JP2009116012A - 液晶表示装置、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源部による部分点灯動作を行う場合において、表示映像の画質を向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】フレア対策補正部６２が映像信号Ｄ０に基づき、各部分点灯部４に対応する部分表示領域内において、高輝度領域の周囲に低輝度領域が存在する所定の条件を満たしているか否か判断する。満たしていると判断されたときには、フレア対策補正部６２によって、その部分表示領域に対応する部分点灯部４がバックライト制御部１２によって設定された光量（設定輝度ＢＬpix）となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が対応する部分点灯部４が設定可能な最大光量（最大輝度ＢＬmax）となった場合と略同一の表示輝度となるように、その低輝度領域内の映像信号Ｄ０の補正を行う。そしてその補正後の映像信号Ｄ１に基づいて、低輝度領域内の表示駆動を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源装置を用いた液晶表示装置およびその駆動方法、ならびにそのような液晶表示装置に適用される液晶表示モジュールに関する。

近年、液晶ＴＶやプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）に代表されるようにディスプレイの薄型化が流れとしてあり、なかでもモバイル用ディスプレイの多くは液晶系であり、忠実な色の再現性が望まれている。また、液晶表示パネルのバックライトとしては蛍光管を使ったＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）タイプが主流であるが、環境的に水銀レスが要求されてきており、ＣＣＦＬに変わる光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等が有望視されている。

このようなＬＥＤを用いたバックライト装置としては、例えば特許文献１に示したようなものが提案されている。この特許文献１に示されたＬＥＤバックライト装置は、光源部を複数の部分点灯部に分割して構成すると共に、この部分点灯部単位で独立して点灯動作を行うようにしたものである。このような光源部の分割点灯動作によれば、必要な部分点灯部のみを点灯させればよいことから、低消費電力化や高コントラスト化につながるというメリットがある。

特開２００１−１４２４０９号公報

ところが、一般に、光源部内の各部分点灯部の点灯領域のほうが液晶表示パネル内の各画素よりも大きいことから、例えば、部分点灯部に対応する部分表示領域において、低輝度領域の中で少数の画素領域だけを明るく表示させたい場合には、いわゆる「フレア現象」（フレアのように見える現象。以下同様。）が生じてしまう。すなわち、この部分表示領域内では、低輝度領域に対しても対応する部分点灯部から光が照射されることになるが、液晶の特性に起因して液晶表示パネルでの透過率を完全に「０％」にすることはできないため、低輝度領域において光漏れが生じてしまい、黒が部分的に浮いたような表示状態になる。したがって、このように低輝度領域中に部分的に高輝度領域を含む部分表示領域と、例えば一律に低輝度領域となっている部分表示領域とでは、低輝度領域における映像信号の輝度レベルが同じであったとしても、低輝度領域同士の表示輝度が互いに異なってしまい、黒表示の見た目に格差が生じてしまう。そしてこのような表示輝度の格差（ばらつき）が生じると、表示映像の画質が低下してしまうことになる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光源部による部分点灯動作を行う場合において、表示映像の画質を向上させることが可能な液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法、ならびにそのような液晶表示装置に適用される液晶表示モジュールを提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、外部から映像信号を入力する信号入力部と、互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、光源駆動手段と、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、光源部から発せられた光を画素ごとに変調することにより映像を表示する液晶表示パネルと、信号入力部により入力した映像信号に基づいて液晶表示パネルの表示駆動を行う表示駆動手段とを備えたものである。ここで、上記光源駆動手段は、信号入力部により入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように光源部の点灯駆動を行うものである。また、上記表示駆動手段は、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に上記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が光源駆動手段により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて低輝度領域内の表示駆動を行うようになっている。

本発明の第１の液晶表示モジュールは、液晶表示装置に適用されるものであって、上記光源部と、上記光源駆動手段と、上記液晶表示パネルと、上記表示駆動手段とを備えたものである。

本発明の第２の液晶表示モジュールは、上記光源部を含んで構成された液晶表示装置に適用されるものであって、上記光源駆動手段と、上記液晶表示パネルと、上記表示駆動手段とを備えたものである。

本発明の液晶表示装置の駆動方法は、上記光源部と、上記液晶表示パネルとを含んで構成された液晶表示装置の駆動方法であって、外部から入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように光源部の点灯駆動を行うようにしたものである。また、外部から入力した映像信号に基づいて液晶表示パネルの表示駆動を行う際に、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に前記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が上記点灯駆動により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて低輝度領域内の表示駆動を行うようになっている。

本発明の液晶表示装置、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置の駆動方法では、入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量が設定され、この設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように、光源部の点灯駆動がなされる。また、この光源部から発せられた光が入力した映像信号に基づいて画素ごとに変調されるように表示駆動がなされることにより、液晶表示パネルに映像が表示される。さらに、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、上記高輝度領域の周囲に上記低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断されたときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が上記点灯駆動により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号の補正がなされ、その補正後の映像信号に基づいて低輝度領域内の表示駆動がなされる。したがって、低輝度領域中に部分的に高輝度領域を含む部分表示領域と、例えば一律に低輝度領域となっている部分表示領域との間で、低輝度領域における映像信号の輝度レベルが略同一である場合には低輝度領域同士の表示輝度が互いにほぼ一致することとなるため、表示輝度の格差（ばらつき）が抑えられる。

本発明の液晶表示装置、液晶表示モジュールまたは液晶表示装置の駆動方法によれば、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、高輝度領域の周囲に低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断されたときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が点灯駆動により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号の補正を行うと共に、その補正後の映像信号に基づいて低輝度領域内の表示駆動を行うようにしたので、低輝度領域間の表示輝度のばらつきを抑えることができる。よって、光源部による部分点灯動作を行う場合において、表示映像の画質を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置３）の要部構成を分解斜視図で模式的に表したものである。この液晶表示装置３は、透過光を表示光Ｄoutとして射出するいわゆる透過型の液晶表示装置であり、バックライト装置１と、透過型の液晶表示パネル２とを含んで構成されている。なお、本発明の一実施の形態に係る液晶表示モジュールおよび本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の駆動方法は、本実施の形態の液晶表示装置によって具現化されるので、以下、併せて説明する。

液晶表示パネル２は、透過型の液晶層２０と、この液晶層２０を挟む一対の基板、すなわちバックライト装置１側の基板であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２１１およびこれに対向する基板である対向電極基板２２１と、これらＴＦＴ基板２１１および対向電極基板２２１における液晶層２０と反対側にそれぞれ積層された偏光板２１０，２２０とから構成されている。

また、ＴＦＴ基板２１１にはマトリクス状の画素が構成され、各画素にはＴＦＴなどの駆動素子を含む画素電極２１２が形成されている。

バックライト装置１は、複数の色光（この場合、赤色光、緑色光および青色光）を混合して特定の色光（この場合、白色光）である照明光Ｌoutを得る加法混色方式のものであり、複数の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂを含む光源部（後述する光源部１０）を有している。

図２および図３は、バックライト装置１における各色ＬＥＤの配置構成の一例を平面図（Ｘ−Ｙ平面図）で表したものである。

図２（Ａ）に示したように、このバックライト装置１では、２組の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂによって発光部の単位セル４Ａ，４Ｂがそれぞれ形成され、これら２つの単位セル４Ａ，４Ｂによって発光部の単位ユニットである部分点灯部４が形成されるようになっている。また、各単位セル内および単位セル４Ａ，４Ｂ間では、各色ＬＥＤがそれぞれ直列に接続されている。具体的には、図２（Ｂ）に示したようにして、各色ＬＥＤのアノードとカソードが接続されるようになっている。

このようにして構成された各部分点灯部４は、例えば図３に示したように、光源部１０においてマトリクス状に配置され、後述するように互いに独立して制御可能となっている。また、この光源部１０上には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向ともに２つの部分点灯部４おきに部分点灯部４の端部に照明光センサ１３が配置されると共に、そのような配置パターンがＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って１つの部分点灯部４おきに互いに違いとなっている。この照明光センサ１３は、部分点灯部４単位で点灯する光源部１０からの照明光Ｌoutを受光して受光信号を得るものである。

次に、図４を参照して、上述した液晶表示パネル２および光源部１０の駆動および制御部分の構成について詳細に説明する。図４は、液晶表示装置３のブロック構成を表したものである。なお、図４（および後述する図５）において照明光センサ１３は、便宜上、光源部１０の近辺に１つだけ配置されているものとして表している。

図４に示したように、液晶表示パネル２を駆動して映像を表示するための駆動回路は、液晶表示パネル２内の各画素電極２１２へ映像信号に基づく駆動電圧を供給するＸドライバ（データドライバ）５１と、液用表示パネル２内の各画素電極２１２を図示しない走査線に沿って線順次駆動するＹドライバ（ゲートドライバ）５２と、映像信号入力部６０と、後述するフレア現象の発生を抑制するための処理を行うフレア対策判断部６１、フレア対策補正部６２および除算部６３と、Ｘドライバ６４へ供給する映像信号を記憶するフレームメモリである映像メモリ６４とから構成されている。

映像信号入力部６０は、外部から映像信号を入力すると共に、その入力した映像信号に対して所定の画像処理（例えば、ホワイトバランス処理やＲＧＢプロセス処理）を施すことにより、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄ０を出力するものである。なお、この映像信号入力部６０は、例えばＴＶチューナや、外部入力部などを含んで構成される。

フレア対策判断部６１は、映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づき、部分点灯部４に対応する表示領域である各部分表示領域（例えば、後述する表示領域４１〜４３など）内において、いわゆる「フレア現象」が発生するおそれがあるか否かを判断するものである。具体的には、所定の輝度閾値（例えば、後述する輝度閾値Ｐ）よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲にその輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在するという所定の条件を満たすか否かを判断し、その判断結果（フレア対策判断結果Ｊ１）をフレア対策補正部６２へ出力するようになっている。なお、このような条件を満たすか否かの判断の際には、例えば、各部分表示領域内において、高輝度領域の周囲に低輝度領域の広がりがあるか否かを考慮して判断することが可能であり、例えば面積やヒストグラムなどを用いて求められる。

フレア対策補正部６２は、フレア対策判断部６１から供給されるフレア対策判断結果Ｊ１によって、上記した所定の条件を満たしていると判断された（フレア現象が発生するおそれがあると判断された）場合には、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部４が、後述するバックライト制御部１２により設定された光量（設定輝度ＢＬpix）となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度（液晶表示パネル２から射出される表示光Ｄoutの輝度）が、対応する部分点灯部４が設定可能な最大光量（最大輝度ＢＬmax：デバイス（各部分点灯部４）自体の固定の最大値には限られず、映像信号Ｄ０によって可変となる最大値をも含む）となった場合と略同一の表示輝度となるように、その低輝度領域内の映像信号Ｄ０を補正し、その補正後の映像信号Ｄ１を除算部６３へ供給するものである。なお、詳細は後述するが、フレア対策判断結果Ｊ１によって上記した所定の条件を満たしていないと判断された（フレア現象が発生するおそれがないと判断された）場合には、入力した映像信号Ｄ０をそのまま映像信号Ｄ１として出力するようになっている。このフレア対策補正部６２の詳細構成については、後述（図６）する。

除算部６３は、以下の（１）式に示したように、フレア対策補正部６２から供給される映像信号Ｄ１を、バックライト制御部１２から供給される各部分点灯部４の設定輝度ＢＬpixによって除算することによって映像信号Ｄ５を生成し、この映像信号Ｄ５を映像メモリ６４へ供給するものである。これにより詳細は後述するが、各部分点灯部４から発せられた光の光量分布を考慮しつつ表示駆動を行うことが可能となっている。
Ｄ５＝Ｄ１／ＢＬpix …（１）

映像メモリ６４は、除算部６３から供給される映像信号Ｄ５を、液晶表示パネル２の１フレーム（１画面）の画素分だけ記憶しておくメモリであり、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などにより構成される。

一方、バックライト装置１の光源部１０が点灯動作を行うための駆動および制御を行う部分は、バックライト駆動部１１と、バックライト制御部１２と、前述の照明光センサ１３と、Ｉ／Ｖ変換部１４と、Ａ／Ｄ変換部１５とから構成されている。

Ｉ／Ｖ変換部１４は、照明光センサ１３で得られた受光信号に対してＩ／Ｖ（電流／電圧）変換を施し、アナログの電圧信号である受光データを出力するものである。

Ａ／Ｄ変換部１５は、Ｉ／Ｖ変換部１４から出力される受光データを所定のタイミングでサンプリングすると共にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換を施し、ディジタルの電圧信号である受光データＤ４をバックライト制御部１２へ出力するものである。

バックライト制御部１２は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される受光データＤ４および映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づいて各部分点灯部４の光量を設定することにより、後述する制御信号Ｄ２（後述する制御信号Ｄ２Ｒ，Ｄ２Ｇ，Ｄ２Ｂ）および制御信号Ｄ３（後述する制御信号Ｄ３Ｒ，Ｄ３Ｇ，Ｄ３Ｂ）を生成・出力し、バックライト駆動部１１の駆動動作を制御するものである。なお、このバックライト制御部１２の詳細な構成については、後述（図５）する。

バックライト駆動部１１は、バックライト制御部１２から供給される制御信号Ｄ２，Ｄ３に基づいて、バックライト制御部１２により設定された光量で部分点灯部４が独立して点灯動作を行うように光源部１０を駆動するものである。なお、このバックライト駆動部１１の詳細な構成についても、後述（図５）する。

次に、図５を参照して、上述したバックライト駆動部１１およびバックライト制御部１２の詳細構成について説明する。図５は、バックライト駆動部１１およびバックライト制御部１２の詳細構成、ならびに光源部１０、照明光センサ１３、Ｉ／Ｖ変換部１４およびＡ／Ｄ変換部１５の構成についてブロック図で表したものである。なお、制御信号Ｄ２は、赤色用制御信号Ｄ２Ｒと、緑色用制御信号Ｄ２Ｇと、青色用制御信号Ｄ２Ｂとから構成され、制御信号Ｄ３は、赤色用制御信号Ｄ３Ｒと、緑色用制御信号Ｄ３Ｇと、青色用制御信号Ｄ３Ｂとから構成され、制御信号Ｄ６は、赤色用制御信号Ｄ６Ｒと、緑色用制御信号Ｄ６Ｇと、青色用制御信号Ｄ６Ｂとから構成されているものとする。また、ここでは便宜上、光源部１０内において赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂが、全て互いに直列接続されたものとして表している。

バックライト駆動部１１は、電源部１１０と、バックライト制御部１２から供給される制御信号Ｄ２（赤色用制御信号Ｄ２Ｒ、緑色用制御信号Ｄ２Ｇおよび青色用制御信号Ｄ２Ｂ）に従って電源部１１０からの電源供給により光源部１０内の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂのアノード側へそれぞれ電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢを供給する定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂの各々のカソードと接地との間にそれぞれ接続されたスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂと、バックライト制御部１２から供給される制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）に基づいてスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに対する制御信号Ｄ６（パルス信号：赤色用制御信号Ｄ６Ｒ、緑色用制御信号Ｄ６Ｇおよび青色用制御信号Ｄ６Ｂ）を生成・出力し、これらスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２ＢをそれぞれＰＷＭ制御するＰＷＭドライバ１１３とを有している。

バックライト制御部１２は、光量バランス制御部１２１と、光量制御部１２２とを有している。光量バランス制御部１２１は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される受光データＤ４および映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づいて、定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対する制御信号Ｄ２（赤色用制御信号Ｄ２Ｒ、緑色用制御信号Ｄ２Ｇおよび青色用制御信号Ｄ２Ｂ）をそれぞれ生成・出力することにより、光源部１０からの照明光Ｌoutの色バランス（白色光のホワイトバランス）が一定に保たれつつ照明光Ｌoutの光量が変化するように制御するものである。また、光量制御部１２２は、Ａ／Ｄ変換部１５から供給される受光データＤ４および映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づいて、ＰＷＭドライバ１１３に対する制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）を生成・出力することにより、光源部１０からの照明光Ｌoutの光量が変化するように制御するものである。

次に、図６を参照して、上述したフレア対策補正部６２の詳細構成について説明する。図６は、このフレア対策補正部６２のブロック構成を表したものである。

フレア対策補正部６２は、演算部６２０，６２２と、加算部６２１と、スイッチ（ＳＷ）部６２３，６２４と、ミックス（ＭＩＸ）部６２５とを有している。

演算部６２０は、各部分点灯部４の設定輝度ＢＬpixおよび最高輝度ＢＬmaxに基づいて後述する所定の演算（後述の（１０）式〜（１２）式に示した演算）を行うことにより、部分点灯部４ごとに、演算結果である所定の固定値である加算値Ｇ、補正閾値ＴＨおよび輝度閾値Ｐをそれぞれ、加算部６２１、ＳＷ部６２３，６２４へ出力するものである。一方、演算部６２２は、映像信号Ｄ０および各部分点灯部４の最高輝度ＢＬmaxに基づいて後述する所定の演算（後述の（１３）式に示した演算）を行うことにより、部分点灯部４ごとに、演算結果である映像信号Ｄ１２をＳＷ部６２３へ出力するものである。

加算部６２１は、以下の（１）式に示したように、映像信号Ｄ０と演算部６２０から供給される加算値Ｇとを加算することによって映像信号Ｄ１１を生成し、この加算後の映像信号Ｄ１１をＳＷ部６２３へ供給するものである。
Ｄ１１＝Ｄ０＋Ｇ …（２）

ＳＷ部６２３は、映像信号Ｄ０と、演算部６２０から供給される補正閾値ＴＨとの大きさを比較することにより、その比較結果に応じて、加算部６２１から供給される映像信号Ｄ１１および演算部６２２から供給される映像信号Ｄ１２のうちの一方を選択し、映像信号Ｄ１３としてＳＷ部６２４へ出力するものである。具体的には、映像信号Ｄ０が補正閾値ＴＨ以下である場合には、映像信号Ｄ１１を選択して映像信号Ｄ１３として出力する一方、映像信号Ｄ０が補正閾値ＴＨよりも大きい場合には、映像信号Ｄ１２を選択して映像信号Ｄ１３として出力するようになっている。

一方、ＳＷ部６２４は、映像信号Ｄ０と、演算部６２０から供給される輝度閾値Ｐとの大きさを比較することにより、その比較結果に応じて、映像信号Ｄ０およびＳＷ部６２３から供給される映像信号Ｄ１３のうちの一方を選択し、映像信号Ｄ１４としてＭＩＸ部６２５へ出力するものである。具体的には、映像信号Ｄ０が輝度閾値Ｐ以下である場合には、映像信号Ｄ１３を選択して映像信号Ｄ１４として出力する一方、映像信号Ｄ０が輝度閾値Ｐよりも大きい場合には、映像信号Ｄ０を選択して映像信号Ｄ１４として出力するようになっている。

ＭＩＸ部６２５は、フレア対策判断部６１から供給されるフレア対策判断結果Ｊ１の値（例えば、Ｊ１がフレア率を示す場合には、Ｊ１＝０〜１００％の値）に基づき、フレア対策補正後の映像信号Ｄ１を出力するものである。具体的には、Ｊ１＝０％のとき（フレア対策判断結果Ｊ１によってフレア現象が発生するおそれがないと判断された場合）には、映像信号Ｄ０をそのまま映像信号Ｄ１として出力する一方、Ｊ１＝１００％のとき（フレア対策判断結果Ｊ１によってフレア現象が発生するおそれがあると判断された場合）には、映像信号Ｄ１４の値を映像信号Ｄ１として出力するようになっている。また、Ｊ１＝Ｘ％（０＜Ｘ＜１００）のときには、Ｄ１＝｛Ｘ×Ｄ１４＋（１００−Ｘ）×Ｄ０｝／１００となる。このようにして、Ｊ１が０％と１００％との中間値の場合にも対応することにより、映像信号Ｄ０の変化によってフレア現象が発生していない場合から発生している場合へとゆっくりと遷移するような場合であっても、映像の切替が見えないようにすることが可能となる。

ここで、バックライト装置１が本発明における「光源部」の一具体例に対応し、映像信号入力部６０が本発明における「信号入力部」の一具体例に対応する。また、バックライト制御部１２およびバックライト駆動部１１が本発明における「光源駆動手段」の一具体例に対応する。また、フレア対策判断部６１、フレア対策補正部６２、除算部６３、映像メモリ６４、Ｘドライバ５１およびＹドライバ５２が本発明における「表示駆動手段」の一具体例に対応する。また、フレア対策判断部６１が本発明における「判断手段」の一具体例に対応し、フレア対策補正部６２および除算部６３が本発明における「補正手段」の一具体例に対応し、映像メモリ６４、Ｘドライバ５１およびＹドライバ５２が本発明における「駆動手段」の一具体例に対応する。

次に、このような構成からなる本実施の形態の液晶表示装置３の動作について、詳細に説明する。

まず、図１〜図８を参照して、本実施の形態の液晶表示装置３の基本動作について説明する。ここで、図７は、バックライト装置１の光源部１０における点灯動作をタイミング波形図で表したものであり、（Ａ）は赤色ＬＥＤ１Ｒに流れる電流ＩＲを、（Ｂ）は緑色ＬＥＤ１Ｇに流れる電流ＩＧを、（Ｃ）は青色ＬＥＤ１Ｂに流れる電流ＩＢを、それぞれ表している。また、図８は、液晶表示装置３全体の動作の概略をタイミング波形図で表したものであり、（Ａ）はＸドライバ５１から液晶表示パネル２内のある画素電極２１２へ印加される電圧（画素印加電圧、駆動電圧）を、（Ｂ）は液晶分子の応答性（画素電極２１２における実際の電位状態）を、（Ｃ）はＹドライバ５２から液晶表示パネル２内のＴＦＴ素子のゲートへ印加される電圧（画素ゲートパルス）を、それぞれ表している。

このバックライト装置１では、バックライト駆動部１１においてスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂがそれぞれオン状態となると、定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂからそれぞれ電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢが光源部１０内の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂへ流れ、これによりそれぞれ赤色発光、緑色発光および青色発光がなされ、混色光である照明光Ｌoutが発せられる。

この際、バックライト制御部１２からバックライト駆動部１１へは制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）が供給され、バックライト駆動部１１内のＰＷＭドライバ１１３からスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂへはこの制御信号Ｄ３に基づく制御信号Ｄ６（赤色用制御信号Ｄ６Ｒ、緑色用制御信号Ｄ６Ｇおよび青色用制御信号Ｄ６Ｂ）がそれぞれ供給されるため、これによりスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂは、この制御信号Ｄ６に従ったタイミングでオン状態となり、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂの点灯期間もこれに同期したものとなる。言い換えると、パルス信号である制御信号Ｄ６を用いた時分割駆動により、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１ＢがＰＷＭ駆動される（赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂの点灯期間がそれぞれ可変となるような駆動がなされる）。

また、このとき照明光センサ１３は、光源部１０からの照射光Ｌoutを受光する。具体的には、照明光センサ１３内の図示しないフォトダイオードによって、光源部１０からの照射光Ｌoutが抽出されて照明光Ｌoutの光量に応じた電流が発生し、これにより電流値の受光データがＩ／Ｖ変換部１４へ供給される。また、電流値の受光データは、Ｉ／Ｖ変換部１４によってアナログ電圧値の受光データに変換される。そしてこのアナログ電圧値の受光データは、Ａ／Ｄ変換部１５において所定のタイミングでサンプリングされると共に、ディジタル電圧値の受光データＤ４に変換される。

ここで光源制御部１２では、Ａ／Ｄ変換部１５から供給された受光データＤ４および映像信号入力部６０から供給された映像信号Ｄ０に基づいて、光量バランス制御部１２１から定電流ドライバ１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂへ制御信号Ｄ２Ｒ，Ｄ２Ｇ，Ｄ２Ｂがそれぞれ供給され、これにより照射光Ｌoutの輝度および色度（色バランス）が一定に保たれるように（各部分点灯部４の発光量が一定に保たれるように）、電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢの大きさΔＩＲ，ΔＩＧ，ΔＩＢ、すなわちＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光輝度（発光強度）が調整される（図６（Ａ）〜（Ｃ）参照）。また、光量制御部１２２では、Ａ／Ｄ変換部１５から供給された受光データＤ１および映像信号入力部６０から供給された映像信号Ｄ０に基づいて、制御信号Ｄ３（赤色用制御信号Ｄ３Ｒ、緑色用制御信号Ｄ３Ｇおよび青色用制御信号Ｄ３Ｂ）が生成されると共にＰＷＭドライバ１１３へ供給され、これによりスイッチング素子１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂのオン期間、すなわち各色ＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの点灯期間ΔＴが調整される（図６（Ａ）〜（Ｃ）参照）。

このようにして光源部１０からの照明光Ｌoutに基づいて、電流ＩＲ，ＩＧ，ＩＢの大きさΔＩＲ，ΔＩＧ，ΔＩＢ（ＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光強度）およびＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの点灯期間のうちの少なくとも一方が制御され、これにより照明光Ｌoutの光量が一定に保たれるように部分点灯部４単位で制御される。また、映像信号入力部６０から供給された映像信号Ｄ０（入力映像信号の輝度レベル）に基づいて各部分点灯部４の光量が設定され、これにより部分点灯部４単位で表示映像のコントラストが向上するような制御がなされる。すなわち、ある部分点灯部４における入力映像信号の輝度レベルが低いとき（その部分点灯部４に対応する部分表示領域（例えば、後述する表示領域４１〜４３など）の表示映像が暗いものであるとき）には、その部分点灯部４の光量が低くなるように設定される一方、ある部分点灯部４における入力映像信号の輝度レベルが高いとき（その部分点灯部４に対応する部分表示領域の表示映像が明るいものであるとき）には、その部分点灯部４の光量が高くなるように設定される。

一方、本実施の形態の液晶表示装置３全体では、映像メモリ６４に記憶された映像信号Ｄ５に基づいてＸドライバ５１およびＹドライバ５２から出力される画素電極２１２への駆動電圧（画素印加電圧）によって、バックライト装置１の光源部１０からの照明光Ｌoutが液晶層２０で変調され、表示光Ｄoutとして液晶表示パネル２から出力される。このようにしてバックライト装置１が液晶表示装置３のバックライト（液晶用照明装置）として機能し、これにより表示光Ｄoutによる映像表示がなされる。

具体的には、例えば図８（Ｃ）に示したように、Ｙドライバ５２から液晶表示パネル２内の１水平ライン分のＴＦＴ素子のゲートへ画素ゲートパルスが印加され、それと共に図７（８）に示したように、Ｘドライバ５１からその１水平ライン分の画素電極２１２へ、映像信号に基づく画素印加電圧が印加される。このとき、図８（Ｂ）に示したように、画素印加電圧に対して画素電極２１２の実際の電位の応答（液晶の応答）は遅れるため（画素印加電圧がタイミングｔ１１で立ち上がったのに対し、実際の電位はタイミングｔ１２で立ち上がっている）、バックライト装置１では、実際の電位が画素印加電圧と等しくなっているタイミングｔ１２〜ｔ１３の期間内に点灯状態となり、これにより液晶表示装置３において映像信号に基づく映像表示がなされる。なお、図８においてタイミングｔ１１〜ｔ１３の期間が１水平期間（１フレーム期間）に対応し、その後のタイミングｔ１３〜ｔ１５の１水平期間においても、液晶の焼き付き防止等のために画素印加電圧が共通（コモン）電位Ｖcomに対して反転しているのを除き、タイミングｔ１１〜ｔ１３の１水平期間と同様の動作となる。

次に、図１〜図８に加えて図９〜図１８を参照して、本発明の特徴的部分の制御動作について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。

まず、例えば図９に示したように、液晶の特性に起因して、映像信号Ｄ０（入力映像信号の輝度レベル）が「０％（０階調）」となった場合においても、液晶表示パネル２での透過率（表示器度）は、完全には「０％」にならない。すなわち、Ｄ０が図中の点Ｐ１に示す輝度レベルよりも低輝度側のときには、図中の直線Ｇ１に示すように光漏れが生じ、暗い部分の表現が困難となってしまうことになる。

そこで、従来より、例えば図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示した特性線Ｇ２１〜Ｇ２３のように、それぞれ、バックライト装置１内の各部分点灯部４からの照射光の輝度を変化させることにより、図９に示したような低輝度領域での光漏れ（黒浮き）を抑制し、暗い部分の表現を実現するようになっている。なお、図１０（Ａ）は照射光の輝度を１００％としたとき、図１０（Ｂ）は照射光の輝度を８０％としたとき、図１０（Ｃ）は照射光の輝度を５０％としたときのものである。これにより、例えば図１０（Ａ）に示したように照射光の輝度が１００％であるときの最低表示輝度が最高輝度の１０％である場合には、以下の（３）式に示したようにそのままでは表示輝度を５％の明るさにすることはできないが、例えば図１０（Ｃ）に示したように照射光の輝度を５０％に設定することにより、以下の（４）式に示したように表示輝度を５％の明るさにすることができ、より暗い部分の表現が可能となる。なお、これら図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）中の符号Ｐ２１〜Ｐ２３により、各部分点灯部４からの照射光の輝度が低くなるのに従って、最低表示輝度とそれに対応する映像信号Ｄ０の値とがそれぞれ相似的に小さくなると共に、これによってより低輝度側までが線形で扱えるようになっていることが分かる。
ＢＬmax（＝１００％）×Ｄ０（＝１０％）≠５％（表示輝度） …（３）
ＢＬmax（＝ ５０％）×Ｄ０（＝１０％）＝５％（表示輝度） …（４）

ただし、一般に、光源部４内の各部分点灯部４の点灯領域のほうが、液晶表示パネル２内の各画素よりも大きいことから、実際には画素よりも大きな領域で照射光の輝度設定がなされると共に、各部分点灯部４からの照射光自体が広がりを持っているため，部分点灯部４と画素とを１対１で制御することはできない。

そこで、例えば図１１に示した比較例に係る従来の液晶表示装置１０３では、バックライト制御部１０２において、映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づいて制御信号Ｄ３を生成し、部分点灯部４ごとの照射光の輝度（設定輝度ＢＬpix）を設定した後に、除算部１０６において、以下の（５）式に示したように、映像信号入力部６０から供給される画素ごとの映像信号Ｄ０をこの設定輝度ＢＬpixによって除算することにより、映像メモリ６４へ供給する画素ごとの映像信号Ｄ１０５を生成するようになっている。これにより、各部分点灯部４から発せられる照射光の光量分布を考慮しつつ表示駆動を行うことが可能となっている。また、（５）式により、設定輝度ＢＬpixが低いときには映像信号Ｄ１０５の値が大きくなるため、前述の図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示したように、より線型的な動作が可能となる。
Ｄ１０５＝Ｄ０／ＢＬpix …（５）

ところが、このような比較例に係る液晶表示装置１０３では、例えば図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、点灯動作を行う部分点灯部４に対応する部分表示領域（表示領域４１〜４３のうちの表示領域４２）において、低輝度領域の中で少数の画素領域だけを明るく表示させたい場合には、いわゆる「フレア現象」が生じてしまう。具体的には、上述した除算部１０６による除算処理によって得られた映像信号Ｄ１０５は、例えば図１２（Ｃ）に示したようになるが、この場合、液晶表示パネル２から射出される表示光Ｄoutの輝度（表示輝度）は、例えば図１２（Ｄ）に示したようになってしまう。すなわち、この表示領域４２内では、低輝度領域に対しても対応する部分点灯部４から光が照射されることになるが、前述のように液晶の特性に起因して液晶表示パネル２での透過率を完全に「０％」にすることはできないため、低輝度領域において光漏れが生じてしまい、黒が部分的に浮いたような表示状態になる（図１２（Ｄ）中の符号Ｐ１０１Ａ，Ｐ１０１Ｂ参照）。したがって、このように低輝度領域中に部分的に高輝度領域を含む部分表示領域（表示領域４２）と、例えば一律に低輝度領域となっている部分表示領域（表示領域４１、４３）とでは、図１２（Ａ）に示したように低輝度領域における映像信号の輝度レベル（映像信号Ｄ０の大きさ）が同じであったとしても、図１２（Ｄ）中の符号Ｐ１０１Ａ，１０２Ａ，１０１Ｂ，１０２Ｂに示したように、低輝度領域同士の表示輝度が互いに異なってしまい、黒表示の見た目に格差が生じてしまう。そしてこのような表示輝度の格差（ばらつき）が生じると、表示映像の画質が低下してしまうことになる。

ここで、このようなフレア現象は、例えば図１３に示したように、低輝度領域における映像信号の輝度レベル（映像信号Ｄ０の大きさ：例えば、輝度レベルＤ０ａ）が同じ場合において、互いに異なる部分表示領域（表示領域４２と、表示領域４１，４３）同士で、部分点灯部４の設定輝度ＢＬpixが異なる（例えば、符号Ｇ２２，Ｇ２３の特性線）と共に、それらが非線形の領域における輝度レベル（例えば、輝度レベルＤ０ａ）に、低輝度領域の映像信号の輝度レベルが設定されている場合に生ずる。このような場合に、図中の表示輝度Ｙ２２，Ｙ２３のように、低輝度領域同士の表示輝度が互いに異なってしまうのである。

そこで、本実施の形態の液晶表示装置３では、例えば図１４に示したように、ある部分点灯部４に対応する部分表示領域においてフレア現象が発生するおそれがあると判断された場合には、その部分表示領域に対応する部分点灯部４の設定輝度ＢＬpixの値（例えば、図中の特性線Ｇ２３によって示されたもの）は維持しつつ、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部４が設定可能な最大光量（最大輝度ＢＬmax：例えば図中の特性線Ｇ２２によって示されたもの）となった場合と略同一の表示輝度となるように、図中の矢印Ｐ３１，Ｐ３２で示したように、その低輝度領域内の映像信号Ｄ０を補正（例えば、映像信号Ｄ０の輝度レベルＤ０ａを、輝度レベルＤ０ａ’へと補正）する。

具体的には、図４に示したように、まず、フレア対策判断部６１において、映像信号入力部６０から供給される映像信号Ｄ０に基づき、部分点灯部４に対応する表示領域である各部分表示領域内において、例えば、所定の輝度閾値（例えば、後述する輝度閾値Ｐ）よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲にその輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在するという所定の条件を満たすか否かが判断されることにより、「フレア現象」が発生するおそれがあるか否かが判断され、その判断結果（フレア対策判断結果Ｊ１）がフレア対策補正部６２へ出力される。次に、フレア対策補正部６２では、フレア対策判断結果Ｊ１によって、ある部分表示領域内でフレア現象が発生するおそれがあると判断された場合には、その部分表示領域に対応する部分点灯部４が設定輝度ＢＬpixに保たれるという条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部４が最大輝度ＢＬmaxとなった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号Ｄ０が補正され、その補正後の映像信号Ｄ１が除算部６３へ供給される。そして除算部６３では、この映像信号Ｄ１が各部分点灯部４の設定輝度ＢＬpixによって除算されることで映像信号Ｄ５が生成され、メモリ６４へ供給される。

これにより、例えば図１５（Ａ）に示したように、部分表示領域（表示領域４２）において、低輝度領域（輝度閾値Ｐよりも低い輝度レベルの表示領域）中に部分的に高輝度領域（輝度閾値Ｐよりも高い輝度レベルの表示領域）を含むような場合に、フレア対策補正部６２によって、例えば図１５（Ｂ）に示した映像信号Ｄ１のように映像信号Ｄ０のうちの低輝度領域部分の補正がなされたのち、除算部６３によって、例えば図１５（Ｄ）に示したな映像信号Ｄ５が生成される。したがって、対応する部分点灯部４において、例えば図１５（Ｃ）に示したような点灯動作がなされる場合であっても、例えば図１５（Ｅ）に示したように、表示領域４２と一律に低輝度領域となっている部分表示領域（表示領域４１，４３）との間で、低輝度領域における映像信号の輝度レベルが略同一である場合には低輝度領域同士の表示輝度が互いにほぼ一致することとなり、フレア現象の発生が抑制または回避され、表示輝度の格差（ばらつき）が抑えられる。

次に、図１６〜図１８を参照して、本実施の形態のこのようなフレア現象の抑制処理について、より詳細に説明する。

まず、図１６において、映像信号Ｄ０をｘ軸、表示輝度をｙ軸、部分点灯部４の設定輝度が１００％のときのｙ軸上の切片をＣ０、輝度閾値Ｐ以下の輝度領域での特性線Ｇ２２（最大輝度ＢＬmaxのときの特性線）の傾きをαとすると、この特性線Ｇ２２は、以下の（６）式により表される。また、特性線Ｇ２３（設定輝度ＢＬpixのときの特性線）における直線の傾きの切り替わり点Ｐ５３の輝度Ｓは、以下の（７）式および（８）式の交点の値であることから、以下の（９）式により表される。また、映像信号Ｄ０の輝度レベルＴＨ（補正閾値ＴＨ）は、図中の点Ｐ５２におけるｘ値であることから、以下の（６）式においてｙ＝Ｓを代入することにより、以下の（１０）式により表される。なお、上記した閾値輝度Ｐは、以下の（６）式および（８）式の交点の値であることから、以下の（１１）式により表される。
ｙ＝α×ｘ＋（Ｃ０×ＢＬmax） …（６）
ｙ＝α×ｘ＋（Ｃ０×ＢＬpix） …（７）
ｙ＝ｘ …（８）
Ｓ＝（Ｃ０×ＢＬpix）／（１−α） …（９）
ＴＨ＝（Ｃ０／α）×［｛ＢＬpix／（１−α）｝−ＢＬmax］ …（１０）
Ｐ＝（Ｃ０×ＢＬmax）／（１−α） …（１１）

ここで、本実施の形態では、映像信号Ｄ０の値がこの補正閾値ＴＨよりも大きいか否か（図１６に示したように、映像信号Ｄ０の値が輝度範囲Ａ１，Ａ２のいずれにあるか）によって、例えば図６に示したように、フレア対策補正部６２による映像信号Ｄ０の補正処理が異なる。なお、このような映像信号Ｄ０の補正処理は、映像信号Ｄ０の値が輝度閾値Ｐ以下のときになされる。

具体的には、映像信号Ｄ０の値が補正閾値ＴＨ以下である場合（輝度範囲Ａ１のとき）には、例えば図１７中の矢印Ｐ６１で示したように、フレア対策補正部６２では、入力した映像信号Ｄ０に対し、以下の（１２）式で表される所定の定数値Ｇが加算されることにより、低輝度領域内の映像信号Ｄ０の補正がなされる。より具体的には、図６に示したフレア対策補正部６２内のＳＷ部６２３において、演算部６２０および加算部６２１により得られた補正後の映像信号Ｄ１１が、映像信号Ｄ１３として選択出力される。
Ｇ＝（Ｓ−ＴＨ）
＝｛（Ｃ０×ＢＬpix）／（１−α）｝
−（Ｃ０／α）×［｛ＢＬpix／（１−α）｝−ＢＬmax］ …（１２）

一方、映像信号Ｄ０の値が補正閾値ＴＨよりも大きい場合（輝度範囲Ａ２のとき）には、例えば図１８に中の矢印Ｐ６２で示したように、フレア対策補正部６２では、入力した映像信号Ｄ０に対し、映像信号Ｄ０の輝度レベルに応じた変数値が加算されることにより、以下の（１３）式で表されるように、低輝度領域内の映像信号Ｄ０の補正がなされる。より具体的には、図６に示したフレア対策補正部６２内のＳＷ部６２３において、演算部６２２により得られた補正後の映像信号Ｄ１２が、映像信号Ｄ１３として選択出力される。
ｘ’＝α×ｘ＋（Ｃ０×ＢＬmax） …（１３）

このようにして本実施の形態では、映像信号入力部６０から入力した映像信号Ｄ０に基づき、フレア対策補正部６２によって、各部分点灯部４に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値Ｐよりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲にこの輝度閾値Ｐよりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断されたときには、フレア対策補正部６２によって、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部４がバックライト制御部１２によって設定された光量（設定輝度ＢＬpix）となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部４が設定可能な最大光量（最大輝度ＢＬmax）となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号Ｄ０の補正がなされ、その補正後の映像信号Ｄ１に基づいて低輝度領域内の表示駆動がなされる。したがって、低輝度領域中に部分的に高輝度領域を含む部分表示領域（例えば、表示領域４２）と、例えば一律に低輝度領域となっている部分表示領域（例えば、表示領域４１，４３）との間で、低輝度領域における映像信号Ｄ０の輝度レベルが略同一である場合には、低輝度領域同士の表示輝度が互いにほぼ一致することとなるため、表示輝度の格差（ばらつき）が抑えられる。よって、バックライト装置１による部分点灯動作を行う場合において、表示映像の画質を向上させることが可能となる。

［変形例］
次に、本発明の変形例について説明する。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１９は、本変形例に係る液晶表示装置（液晶表示装置３Ａ）のブロック構成を表したものである。この液晶表示装置３Ａは、上記実施の形態の液晶表示装置３において、バックライト制御部１２およびフレア対策補正部６２の代わりにバックライト制御部１２Ａおよびフレア対策補正部６２Ａを設けると共に、切替制御部６５を新たに設けるようにしたものである。また、図２０は、バックライト制御部１２Ａの詳細なブロック構成などを表したものであり、図２１は、フレア対策補正部６２Ａの詳細なブロック構成を表したものである。なお、本発明の変形例に係る液晶表示モジュールおよび本発明の変形例に係る液晶表示装置の駆動方法は、本変形例の液晶表示装置によって具現化されるので、以下、併せて説明する。

切替制御部６５は、映像信号入力部６０から入力した映像信号Ｄ０に基づき、例えば図２２に示したような輝度ヒストグラム分布Ｈ１を作成すると共に、この作成した輝度ヒストグラム分布Ｈ１を利用して（例えば、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈave）の大きさに応じて）、例えば図２３に示したようにして、フレア対策方法の切替制御を行うものである。なお、このような切替制御は、切替判断結果Ｊ２１，Ｊ２２をそれぞれ、フレア対策補正部６２Ａ内のＭＩＸ部６２５Ａおよびバックライト制御部１２Ａ内の光量制御部１２２Ａへ出力することによって行う。

すなわち、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈaveが所定の輝度閾値Ｈth1よりも小さい（Ｈave＜Ｈth1）場合（全体的に暗い映像のとき）には、上記実施の形態で説明したように、フレア対策判断部６１、フレア対策補正部６２Ａおよび除算部６３によって映像信号Ｄ０の補正を行い、補正後の映像信号Ｄ１（映像信号Ｄ５）に基づく低輝度領域内の表示駆動を行うことにより、フレア対策を行う。

一方、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈaveが所定の輝度閾値Ｈth2（＞輝度閾値Ｈth1）以上である（Ｈth2≦Ｈave）場合（全体的に明るい映像のとき）には、フレア対策判断部６１およびバックライト制御部１２Ａによって、部分点灯部４の光量の増加となるような制御信号Ｄ３に基づく点灯駆動（入力した映像信号Ｄ０に基づいて設定された光量（設定輝度ＢＬpix）よりも増加するように制御信号Ｄ３の値を変更する）を行うことにより、フレア対策を行う。これにより、例えば図２４（Ａ），（Ｂ）に示したように、表示領域４２において、フレア現象が生ずると判断されるような映像信号Ｄ０および光源輝度（補正前）である場合に、この光源輝度が増加するように制御信号Ｄ３の値を変更することによって、この表示領域４２に対応する部分点灯部４では、例えば図２４（Ｃ）に示したような光源輝度（補正後）となる。したがって、例えば図２４（Ｄ）中の符号Ｐ７１Ａ，Ｐ７２Ａ，Ｐ７１Ｂ，Ｐ７２Ｂで示したように、低輝度領域中に部分的に高輝度領域を含む部分表示領域（例えば、表示領域４２）と、例えば一律に低輝度領域となっている部分表示領域（例えば、表示領域４１，４３）との間で、低輝度領域における映像信号Ｄ０の輝度レベルが略同一である場合には、低輝度領域同士の表示輝度が互いにほぼ一致することとなるため、フレア現象の発生が抑制または回避される。

なお、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈaveが、輝度閾値Ｈth1以上かつ輝度閾値Ｈth2未満である（Ｈth1≦Ｈave＜Ｈth2）場合（中間の明るさの映像のとき）には、フレア対策判断部６１、バックライト制御部１２Ａ、フレア対策補正部６２Ａおよび除算部６３によって、補正後の映像信号Ｄ１（映像信号Ｄ５）に基づく低輝度領域内の表示駆動と、部分点灯部４の光量の増加となるような制御信号Ｄ３に基づく点灯駆動とを併用することにより、フレア対策を行うようにすればよい。

このようにして本変形例では、補正後の映像信号Ｄ１（映像信号Ｄ５）に基づく低輝度領域内の表示駆動と、部分点灯部４の光量の増加となるような制御信号Ｄ３に基づく点灯駆動とのうちの少なくとも一方がなされるように切替制御を行う切替制御部６５を設けるようにしたので、例えば表示映像の明るさ等に応じて最適なフレア対策を行うことができる。よって、バックライト装置１による部分点灯動作を行う場合において、表示映像の画質をより向上させることが可能となる。

また、切替制御部６５が、映像信号入力部６０により入力した映像信号Ｄ０に基づいて作成される部分表示領域４内の輝度ヒストグラム分布Ｈ１を利用して、上記のような切替制御を行うようにしたので、簡単な方法で切替制御を行うことが可能となる。

なお、本変形例では、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈaveの大きさに応じて、フレア対策方法を３種類で切り換えて行う場合について説明したが、このような切替制御ではなく、例えば、補正後の映像信号Ｄ１（映像信号Ｄ５）に基づく低輝度領域内の表示駆動と部分点灯部４の光量の増加となるような制御信号Ｄ３に基づく点灯駆動とを常に併用させると共に、輝度ヒストグラム分布Ｈ１の平均値Ｈaveの大きさに応じて、これら２種類のフレア対策方法の重み付けを互いに変更させるようにしてもよい。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、補正閾値ＴＨや輝度閾値Ｐが固定値である場合について説明したが、これらの閾値を、例えばユーザがメニュー画面等で自由に調整できるようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、最大輝度ＢＬmaxが、部分点灯部４ごとに設定可能な最大輝度である場合（任意の値である場合）について説明したが、単純に、最大輝度ＢＬmax＝１００％の固定値としてもよい。

また、上記実施の形態等では、図４や図９に示したように、除算部６３の前段でフレア対策の補正処理を行う場合について説明したが、例えば、フレア対策判断部６１、フレア対策補正部６２およびバックライト制御部１２をそれぞれ除算部６３の後段に配置することにより、除算部６３の後段でフレア対策の補正処理を行うようにしてもよい。このように構成した場合も、上記実施の形態等と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施の形態等では、光源部１０が赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂから構成されている場合で説明したが、これらに加えて（またはこれらに代えて）、他の色光を発するＬＥＤを含んで構成するようにしてもよい。例えば４色以上の色光によって構成した場合、色再現範囲を拡大し、より多彩な色を表現することが可能となる。

また、上記実施の形態等では、光源部１０が複数の赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇおよび青色ＬＥＤ１Ｂを含むようにし、複数の色光（赤色光、緑色光および青色光）を混合して特定の色光（白色光）である照明光Ｌoutを得る加法混色方式のバックライト装置１について説明したが、１種類のＬＥＤによって光源部を構成し、単色の照明光を発するバックライト装置としてもよい。

さらに、上記実施の形態等では、液晶表示装置３が、光源部としてバックライト装置１を含む透過型の液晶表示装置である場合について説明したが、例えば光源部をフロントライト装置により構成することにより、反射型の液晶表示装置としてもよい。

本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の要部構成を表す分解斜視図である。 図１に示したバックライト装置内の光源部の単位ユニット（部分点灯部）の構成例を表す平面模式図である。 図２における光源部内の部分点灯部と照明光センサとの配置構成例および各照明光センサの検出領域を表す平面模式図である。 図１に示した液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図４に示した光源部の駆動および制御部分の詳細構成を表すブロック図である。 図４に示したフレア対策補正部の詳細構成を表すブロック図である。 光源部の駆動パルス信号について説明するためのタイミング波形図である。 図１に示した液晶表示パネルおよびバックライト装置の駆動方法の一例について説明するためのタイミング波形図である。 入力映像信号の輝度レベルと液晶の透過率（表示輝度）との関係の一例を表す特性図である。 バックライト装置の設定輝度（光源輝度）に応じた入力映像信号の輝度レベルと液晶の透過率（表示輝度）との関係の一例を表す特性図である。 比較例に係る液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。 比較例におけるフレア現象の発生について説明するための特性図である。 比較例におけるフレア現象の発生について説明するための特性図である。 実施の形態に係る低輝度領域内の映像信号の補正処理の概念を説明するための特性図である。 実施の形態におけるフレア現象の抑制について説明するための特性図である。 実施の形態に係る低輝度領域内の映像信号の補正処理の詳細を説明するための特性図である。 図１６に示した第１の輝度範囲における低輝度領域内の映像信号の補正処理の詳細を説明するための特性図である。 図１６に示した第２の輝度範囲における低輝度領域内の映像信号の補正処理の詳細を説明するための特性図である。 本発明の変形例に係る液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図１９に示した光源部の駆動および制御部分の詳細構成を表すブロック図である。 図１９に示したフレア対策補正部の詳細構成を表すブロック図である。 図１９に示した切替制御部において作成される輝度ヒストグラム分布の一例を表す特性図である。 図２２に示した輝度ヒストグラム分布を利用した切替制御の一例を説明するための図である。 変形例におけるフレア現象の抑制について説明するための特性図である。

符号の説明

１…バックライト装置、１Ｒ…赤色ＬＥＤ、１Ｇ…緑色ＬＥＤ、１Ｂ…青色ＬＥＤ、１０…光源部、１１…バックライト駆動部、１１０…電源部、１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ…定電流ドライバ、１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ…スイッチング素子、１１３…ＰＷＭドライバ、１２，１２Ａ…バックライト制御部、１２１…光量バランス制御部、１２２，１２２Ａ…光量制御部、１３…照明光センサ、１３Ａ…検出領域、１４…Ｉ／Ｖ変換部、１５…Ａ／Ｄ変換部、２…液晶表示パネル、２０…液晶層、２１０，２２０…偏光板、２１１…ＴＦＴ基板、２１２…画素電極、２２１…対向電極基板、３，３Ａ…液晶表示装置、４…単位ユニット（部分点灯部）、４Ａ，４Ｂ…単位セル、４１〜４３…表示領域、５１…Ｘドライバ、５２…Ｙドライバ、６０…映像信号入力部、６１…フレア対策判断部、６２，６２Ａ…フレア対策補正部、６２０，６２２…演算部、６２１…加算部、６２３，６２４…スイッチ（ＳＷ）部、６２５，６２５Ａ…ミックス（ＭＩＸ）部、６３…除算部、６４…映像メモリ、６５…切替制御部、Ｌout…照明光、Ｄout…表示光、ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ…カラーフィルタ、Ｄ０，Ｄ０ａ，Ｄ０ａ’，Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ５…映像信号（映像信号の輝度レベル）、Ｙ２２，Ｙ２３…表示輝度、Ｄ２（Ｄ３Ｒ，Ｄ３Ｇ，Ｄ３Ｂ），Ｄ３（Ｄ３Ｒ，Ｄ３Ｇ，Ｄ３Ｂ），Ｄ６（Ｄ６Ｒ，Ｄ６Ｇ，Ｄ６Ｂ）…制御データ、Ｄ４…受光データ、ＢＬpix…バックライトの設定輝度、ＢＬmax…バックライトの最大輝度、Ｊ１…フレア対策判断結果、Ｊ２１，Ｊ２２…切替判断結果、Ｇ…加算値、ＴＨ…補正閾値、Ｐ…輝度閾値、Ａ１，Ａ２…輝度範囲、ＩＲ，ＩＧ，ＩＢ…電流、Ｖcom…共通（コモン）電位、ｔ１〜ｔ３，ｔ１１〜ｔ１５…タイミング、ΔＴ…パルス幅、ΔＩＲ，ΔＩＧ，ΔＩＢ…電流値（パルスの高さ）、Ｃ０…切片、Ｓ…切り替わり点の輝度、Ｈ１…輝度ヒストグラム分布、Ｈave…輝度ヒストグラム分布の平均値、Ｈth1，Ｈth2…輝度ヒストグラムの輝度閾値。

Claims (12)

1. 外部から映像信号を入力する信号入力部と、
   互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、
   前記信号入力部により入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように前記光源部の点灯駆動を行う光源駆動手段と、
   マトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記光源部から発せられた光を画素ごとに変調することにより映像を表示する液晶表示パネルと、
   前記信号入力部により入力した映像信号に基づいて前記液晶表示パネルの表示駆動を行う表示駆動手段と
   を備え、
   前記表示駆動手段は、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に前記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が前記光源駆動手段により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの前記低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて前記低輝度領域内の表示駆動を行う
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記表示駆動手段は、前記低輝度領域内の映像信号とその映像信号に基づく表示輝度との関係を示す輝度特性において、入力した映像信号の輝度レベルが所定の補正閾値以下である第１の輝度範囲では、この入力した映像信号に対して所定の定数値を加算することにより、前記低輝度領域内の映像信号の補正を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記表示駆動手段は、前記低輝度領域内の映像信号とその映像信号に基づく表示輝度との関係を示す輝度特性において、入力した映像信号の輝度レベルが所定の補正閾値よりも大きい第２の輝度範囲では、この入力した映像信号に対してその輝度レベルに応じた変数値を加算することにより、前記低輝度領域内の映像信号の補正を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記表示駆動手段は、
   入力した映像信号に基づき、各部分表示領域内において、前記高輝度領域の周囲に前記低輝度領域が存在する所定の条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段によって前記条件を満たしていると判断されたときに、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が前記光源駆動手段により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの前記低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後の映像信号に基づいて、前記低輝度領域内の表示駆動を行う駆動手段とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記判断手段は、各部分表示領域内において、前記高輝度領域の周囲に前記低輝度領域の広がりがあるか否かを考慮して、前記条件を満たすか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記表示駆動手段は、各部分点灯部から発せられた光の光量分布を考慮しつつ、前記補正後の映像信号に基づいて前記低輝度領域内の表示駆動を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記光源駆動手段は、前記条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部の光量が、前記信号入力部により入力した映像信号に基づいて設定された光量よりも増加するように点灯駆動を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記条件を満たす部分表示領域またはこれに対応する部分点灯部に対し、前記表示駆動手段による前記補正後の映像信号に基づく前記低輝度領域内の表示駆動と、前記光源駆動手段による前記部分点灯部の光量の増加となる点灯駆動とのうちの少なくとも一方がなされるように切替制御を行う切替手段を備えた
   ことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記切替手段は、前記信号入力部により入力した映像信号に基づいて作成される前記部分表示領域内の輝度ヒストグラム分布を利用して、前記切替制御を行う
   ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置
10. 液晶表示装置に適用される液晶表示モジュールであって、
    互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、
    外部から入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように前記光源部の点灯駆動を行う光源駆動手段と、
    マトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記光源部から発せられた光を画素ごとに変調することにより映像を表示する液晶表示パネルと、
    前記映像信号に基づいて前記液晶表示パネルの表示駆動を行う表示駆動手段と
    を備え、
    前記表示駆動手段は、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に前記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が前記光源駆動手段により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの前記低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて前記低輝度領域内の表示駆動を行う
    ことを特徴とする液晶表示モジュール。
11. 互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源部を含んで構成された液晶表示装置に適用される液晶表示モジュールであって、
    外部から入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように前記光源部の点灯駆動を行うための光源駆動手段と、
    マトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記光源部から発せられた光を画素ごとに変調することにより映像を表示する液晶表示パネルと、
    前記映像信号に基づいて前記液晶表示パネルの表示駆動を行う表示駆動手段と
    を備え、
    前記表示駆動手段は、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に前記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が前記光源駆動手段により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの前記低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて前記低輝度領域内の表示駆動を行う
    ことを特徴とする液晶表示モジュール。
12. 互いに独立して制御可能な複数の部分点灯部を有する光源部と、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記光源部から発せられた光を画素ごとに変調することにより映像を表示する液晶表示パネルとを含んで構成された液晶表示装置の駆動方法であって、
    外部から入力した映像信号に基づいて各部分点灯部の光量を設定すると共に、その設定した光量で各部分点灯部が独立して点灯するように前記光源部の点灯駆動を行い、
    外部から入力した映像信号に基づいて前記液晶表示パネルの表示駆動を行う際に、入力した映像信号に基づき、各部分点灯部に対応する部分表示領域内において、所定の輝度閾値よりも高い輝度レベルの表示領域である高輝度領域の周囲に前記輝度閾値よりも低い輝度レベルの表示領域である低輝度領域が存在する所定の条件を満たしていると判断したときには、その条件を満たす部分表示領域に対応する部分点灯部が前記点灯駆動により設定された光量となっている条件のもと、その部分表示領域のうちの前記低輝度領域の表示輝度が、対応する部分点灯部が設定可能な最大光量となった場合と略同一の表示輝度となるようにその低輝度領域内の映像信号を補正すると共に、その補正後の映像信号に基づいて前記低輝度領域内の表示駆動を行う
    ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

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