〜（３）のいずれかにより最大光源点灯時間Ｔｂｍを求め、さらに最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて光源点灯時間Ｔｂを容易かつ迅速に求めることができる。これにより、液晶表示装置は、色むらのない画像を表示エリアに容易かつ迅速に表示することができる。
【０１８３】
また、Ｘａ指定データとＸｎ指定データとの大小関係を比較することによって、表示エリアおよび非表示エリアにそれぞれ表示するための画像データおよび表示位置の指定が容易かつ迅速に行われる。これにより、液晶表示装置は、色むらのない画像を表示エリアに容易かつ迅速に表示することができる。
【０１８４】
＜３．４  変形例＞
図２４は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２４に示すように、液晶表示装置の構成は、図１に示す液晶表示装置の構成とほぼ同じである。そこで、図２４に示す液晶表示装置の構成要素のうち、図１に示す液晶表示装置の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略し、異なる構成要素について説明する。
【０１８５】
図２４に示す液晶表示装置に含まれる画像制御回路８５は、ＣＰＵやＲＡＭなどから構成される演算回路８１とともに、演算回路８１に接続されたメモリ８６を含む。画像制御回路８５は、外部から入力信号を与えられると、入力信号に基づいて、最大光源点灯時間Ｔｂｍと、タイミング制御信号と、画像を表示するためのデータとを求める。さらに、最大光源点灯時間Ｔｂｍに基づいて、光源点灯時間Ｔｂを求める。この変形例の入力信号は、図１９に示す入力信号と異なり、画像データのみを含み、Ｘａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データを含まない。
【０１８６】
そこで、入力信号に含まれないＸａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データを演算回路８１に接続されたメモリ８６に格納しておく。演算回路８１は、メモリ８６から必要なデータを読み出して演算を行う。図２５は、画像制御回路８５の動作を示すフローチャートである。図２５に示すフローチャートは、図２０に示すフローチャートと異なり、ステップＳ１０の代わりに、ステップＳ２０が設けられている。ステップＳ２０は、入力信号に含まれないＸａ指定データ、Ｘｎ指定データおよびＴｌ指定データをメモリ８６から読み出すステップである。なお、図２５に示すフローチャートのステップＳ４０およびステップＳ６０は、それぞれ図２１〜図２３に示すサブルーチンにしたがって演算を行うステップである。
【０１８７】
画像制御回路８５は、このようにして求めた光源点灯時間Ｔｂを光源駆動回路５０に出力し、タイミング制御信号を光源駆動回路５０および表示素子駆動回路４０に出力し、画像を表示するためのデータを表示素子駆動回路４０に出力する。これにより、液晶パネル６０に色むらのない画像を表示可能な表示エリアが形成される。
【０１８８】
本変形例による特有の効果は、第１の実施形態の変形例の効果と同様であるので、その説明を省略する。
【０１８９】
＜４．第３の実施形態＞
次に、本発明の応用例について説明する。
【０１９０】
＜４．１  第１の応用例＞
図２６は、第１の応用例である展示ボックス１００を示す斜視図である。図２６に示すように、展示ボックス１００は、観察者が展示ボックス１００の前面に設けられた液晶パネル１０１を通して内部に展示された展示物１０４を観察可能なボックスである。
【０１９１】
展示ボックス１００の天面に、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発するバックライトユニット１０３が設けられている。
【０１９２】
なお、図２６に示す展示ボックス１００では、天面にバックライトユニット１０３が設けられているとした。しかし、バックライトユニット１０３を設ける位置は上面に限定されず、ボックス内部のいずれかに設けられていればよい。また、バックライトユニット１０３は、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発する発光素子に限定されず、１色以上の光をそれぞれ発する発光素子であればよい。
【０１９３】
また、バックライトユニット１０３からの光は何らかの方法によって拡散されることが望ましい。具体的には、例えばボックスの内面を白色にし、かつ照明光を乱反射できるようにすることで、天面に配置されるＬＥＤの光を拡散光とし、液晶パネル１０１の背面から拡散光を透過させる構成、任意の位置に配置されたＬＥＤに対して拡散板またはフィルム、またはレンズなどを通すことで拡散光とし、液晶パネル１０１の背面から拡散光を透過させる構成、もしくはパネル側面にＬＥＤを配置し、導光板などを使用して液晶パネル１０１の背面から拡散光を透過させる構成などが挙げられる。
【０１９４】
赤色、緑色および青色の各発光素子を順に点灯し、展示ボックス１００内で赤色、緑色、青色の光を順に発光させる。各発光素子を点灯するタイミングに同期して、液晶パネル１０１に画像データを与える。これにより、第１の実施形態において説明したように、液晶パネル１０１に色むらのない画像を表示可能な表示エリア１０２ａが設けられている。この表示エリア１０２ａには、２つの星形の画像が表示され、星形の画像を除く表示エリア１０２ａは背景色を最大限に透過する状態である。なお、星形の画像の代わりに、内部に展示する展示物１０４の説明を表示することもできる。
【０１９５】
また、液晶パネル１０１には、表示エリア１０２ａを上下方向から挟むように非表示エリア１０２ｂが設けられている。非表示エリア１０２ｂも背景色を最大限に透過する状態である。これにより、観察者は、星形の画像を除く表示エリア１０２ａおよび非表示エリア１０２ｂを通して、展示物１０４を視認することができる。また、色むらのない画像を表示エリア１０２ａに表示することができる。
【０１９６】
なお、第１の応用例では、液晶パネル１０１の中央に表示エリア１０２ａを設け、それを上下から挟むように非表示エリア１０２ｂを設けるように、液晶パネル１０１に画像データを与えた。しかし、表示エリア１０２ａおよび非表示エリア１０２ｂの位置はこれに限定されず、液晶パネル１０１上の任意の位置に設定することができる。また、非表示エリアは最大透過状態のエリアであるとしたが、画像データに応じて液晶が反応しないエリアであればよい。具体的には、非表示エリアは、バックライトユニット１０３からの光を透過しないエリア、バックライトユニット１０３の光を一部だけ透過する半透明エリア、非カラー画像（白黒画像）を表示するエリアなどであってもよい。
【０１９７】
このように、非表示エリアを最大透過状態のエリアにすれば、観察者は展示物１０４を含む展示ボックス１００の内部全体を視認しやすくなる。また、非表示エリアをバックライトユニット１０３からの光を透過しないエリアにすれば、その背景を遮蔽することもできる。また、これらを組み合わせることにより、展示物１０４のみを視認しやすくすることもできる。
【０１９８】
なお、展示ボックス１００では、天面に設けられたＬＥＤがボックス内部の展示物１０４を照明するための光源を兼ねているとしたが、展示物１０４を照明するために別光源を設けてもよい。
【０１９９】
また、展示ボックス１００に使用される液晶パネル１０１は、電源非印加時に光を遮蔽するノーマリブラックパネルまたは光を透過するノーマリホワイトパネルのいずれを使用してもよい。なお、消費電力を抑制する観点からは、内部の展示物１０４を電源非印加時にも見せたい場合にはノーマリホワイトパネルを使用することが好ましい。また、セキュリティなどの観点から電源非印加時に遮蔽しておきたい場合はノーマリブラックパネルを使用することが好ましい。
【０２００】
また、展示ボックスの奥行きを短くすることにより、絵画や写真などを展示するガラス付きの額として使用することができる。このガラスは、カラーフィルタレスの液晶パネルであるので、絵画や写真を鑑賞する際には、液晶パネルの全面を最大透過状態の非表示エリアにし、液晶パネルに映像を表示したい場合は全面を表示エリアにする。さらに、より高画質の映像を表示させたい場合には、液晶パネルと絵画などとの間に、照明光を乱反射するための白色のスクリーンなどを配置できるようなにすることが好ましい。なお、表示エリアと非表示エリアとが混在していてもよく、また絵画や写真の代わりに映像表示デバイスが設置されていてもよい。
【０２０１】
展示ボックスは、必ずしも６面が存在する立方体や直方体である必要はなく、これらの一部の面が存在しない形状でもよく、あるいは、球状やその他の形状でもよい。
【０２０２】
＜４．２  第２の応用例＞
図２７は、本発明の第２の応用例に用いられる複数の色の光を発する光源を示す図であり、より詳細には、図２７（ａ）は複数の発光素子が順に点灯される室内の照明装置２１０であり、図２７（ｂ）はフィールドシーケンシャル駆動されるテレビ２２０である。また、図２８は、本発明の第２の応用例を示す図であり、より詳細には、図２８（ａ）は本発明を応用した眼鏡２３０であり、図２８（ｂ）は本発明を応用したタブレット２４０である。
【０２０３】
室内の光源として、図２７（ａ）に示すような、例えば赤色、緑色、青色の光を所定の時間ずつ順に発光する照明装置２１０が使用されたり、図２７（ｂ）に示すようなフィールドシーケンシャル駆動されるテレビ２２０が使用されたりする。この場合、テレビ２２０は、例えば赤色、緑色、青色の光の順に発光する光源として機能する。
【０２０４】
このような室内において、観察者は、図２８（ａ）に示すような眼鏡２３０をかけることによって、眼鏡２３０のレンズ２３１に表示される画像を楽しむことができる。具体的には、この眼鏡２３０のレンズ２３１として、本発明の第１または第２の実施形態で説明した液晶パネルを用いることにより、レンズ２３１に色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを設けることができる。この場合、眼鏡２３０をかけた観察者は、レンズ２３１の表示エリアに表示される画像を楽しむことができる。
【０２０５】
また、観察者は図２８（ｂ）に示すタブレット２４０を手に持つことによって、タブレット２４０に表示される画像を楽しむことができる。具体的には、タブレット２４０の表示パネル２４１として、本発明の第１または第２の実施形態で説明した液晶パネルを用いることにより、表示パネル２４１に色むらのない画像の表示が可能な表示エリアを設けることができる。この場合、タブレット２４０を手に持った観察者は表示パネル２４１の表示エリアに表示される画像を楽しむことができる。
【０２０６】
＜５．その他＞
上記各実施形態では、各サブフレーム期間に赤色、緑色、青色のうち、いずれかのバックライト光を液晶パネルに照射するとして説明した。しかし、１サブフレーム期間に複数の色のバックライト光を同時に液晶パネルに照射してもよい。具体的には、特開２００２−３１８５６４号公報に記載されているように、各サブフレーム期間に、赤色、緑色、青色、白色（赤色、緑色、青色のバックライト光源を同時に点灯）の順に各色のバックライト光を液晶パネルに照射してもよい。また、特開２００９−１３４１５６号公報に記載されているように、第１サブフレーム期間に赤色と青色のバックライト光源を同時に点灯し、第２サブフレーム期間に赤色と緑色と青色のバックライト光源を同時に点灯し、第３サブフレーム期間に青色のバックライト光源を点灯してもよい。
【０２０７】
上記液晶表示装置に使用される液晶として、液晶を高分子中に分散させた薄膜を利用した高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）であってもよい。また、上記各実施形態では液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置などの他の画像表示装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
１０、１１、８０…画像制御回路
２１…信号分離回路
２２…フィールドシーケンシャル回路
３０、３５…画像処理回路
３１…点灯割合処理回路
３２…点灯タイミング処理回路
３３…表示画像生成回路
３８、８６…メモリ
４０…表示素子駆動回路
５０…光源駆動回路
８１…演算回路
６０、１０１…液晶パネル
６１…画素
７０、１０３…バックライトユニット
７１…光源
１００…展示ボックス
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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