JP2012013728A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要に応じて部分的に動画像の高精細化を図ることができる画像表示装置を提供すること。
【解決手段】内挿画像生成部（１１２）と、表示領域に画像を順次表示する液晶パネル（１６０）と、液晶パネルに背面から光を照射するバックライト（１７０）と、を備え、液晶パネルは、表示領域の全体において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１表示状態と、表示領域の第１区分領域において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示するとともに第１区分領域とは別の第２区分領域において第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２表示状態と、を切替えて画像を表示し、バックライトは、第１表示状態に対応する第１発光状態と、第２表示状態に対応する第２発光状態と、を切替えて発光する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等のバックライトを有する画像表示装置に関する。

ホールド型表示方式であるアクティブ型液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）表示装置などのインパルス型表示方式に比べて、ちらつきが少なく目が疲れにくいという利点がある。

その一方で、ホールド型表示方式での動画表示に関しては、動画像がフレーム間で動く画素数にわたって積分された画像として知覚され、この画像の動きによって生じる積分が画像のぼけを発生させる、ということが報告されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。その理由としては、人間の視覚特性では通常、数１０ミリ秒以内の光刺激がほぼ完全に積分されて知覚される点と、４〜５度／秒以内の動きは眼球運動のみで追従可能である点などが挙げられる。

上記のような動画表示における画像の不自然さを改善する方式として、内挿画像信号を前後の入力画像信号から動き適応的に生成し、生成された内挿画像信号を当該２つの入力画像信号とともに順次使用して画像を表示する画像補間方式が、報告されている（例えば、特許文献１および特許文献３参照）。

ここで、画像補間方式に基づく従来の画像表示方法について説明する。なお、以下の図１３の説明においては、バックライトは常時発光しているものとし、順次書込みに伴って画像が表示されるものとする。

図１３（ａ）は、従来の画像表示方法の第１の例として、１０８０ラインの走査線を有する画像表示装置における２倍速駆動を示す。具体的には、表示フレームレートが入力フレームレートの２倍に高速化される２倍速線順次駆動を下部に示すとともに、比較のために、表示フレームレートが高速化されず入力フレームレートに等しい線順次駆動（以下「等速線順次駆動」という）を上部に示す。なお、以下の説明において、入力フレームレートは、画像表示装置の画像プロセッサに入力される入力画像信号のレートをフレーム数単位で表すものであり、表示フレームレートは、画像表示装置の表示パネルから出力される画像のレートをフレーム数単位で表すものである。

図１３（ａ）上部に示される等速線順次駆動では、入力画像信号に基づく画像（以下「元画像」という）として複数のフレーム（第１フレームおよび第２フレーム）が順次表示される。これに対し図１３（ａ）下部に示される２倍速線順次駆動では、入力画像信号に基づく元画像として複数のフレーム（第１フレームおよび第２フレーム）が表示される。これに加えて、入力画像信号から得られた内挿画像信号に基づく画像（以下「補間画像」という）として中間フレーム（第１中間フレームおよび第２中間フレーム）がフレーム間に内挿されて表示される。

このように、２倍速線順次駆動では、１フレームの元画像に対して１フレームの補間画像が追加的に表示されるので、表示フレームレートが入力フレームレートの２倍となる。したがって、画面に表示されている動画像において、第１フレームと第２フレームとの間の第１中間フレームを内挿することにより、画像のぼけを低減することができる。

図１３（ｂ）は、従来の画像表示方法の第２の例として、１０８０ラインの走査線を有する画像表示装置における４倍速駆動を示す。具体的には、表示フレームレートが入力フレームレートの４倍に高速化される４倍速線順次駆動を下部に示すとともに、比較のために、等速線順次駆動を上部に示す。

図１３（ｂ）上部に示される等速線順次駆動では、元画像として複数のフレーム（第１フレームおよび第２フレーム）が順次表示される。これに対し図１３（ｂ）下部に示される４倍速線順次駆動では、元画像として複数のフレーム（第１フレームおよび第２フレーム）が表示される。これに加えて、補間画像として複数の中間フレーム（第１_１中間フレーム、第１_２中間フレーム、第１_３中間フレーム、第２_１中間フレーム、第２_２中間フレームおよび第２_３中間フレーム）がフレーム間に内挿されて表示される。

このように、４倍速線順次駆動では、１フレームの元画像に対して３フレームの補間画像が追加的に表示されるので、表示フレームレートが入力フレームレートの４倍となる。したがって、４倍速線順次駆動は、２倍速線順次駆動よりもさらに画像のぼけを低減することができる。

特許第３２９５４３７号公報 特開平９−３２５７１５号公報 特許第３８８４８８５号公報

しかしながら、上記従来の画像表示方法において、入力フレームレートよりも高いフレームレートでの表示を実現するには、走査速度の高速化が必要となる。

例えば、等速線順次駆動の場合、入力フレームレートが６０Ｈｚであると仮定すると、６０Ｈｚの垂直走査周波数で走査が行われる。よって、１０８０ラインの走査線を有する画像表示装置では、走査線１ラインあたりの走査時間であるライン走査周期は、約１５．４μｓとなる。

これに対し、２倍速線順次駆動の場合、同一仮定条件下では、１２０Ｈｚの垂直走査周波数で走査を行う必要がある。よって、１０８０ラインの走査線を有する画像表示装置では、ライン走査周期は約７．７μｓとなる。

同様に、４倍速線順次駆動の場合、同一仮定条件下では、２４０Ｈｚの垂直走査周波数で走査を行う必要がある。よって、１０８０ラインの走査線を有する画像表示装置では、ライン走査周期は約３．９μｓとなる。

このように、表示フレームレートを２倍、４倍、さらにそれ以上へと高速化するためには、全ての走査線のライン走査周期を１／２倍、１／４倍、さらにそれ以下へと短縮化する必要がある。すなわち、フレームレートの倍数とライン走査周期とは反比例の関係にある。しかし、走査線の走査速度には、表示パネルの応答性に依存する限界値があり、限界値を超えた高速での走査は困難である。したがって、上記従来の画像表示方法で用いられる倍速線順次駆動では、高フレームレート駆動が実現困難であり、動画像のぼけ低減などの高精細化に一定の限界がある。

本発明の目的は、必要に応じて部分的に動画像の高精細化を図ることができる画像表示装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置は、入力画像信号から内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、背面からの光を変調して表示領域に画像を表示する液晶パネルであって、入力画像信号に基づく元画像および内挿画像信号に基づく補間画像の少なくとも一方を含む画像を順次表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに背面から光を照射するバックライトと、を備え、前記液晶パネルは、前記表示領域の全体において前記入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１表示状態と、前記表示領域の第１区分領域において前記入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示するとともに前記第１区分領域とは別の第２区分領域において前記第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２表示状態と、を切替えて画像を表示し、前記バックライトは、前記第１表示状態に対応する第１発光状態と、前記第２表示状態に対応する第２発光状態と、を切替えて発光する。

本発明によれば、必要に応じて部分的に動画像の高精細化を図ることができる画像表示装置を提供することができる。

画像表示装置の構成を示すブロック図 液晶パネルの構成を説明するための構成図 バックライトの構成を説明するための構成図 実施の形態１おける第１表示状態を説明する説明図 実施の形態１おける第２表示状態を説明する説明図 実施の形態１における別の第２表示状態を説明する説明図 実施の形態１おけるさらに別の第２表示状態を説明する説明図 実施の形態２おける第２表示状態を説明する説明図 実施の形態３おける第２表示状態を説明する説明図 実施の形態４おける第１表示状態を説明する説明図 実施の形態４おける第２表示状態を説明する説明図 実施の形態５おける第２表示状態を説明する説明図 従来の画像表示方法を示す図

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
＜１．画像表示装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。画像表示装置１００は、画像プロセッサ１１０と、パネル制御回路１２０と、バックライト制御回路１３０と、パネルドライバ１４０と、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ドライバ１５０と、液晶パネル１６０と、バックライト１７０と、を備えている。

画像プロセッサ１１０は、特徴検出回路１１１と内挿画像生成回路１１２とを有する。画像プロセッサ１１０は、入力画像信号を入力する。画像プロセッサ１１０は、入力画像信号に基づいて内挿画像信号を生成し、パネル制御回路１２０およびバックライト制御回路１３０に対して入力画像信号および内挿画像信号を出力する。また、画像プロセッサ１１０は、特徴検出回路１１１で検出した特徴量情報をパネル制御回路１２０およびバックライト制御回路１３０に対して出力する。

特徴検出回路１１１は、入力画像信号の特徴量として、液晶パネル１６０の個別表示領域１６１〜１６５（詳細は後述）の各々における画像の動き量を検出する。本実施の形態において画像の動き量とは、画像の動きの早さをいう。具体的には、連続する入力画像信号間における動きベクトルを検出し、その動きベクトルの大きさに基づいて動き量を判断する。

内挿画像生成回路１１２は、順次入力される入力画像信号に対して内挿画像信号生成処理を行う。ここで、内挿画像生成回路１１２により行われる内挿画像信号生成処理の一例について説明する。

内挿画像生成回路１１２は、入力画像信号を順次入力する。入力画像信号は内挿画像信号処理回路１１２内のメモリ（図示せず）に一時的に格納される。内挿画像生成回路１１２は、先に入力された入力画像信号とその入力画像信号の直後に入力された入力画像信号とから、１つ以上の内挿画像信号を生成する。各入力画像信号は、液晶パネル１６０の表示領域の全体領域をカバーする情報量を有するが、そこから生成される内挿画像信号は、表示領域の全体領域をカバーする情報量を有するものであっても一部領域のみをカバーする情報量を有するものであってもよい。

一部領域のみをカバーする情報量を有する内挿画像信号を生成する場合、各入力画像信号から、表示領域の一部領域に対応する部分を抽出して、抽出された部分に含まれる情報に基づいて、その一部領域のみをカバーする情報量の内挿画像信号を生成する。あるいは、各入力画像信号から、全体領域をカバーする情報量の内挿画像信号を暫定的に生成し、そこから、表示領域の一部領域に対応する部分を最終的な内挿画像信号として切り出す。

なお、内挿画像信号によりカバーされる、表示領域の一部領域は、特徴検出回路１１１により検出される特徴量に基づいて、動き適応的に選択される。例えば、検出した動き量からテロップであることを検出し、当該テロップを含む一部領域が設定されてもよい。

また、内挿画像生成回路１１２は、入力画像信号および生成した内挿画像信号に基づいて位相信号を生成する。ここで、位相信号は、上方の走査線から下方の走査線に向かって進む順次走査の開始位置を示すものである。例えば、第１ラインから走査を開始すべきであることが示されたり、第２１７ラインから走査を開始すべきであることが示されたりする。

そして、内挿画像生成回路１１２は、入力画像信号、内挿画挿信号、および位相信号をパネル制御回路１２０およびバックライト制御回路１３０に出力する。

このようにして、内挿画像信号生成部１１２により内挿画像信号生成処理が行われる。なお、上記内挿画像信号生成処理は、入力画像信号が入力される度に行われる。また、上記内挿画像信号生成処理は、予め記憶媒体（図示せず）に記憶された内挿画像信号生成プログラムを画像プロセッサ１１０に実行させることによって、実現される。

パネル制御回路１２０は、入力される画像信号（入力画像信号あるいは内挿画像信号）や位相信号に基づいて、パネルドライバ１４０の駆動を制御する。具体的には、液晶パネル１６０が有するデータ線への画像信号の供給タイミングの制御や、走査線への書込みタイミングの制御などの制御信号を生成し、パネルドライバ１４０に出力する。

また、パネル制御回路１２０は、特徴検出回路１１１で検出した特徴量情報に基いて、液晶パネル１６０が第１表示状態と第２表示状態とを切替えて表示するように制御する。第１表示状態とは、液晶パネル１６０の表示領域の全体において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する表示状態である。また、第２表示状態とは、液晶パネル１６０の表示領域の第１区分領域において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示するとともに、第１区分領域とは別の第２区分領域において、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する表示状態である。第１表示状態と第２表示状態の動作の詳細については後述する。

パネルドライバ１４０は、データ線（ソース線とも言う）を駆動するソースドライバ（図示せず）と、走査線（ゲート線とも言う）を駆動するゲートドライバ（図示せず）とを有する。パネルドライバ１４０は、パネル制御部１２０からの制御に基づいて、データ線および走査線を駆動する。

図２は、液晶パネル１６０の構成を説明するための構成図である。液晶パネル１６０は、垂直方向に区切られた５つの個別表示領域１６１〜１６５からなる表示領域を有している。なお、図２中において、各個別表示領域は、点線で区切られている。液晶パネル１６０は、水平方向に延びる１０８０本の走査線１６６−１〜１６６−１０８０と、垂直方向に延びる１９２０本のデータ線１６７−１〜１６７−１９２０とを有している。液晶パネル１６０は、各走査線と各データ線の交差位置に液晶セルを持つ画素を形成している。データ線１６７−１〜１６７−１９２０には、画像信号が供給される。そして、走査線１６６−１〜１６６−１０８０が同一ライン毎の画素を順次書込み走査することで、画像信号に応じた画像を表示領域に表示することができる。

個別表示領域１６１は、走査線１６６−１〜１６６−２１６に対応する領域である。個別表示領域１６２は、走査線１６６−２１７〜１６６−４３２に対応する領域である。個別表示領域１６３は、走査線１６６−４３３〜１６６−６４８に対応する領域である。個別表示領域１６４は、走査線１６６−６４９〜１６６−８６４に対応する領域である。個別表示領域１６５は、走査線１６６−８６５〜１６６−１０８０に対応する領域である。

液晶パネル１６０は、パネル制御回路１２０によって、各走査線１６６の走査タイミングと各データ線１６７の画像信号供給タイミングとが制御される。特に、液晶パネル１６０は、書込み走査のタイミングが個別表示領域毎に変更可能に制御される。

バックライト制御回路１３０は、入力される画像信号（入力画像信号あるいは内挿画像信号）や位相信号に基づいて、ＬＥＤドライバ１５０の駆動を制御する。具体的には、バックライト制御回路１３０は、ＬＥＤへ電流供給タイミングや供給電流値、供給期間などの制御信号を生成し、ＬＥＤドライバ１５０に出力する。言い換えると、バックライト制御回路１３０は、ＬＥＤの発光タイミングや発光ピーク輝度、発光期間などを制御する。

また、バックライト制御回路１３０は、特徴検出回路１１１で検出した特徴量情報に基づいて、バックライト１７０が第１表示状態に対応する第１発光状態と、第２表示状態に対応する第２発光状態と、を切替えて発光するように制御する。

ＬＥＤドライバ１５０は、バックライト１７０が備える複数のＬＥＤを駆動する駆動回路である。ＬＥＤドライバ１５０は、バックライト制御回路１３０からの制御に基づいて、後述する個別発光領域毎のＬＥＤを駆動する。

図３は、バックライト１７０の構成を説明するための構成図である。バックライト１７０は、垂直方向に区切られた５つの個別発光領域１７１〜１７５からなる発光領域を有している。バックライト１７０は、光源である複数のＬＥＤ１７６が横一列に配置された基板１７７を、垂直方向に多数並べて形成されている。

個別発光領域１７１は、個別表示領域１６１に対応する領域であって、個別表示領域１６１の背面に光を照射する。個別発光領域１７２は、個別表示領域１６２に対応する領域であって、個別表示領域１６２の背面に光を照射する。個別発光領域１７３は、個別表示領域１６３に対応する領域であって、個別表示領域１６３の背面に光を照射する。個別発光領域１７４は、個別表示領域１６４に対応する領域であって、個別表示領域１６４の背面に光を照射する。個別発光領域１７５は、個別表示領域１６５に対応する領域であって、個別表示領域１６５の背面に光を照射する。

バックライト１７０は、バックライト制御回路１３０によって、個別発光領域毎の発光タイミングや発光ピーク輝度、発光期間が制御される。

以上、本実施の形態の画像表示装置１００の構成について説明した。

＜２．画像表示装置の動作＞
次いで、画像表示装置１００の動作について説明する。なお、本実施の形態およびこれ以降の実施の形態においては、説明の簡略化のため、入力フレームレート６０Ｈｚを前提条件とするが、本発明は別の条件下での走査駆動動作にも適用可能である。

図４は、画像表示装置１００の第１表示状態を説明する説明図である。第１表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以下である場合の表示状態である。すなわち、表示領域の全体として、動き量が均一に近い画像の場合の表示状態である。

図４（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。図４（ａ）の横軸は時間を示しており、縦軸は表示領域の垂直方向位置、すなわち走査線位置を示している。図４（ａ）の最上部は、走査線１６６−１（第１ライン）の位置を示し、最下部は、走査線１６６−１０８０（第１０８０ライン）の位置を示している。図中Ｓ１〜Ｓ３は、それぞれ第１元画像信号、第２元画像信号、第３元画像信号の書込み走査タイミングを示している。なお、以下の説明において、元画像とは、入力画像信号に基づく画像をいう。また、補間画像とは、内挿画挿信号に基づく画像をいう。

まず、時刻ｔ_１０で第１元画像信号の個別表示領域１６１に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−１〜走査線１６６−２１６まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１１１で個別表示領域１６２に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−２１７〜走査線１６６−４３２まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１１２で個別表示領域１６３に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−４３３〜走査線１６６−６４８まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１１３で個別表示領域１６４に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−６４９〜走査線１６６−８６４まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１１４で個別表示領域１６５に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−８６５〜走査線１６６−１０８０まで書込まれる。このようにして、第１元画像信号の書込み走査が完了する。

同様にして時刻ｔ_２０で第２元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号の場合と同様である。また、同様にして時刻ｔ_３０で第３元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号の場合と同様である。

図４（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図４（ａ）に示す液晶パネル１６０の第１表示状態に対応した第１発光状態を示している。なお、液晶パネル１６０は、バックライト１７０が発光している状態で、画像が表示される。図４（ｂ）の横軸は時間を示しており、縦軸は各個別発光領域の輝度を示している。また、図４（ｂ）において、各個別発光領域の発光タイミングをより分かりやすくするため、参考までに図４（ａ）の書込み走査タイミングＳ１〜Ｓ３を点線で重ね書きしている。

まず、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１１１の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する（図４（ｂ）におけるＬ１１）。本実施の形態において、応答期間Ｒｔは、１フレーム期間の４０％に相当する期間である。そして、個別発光領域１７１は、第２元画像信号の書込みが始まるｔ_２０の直前まで発光を継続する。すなわち、本実施の形態において、個別発光領域１７１の発光期間は、１フレーム期間の４０％に相当する期間である。また、第１元画像信号の個別表示領域１６２への書込み走査が完了した後（ｔ_１１２の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７２が発光を開始する（Ｌ１２）。そして、個別発光領域１７２は、時刻ｔ_２１１の直前まで発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６３への書込み走査が完了した後（ｔ_１１３の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７３が発光を開始する（Ｌ１３）。そして、個別発光領域１７３は、時刻ｔ_２１２の直前まで発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６４への書込み走査が完了した後（ｔ_１１４の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７４が発光を開始する（Ｌ１４）。そして、個別発光領域１７４は、時刻ｔ_２１３の直前まで発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６５への書込み走査が完了した後（ｔ_２０の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７５が発光を開始する（Ｌ１５）。そして、個別発光領域１７５は、時刻ｔ_２１４の直前まで発光を継続する。このようにして、第１元画像信号の書込みに対して応答期間Ｒｔ遅れながら各個別発光領域が順次発光する。

同様にして、第２元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_２１１の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する（Ｌ２１）。以下の順次発光動作は第１元画像信号に対する動作と同様である。また、同様にして、第３元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_３１１の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号に対する動作と同様である。

このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第１発光状態において、液晶パネル１６０の表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで個別発光領域の各々を順次発光する。すなわち、液晶パネル１６０では、表示領域の全体において入力画像信号の入力フレームレートと同じレートで画像を表示する。このとき、入力フレームレートが６０Ｈｚであるのに対し、各個別発光領域の発光もまた６０Ｈｚの発光レートで発光する。具体的には、全ての個別発光領域は、入力画像信号の１フレーム期間の４０％に相当する発光期間（発光デューティ４０％）で、順次発光している。

次に、図５を用いて画像表示装置１００の第２表示状態について説明する。図５は、画像表示装置１００の第２表示状態を説明する説明図である。第２表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以上である場合の表示状態である。本実施の形態においては、個別表示領域１６５の動き量が、その他の個別表示領域の動き量よりも所定値以上大きい（動きが早い）場合について説明する。すなわち、個別表示領域１６１〜１６４が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域の一例であり、個別表示領域１６５が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域の一例である。本実施の形態においては、第１区分領域の一例である個別表示領域１６１〜１６４では、入力フレームレートと同じ６０Ｈｚで画像を表示し、第２区分領域の一例である個別表示領域１６５では、第１区分領域よりも高い１２０Ｈｚで画像を表示するものとする。

図５（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。ここで、第２表示状態においては、第２区分領域に対して高いレートで画像を表示する必要がある。そのため、液晶パネル１６０への画像信号の書込み走査は、図４（ａ）に示した書込み走査と比べて速くなっている。

まず、時刻ｔ_１０で第１元画像信号の個別表示領域１６１に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−１〜走査線１６６−２１６まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１２１で個別表示領域１６２に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−２１７〜走査線１６６−４３２まで書込まれる（Ｓ１１）。なお、時刻ｔ_１２１は、図４（ａ）の時刻ｔ_１１１よりも早い時刻である。そして、時刻ｔ_１２２で個別表示領域１６３と個別表示領域１６４とを飛ばして、個別表示領域１６５に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−８６５〜走査線１６６−１０８０まで書込まれる（Ｓ１２）。そのあと、時刻ｔ_１２３で個別表示領域１６３に戻って、対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−４３３〜走査線１６６−６４８まで書込まれる。続いて、時刻ｔ_１２４で個別表示領域１６４に対応する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−６４９〜走査線１６６−８６５まで書込まれる（Ｓ１３）。このようにして、第１元画像信号の書込み走査が完了する。

ここで、時刻ｔ_１２５から再度個別表示領域１６５に対する書込みが始まる。ここでは、走査線１６６−８６５〜走査線１６６−１０８０まで書込まれる（Ｓ１４）。このとき書き込まれる画像信号は、第１補完画像信号である。第１補完画像信号は、第１元画像と第２元画像の間の内挿画像として生成された補完画像である。このようにして、入力画像信号の１フレーム期間内で、動き量の大きい個別表示領域１６５のみの書込み走査の回数を倍増させることができる。つまり、個別表示領域１６５のみの表示レートを上げることができる。

同様にして時刻ｔ_２０で第２元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号および第１補完画像信号の場合と同様である。また、同様にして時刻ｔ_３０で第３元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号および第１補完画像信号の場合と同様である。

図５（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図５（ａ）に示す液晶パネル１６０の第２表示状態に対応した第２発光状態を示している。なお、液晶パネル１６０は、バックライト１７０が発光している状態で、画像が表示される。図５（ｂ）において、各個別発光領域の発光タイミングをより分かりやすくするため、参考までに図５（ａ）の書込み走査タイミングを点線で重ね書きしている。

まず、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１２１の後）、応答期間Ｒｔ_１経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する（Ｌ１１）。本実施の形態において、個別発光領域１７１は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６２への書込み走査が完了した後（ｔ_１２２の後）、応答期間Ｒｔ_２経過後に個別発光領域１７２が発光を開始する（Ｌ１２）。そして、個別発光領域１７２は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、個別表示領域１６３および個別表示領域１６４への書込みを飛ばして、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１２３の後）、応答期間Ｒｔ_５経過後に個別発光領域１７５が発光を開始する（Ｌ１５ａ）。実施の形態において、個別発光領域１７５は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６３への書込み走査が完了した後（ｔ_１２４の後）、応答期間Ｒｔ_３経過後に個別発光領域１７３が発光を開始する（Ｌ１３）。そして、個別発光領域１７３は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６４への書込み走査が完了した後（ｔ_１２５の後）、応答期間Ｒｔ_４経過後に個別発光領域１７４が発光を開始する（Ｌ１４）。そして、個別発光領域１７４は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。

本実施の形態における第２表示状態では、第１元画像信号の書込み走査に加えて、個別表示領域１６５に対する第１補完画像信号の書込み走査が行われる。従って、第１補完画像信号の個別表示領域１６５への書込み走査が完了した後（ｔ_２０の後）、応答期間Ｒｔ_５経過後に個別発光領域１７５が再度発光を開始する（Ｌ１５ｂ）。そして、個別発光領域１７５は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。このようにして、第１元画像信号の書込み走査および第１補完画像信号に書込み走査に遅れながら各個別発光領域が順次発光する。

同様にして、第２元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_２２１の後）、応答期間Ｒｔ_１経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。また、同様にして、第３元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_３２１の後）、応答期間Ｒｔ_１経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。

このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第２発光状態において、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１〜１６４の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７１〜１７４を順次発光する。そして、バックライト１７０は、第２区分領域に相当する個別表示領域１６５の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７５を順次発光する。

すなわち、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１〜１６４の表示レートが６０Ｈzであるのに対し、対応する各個別発光領域１７１〜１７４もまた６０Ｈｚの発光レートで発光する。具体的には、個別発光領域１７１〜１７４は、入力画像信号の１フレーム期間の４０％に相当する発光期間（発光デューティ４０％）で、順次発光している。そして、第２区分領域に相当する個別表示領域１６５の表示レートが１２０Ｈｚであるのに対し、対応する各個別発光領域１７５もまた１２０Ｈｚの発光レートで発光する。具体的には、個別発光領域１７５は、入力画像信号の１フレーム期間の２０％に相当する発光期間（発光デューティ４０％）で、順次発光している。

ここで、画像表示装置１００は、バックライト１７０の第１発光状態および第２発光状態のいずれにおいても、個別表示領域への画像信号の書込み走査中は、対応する個別発光領域を発光しない。そして、個別表示領域の書込み走査後に、対応する個別発光領域を発光している。液晶パネル１６０が有する液晶は、書込み走査を行った後、完全に応答するまでに時間を要する。バックライト１７０が個別表示領域の書込み走査後に発光することにより、液晶の応答が不十分な場合に視認される画像の劣化を低減することができる。

また、画像表示装置１００は、単位時間当たりに発光している個別発光領域の数が一定になるように、個別発光領域毎の発光開始タイミング（発光位相）が制御されている。具体的には、第１発光状態である図４（ｂ）、および第２発光状態である図５（ｂ）のいずれにおいても、ある時刻に発光している個別発光領域の数が、常に２つになるように発光開始タイミングが制御されている。特に、第２発光状態である図５（ｂ）においては、個別表示領域の書込み完了から個別発光領域の発光開始期間である応答期間を、個別発光領域毎に調整し、単位時間当たりに発光している個別発光領域の数が一定になるように制御している。言い換えると、個別発光領域毎に発光タイミングを調整し、単位時間当たりに発光している個別発光領域の数が一定になるように制御している。このような発光タイミングの制御を行うことで、画面の表示輝度の変動を低減することができる。

なお、上述した説明においては、第２表示状態において、個別表示領域１６１〜１６４が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域であり、個別表示領域１６５が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域である場合について説明したが、もちろん第１区分領域および第２区分領域を別の個別表示領域の組合せとすることができる。例えば、図６は、画像表示装置１００の第２表示状態の他の例を示す説明図である。図６では、個別表示領域１６１〜１６２、１６４〜１６５が、第１区分領域であり、個別表示領域１６３が第２区分領域である。図６（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示しており、図６（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。このような例によれば、個別表示領域１６３を１２０Ｈｚの表示レートで表示し、他の個別表示領域を６０Ｈｚの表示レートで表示することができる。

また、図７は、画像表示装置１００の第２表示状態のさらに別の例を示す説明図である。図７では、個別表示領域１６２〜１６５が、第１区分領域であり、個別表示領域１６１が第２区分領域である。図７（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示しており、図７（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。このような例によれば、個別表示領域１６１を１２０Ｈｚの表示レートで表示し、他の個別表示領域を６０Ｈｚの表示レートで表示することができる。また、同様にして図５〜図７に例示した以外の個別発光領域を第２区分領域とすることも可能である。

なお、第２区分領域における補完画像信号の書込み走査は、第２区分領域における書込み走査の間隔ができる限り均等な間隔となるようなタイミングで書込まれることが好ましい。上述した図５〜図７では、第２区分領域における書込み走査の間隔が均等になっている。すなわち、画像表示装置１００は、元画像や補完画像を均等な間隔で表示する。このように補完画像の内挿位置が均等となることで、より動画像の表示を滑らかに行うことができる。

＜３．まとめ＞
以上のように、本実施の形態１に係る画像表示装置１００は、入力画像信号から内挿画像信号を生成する内挿画像生成回路１１２と、背面からの光を変調して表示領域に画像を表示する液晶パネル１６０であって、入力画像信号に基づく元画像および内挿画像信号に基づく補間画像の少なくとも一方を含む画像を順次表示する液晶パネル１６０と、液晶パネル１６０に背面から光を照射するバックライト１７０と、を備える。液晶パネル１６０は、表示領域の全体において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１表示状態で画像を表示する。また、液晶パネル１６０は、表示領域の第１区分領域において入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示するとともに第１区分領域とは別の第２区分領域において第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２表示状態で画像を表示する。液晶パネル１６０は、第１表示状態と第２表示状態と、を切替えて画像を表示する。バックライト１７０は、第１表示状態に対応する第１発光状態と、第２表示状態に対応する第２発光状態と、を切替えて発光する。

これにより、必要に応じて、第１区分領域よりも第２区分領域の動画像の高精細化を図ることができる画像表示装置を提供することができる。

また、液晶パネル１６０の表示領域は、少なくとも垂直方向に分割された複数の個別表示領域１６１〜１６５を有している。そして、バックライト１７０は、複数の個別表示領域１６１〜１６５の各々に背面から光を照射する複数の個別発光領域１７１〜１７５を有している。バックライト１７０は、第１発光状態では、表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで個別発光領域の各々を順次発光させる。また、バックライト１７０は、第２発光状態では、第１区分領域に相当する個別表示領域に対しては、第１区分領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで対応する個別発光領域を順次発光し、第２区分領域に相当する個別表示領域に対しては、第２区分領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで対応する個別発光領域を順次発光する。

これにより、第１区分領域および第２区分領域それぞれの表示レートに応じた発光レートでバックライト１７０の発光が行われ、各区分領域でより好ましく動画像の高精細化を図ることができる。

また、バックライト１７０は、第１発光状態および第２発光状態では、個別表示領域への画像信号の書込み走査中は、対応する前記個別発光領域を発光せず、個別表示領域の書込み走査後に、対応する前記個別発光領域を発光することが好ましい。これにより、液晶の応答が不十分な場合に視認される画像の劣化を低減することができる。

また、バックライト１７０は、単位時間当たりの発光領域の発光輝度が一定となるように、個別発光領域の毎の発光位相および発光ピーク輝度が制御されることが好ましい。あるいは、バックライト１７０は、単位時間当たりに発光している個別発光領域の数が一定になるように個別発光領域毎の発光位相が制御されることが好ましい。これにより、画面の表示輝度の変動を低減することができる。

また、本実施の形態の画像表示装置１００は、入力画像信号の特徴量を検出する特徴量検出回路１１１を備える。液晶パネル１６０は、特徴量に基づいて第１表示状態と第２表示状態とを切り替えて画像を表示するとともに、バックライト１６０は、特徴量に基づいて第１発光状態と第２発光状態とを切替えて発光することが好ましい。これにより、画像の特徴量に応じて適応的に動画像の高精細化を図ることができる。

また、特徴量検出回路１１１は、個別表示領域毎の画像の動き量を特徴量として検出してもよい。このとき、液晶パネル１６０は、動き量が他の個別表示領域に比べて所定量以上大きい個別表示領域がある場合に、動き量の大きい当該個別表示領域を第２区分領域として、第１表示状態から第２表示状態へ切り替えて画像を表示することが好ましい。これにより、より高い表示レートが必要な、動き量の多い個別表示領域に対して、表示レートを上げることができる。

また、特徴量検出回路１１１は、個別表示領域毎のテロップの有無を特徴量として検出してもよい。このとき、液晶パネルは、テロップが存在する個別表示領域がある場合に、当該個別表示領域を第２区分領域として、第１表示状態から前記第２表示状態へ切り替えて画像を表示することが好ましい。これにより、より高い表示レートが必要な、テロップを有する個別表示領域に対して、表示レートを上げることができる。

なお、特徴量としては、個別表示領域毎の画像の動き量やテロップの有無の他、個別表示領域毎における所定値以上の動き量を有する画像部分の面積や、個別表示領域毎の画像信号の輝度情報、あるいはユーザーによる第２区分領域の選択情報などを用いてもよい。

なお、本実施の形態において、第２区分領域の表示レートは、第１区分領域の表示レートの２倍であったが、これに限られない。例えば、第２区分領域に内挿する補間画像の数を増やすことで、第２区分領域の表示レートをより高めてもよい。この場合、バックライト１７０の対応する個別発光領域の発光レートも同様に高めればよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る画像表示装置について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態においては、実施の形態１と比較して、第２表示状態におけるバックライトの発光タイミングが異なる。以下の説明において、本実施の形態に係る画像表示装置１００の第１表示状態は、図４で説明した実施の形態１と同様であるので省略する。

図８は、本実施の形態に係る画像表示装置１００の第２表示状態を説明する説明図である。第２表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以上である場合の表示状態である。本実施の形態においては、個別表示領域１６５の動き量が、その他の個別表示領域の動き量よりも所定値以上大きい（動きが早い）場合について説明する。すなわち、個別表示領域１６１〜１６４が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域の一例であり、個別表示領域１６５が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域の一例である。本実施の形態においては、第１区分領域の一例である個別表示領域１６１〜１６４では、入力フレームレートと同じ６０Ｈｚで画像を表示し、第２区分領域の一例である個別表示領域１６５では、第１区分領域よりも高い１２０Ｈｚで画像を表示するものとする。

図８（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。ここで、図８（ａ）に示す書込み走査は、図５（ａ）の書込み走査と同様であるので、説明を省略する。

図８（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図８（ａ）に示す液晶パネル１６０の第２表示状態に対応した第２発光状態を示している。なお、液晶パネル１６０は、バックライト１７０が発光している状態で、画像が表示される。図８（ｂ）において、各個別発光領域の発光タイミングをより分かりやすくするため、参考までに図８（ａ）の書込み走査タイミングを点線で重ね書きしている。

まず、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１２１の後）、応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する（Ｌ１１）。本実施の形態において、個別発光領域１７１は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６２への書込み走査が完了した後（ｔ_１２２の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７２が発光を開始する（Ｌ１２）。そして、個別発光領域１７２は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、個別表示領域１６３および個別表示領域１６４への書込みを飛ばして、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１２３の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７５が発光を開始する（Ｌ１５ａ）。実施の形態において、個別発光領域１７５は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６３への書込み走査が完了した後（ｔ_１２４の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７３が発光を開始する（Ｌ１３）。そして、個別発光領域１７３は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６４への書込み走査が完了した後（ｔ_１２５の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７４が発光を開始する（Ｌ１４）。そして、個別発光領域１７４は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。

本実施の形態における第２表示状態では、第１元画像信号の書込み走査に加えて、個別表示領域１６５に対する第１補完画像信号の書込み走査が行われる。従って、第１補完画像信号の個別表示領域１６５への書込み走査が完了した後（ｔ_２０の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７５が再度発光を開始する（Ｌ１５ｂ）。そして、個別発光領域１７５は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。このようにして、第１元画像信号の書込み走査および第１補完画像信号に書込み走査に遅れながら各個別発光領域が順次発光する。
同様にして、第２元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_２２１の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。また、同様にして、第３元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_３２１の後）、同じく応答期間Ｒｔ経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。
このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第２発光状態において、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１〜１６４の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７１〜１７４を順次発光する。そして、バックライト１７０は、第２区分領域に相当する個別表示領域１６５の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７５を順次発光する。

本実施の形態では、実施の形態１と異なり、第２発光状態において、個別表示領域の書込み走査後、対応する個別発光領域が発光するまでの期間（Ｒｔ）が一定となるように、個別発光領域の各々を発光する。個別発光領域が発光するまでの応答期間が個別発光領域毎に異なる場合、個別表示領域毎に液晶の応答状態が異なるタイミングで画像が表示され、画像が劣化する場合がある。本実施の形態では、このような個別発光領域毎の発光タイミングの違いによる画像の劣化を低減することができる。なお、本実施の形態では、実施の形態１のように単位時間当たりに発光している個別発光領域の数が一定ではない。従って、画像の輝度変動の低減という点では、実施の形態１が好ましい。
なお、本実施の形態の発光タイミングを維持したまま、各個別発光領域のピーク輝度値を個別に制御することで、実施の形態１と本実施の形態の双方の効果を得てもよい。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る画像表示装置について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態においては、実施の形態１と比較して、第２表示状態におけるバックライトの発光、つまり第２発光状態が異なる。以下の説明において、本実施の形態に係る画像表示装置の１００第１表示状態は、図４で説明した実施の形態１と同様であるので省略する。

図９は、本実施の形態に係る画像表示装置１００の第２表示状態を説明する説明図である。第２表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以上である場合の表示状態である。本実施の形態においては、個別表示領域１６５の動き量が、その他の個別表示領域の動き量よりも所定値以上大きい（動きが早い）場合について説明する。すなわち、個別表示領域１６１〜１６４が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域の一例であり、個別表示領域１６５が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域の一例である。本実施の形態においては、第１区分領域の一例である個別表示領域１６１〜１６４では、入力フレームレートと同じ６０Ｈｚで画像を表示し、第２区分領域の一例である個別表示領域１６５では、第１区分領域よりも高い１２０Ｈｚで画像を表示するものとする。

図９（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。ここで、図９（ａ）に示す書込み走査は、図５（ａ）の書込み走査と同様であるので、説明を省略する。

図９（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図９（ａ）に示す液晶パネル１６０の第２表示状態に対応した第２発光状態を示している。

本実施の形態においては、バックライト１７０は、第２発光状態においては、全ての個別発光領域が常時発光している。すなわち、画像表示装置１００が、第１表示状態から第２表示状態に切替わると、バックライト１７０は、全ての個別発光領域を常時発光させる。画像表示装置１００は、第１表示状態においては表示レートに応じた発光レートで、書込み走査に遅れてバックライト１７０が順次発光する。従って、液晶の応答に起因する動画の劣化を低減することができる。しかし、第２表示状態においてバックライト１７０を第１表示状態と同様の発光状態とすると、書込み走査に対する個別発光領域の発光タイミングが第２区分領域だけ異なることになる。結果として、第２表示状態において、第１区分領域と第２区分領域との境界が視認される場合があり、好ましくない。本実施の形態では、第２表示状態においては、バックライト１７０を全ての個別発光領域で常時点灯させることで、これを低減することができる。

なお、本実施の形態において、第２発光状態における個別発光領域の発光ピーク輝度は、第１発光状態のときよりも小さくなっている。具体的には、図５（ｂ）で示す個別発光領域の発光ピーク輝度に対して、図９（ｂ）で示す個別発光領域の発光ピーク輝度は、４０％のピーク輝度となっている。つまり、第１発光状態と第２発光状態とで、個別発光領域の各々の発光輝度（時間平均的な発光輝度）が変化しないように発光ピーク輝度と発光期間が制御されている。このことによって、第１発光状態と第２発光状態とで、個別発光領域から発光する輝度は時間平均的に均一に保つことができ、切替え時の画面の輝度変動を低減することができる。

以上のように、本実施の形態において、バックライト１７０は、第１発光状態では、表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで個別発光領域の各々を順次発光し、第２発光状態では、全ての前記個別発光領域を常時発光する。これにより、第１表示状態と第２表示状態のそれぞれに好適なバックライトの発光を行うことができる。

また、バックライト１７０は、第１発光状態では、個別表示領域への画像信号の書込み走査中は、対応する前記個別発光領域を発光せず、個別表示領域への書込み走査後に、対応する前記個別発光領域を発光させることが好ましい。これにより、第１表示状態においては、液晶の応答が不十分な場合に視認される画像の劣化を低減することができる。

また、バックライト１７０は、第１発光状態と第２発光状態とで、個別発光領域の各々の発光輝度が変化しないように発光ピーク輝度と発光期間が制御されることが好ましい。これにより、第１発光状態と第２発光状態との切替え時の画面の輝度変動を低減することができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る画像表示装置について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態においては、実施の形態１と比較して、第１表示状態および第２表示状態における液晶パネル１６０の表示レート、バックライト１７０の発光レートが異なる。

図１０は、本実施の形態に係る画像表示装置１００の第１表示状態を説明する説明図である。第１表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以下である場合の表示状態である。すなわち、表示領域の全体として、動き量が均一に近い画像の場合の表示状態である。

図１０（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。図４（ａ）の最上部は、走査線１６６−１（第１ライン）位置を示し、最下部は、走査線１６６−１０８０（第１０８０ライン）を示している。図中Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ第１元画像信号および第２元画像信号の書込み走査タイミングを示しており、Ｓ１２は、第１補完画像信号の書込み走査タイミングを示している。ここで、第１元画像信号は、実施の形態１の半分の時間で書込み走査が行われ、続いて第１補完画像信号の書込み走査が同じ速度で行われている。つまり、入力フレームレートの１フレーム期間である時刻ｔ_１０〜ｔ_２０の間に第１元画像と第１補完画像とが書き込まれている。すなわち、本実施の形態の画像表示装置は、第１表示状態において、１２０Ｈｚの表示レートで画像を表示する。

まず、時刻ｔ_１０で第１元画像信号の個別表示領域１６１に対応する書込みが始まる。このときの書込み走査は図４（ａ）で示す実施の形態１のときの２倍の速度で行われる。そして、時刻ｔ_１０〜ｔ_２０の中間時刻において第１元画像信号の書込み走査が完了する。続いて、第１補完画像信号の個別表示領域１６１に対応する書込みが始まる。そして、時刻ｔ_２０において第１補完画像信号の書込み走査が完了する。

同様にして時刻ｔ_２０で第２元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号の場合と同様である。

図１０（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図１０（ａ）に示す液晶パネル１６０の第１表示状態に対応した第１発光状態を示している。基本的な動作は、実施の形態１と同様であり、第１元画像信号の書込みに対して応答期間Ｒｔ遅れながら各個別発光領域が順次発光する。そして、第１補完画像信号の書込みに対して応答期間Ｒｔ遅れながら各個別発光領域が順次発光する。本実施の形態において、応答期間Ｒｔは、入力画像信号の１フレーム期間の２０％に相当する期間である。また、本実施の形態において、各個別発光領域の発光期間は、入力画像信号の１フレーム期間の２０％に相当する期間である。

このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第１発光状態において、液晶パネル１６０の表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで個別発光領域の各々を順次発光する。すなわち、液晶パネル１６０では、表示領域の全体において入力画像信号の入力フレームレートの２倍のレートで画像を表示する。このとき、入力フレームレートが６０Ｈzであるのに対し、液晶表示パネル１６０の表示レートは１２０Ｈｚである。また、各個別発光領域の発光もまた１２０Ｈｚの発光レートで発光する。

次に、図１１を用いて本実施の形態に係る画像表示装置１００の第２表示状態について説明する。図１１は、画像表示装置１００の第２表示状態を説明する説明図である。第２表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以上である場合の表示状態である。本実施の形態においては、個別表示領域１６５の動き量が、その他の個別表示領域の動き量よりも所定値以上大きい（動きが早い）場合について説明する。すなわち、個別表示領域１６１〜１６４が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域の一例であり、個別表示領域１６５が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域の一例である。本実施の形態においては、第１区分領域の一例である個別表示領域１６１〜１６４では、入力フレームレートの２倍の１２０Ｈｚで画像を表示し、第２区分領域の一例である個別表示領域１６５では、第１区分領域よりも高い２４０Ｈｚで画像を表示するものとする。

図１１（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。ここで、第２表示状態においては、第２区分領域に対して高いレートで画像を表示する必要がある。そのため、液晶パネル１６０への画像信号の書込み走査は、図１０（ａ）に示した書込み走査と比べて速くなっている。

本実施の形態における画像表示装置１００の基本的な動作は、実施の形態１と同様であるが、内挿される補完画像が多い点が異なっている。図５（ａ）で示す実施の形態１において、第１元画像信号の書込み走査と第１補完画像信号の書込み走査が時刻ｔ_２０で完了している。これに対して、本実施の形態においては、同様の第１元画像信号の書込み走査と第１_１補完画像信号の書込み走査が、時刻ｔ_１２２で完了する。続いて、同様の書込み走査によって、第１_２補完画像信号の書込み走査が各個別表示領域対して行われ、第１_３補完画像信号の書込み走査が個別表示領域１６５に対して行われる。このときの第１_３補完画像信号の書込み走査が完了する時刻がｔ_２０となっている。

このようにして、入力画像信号の１フレーム期間内で、表示領域全体の画像の表示レートを２倍にした上で、特に動き量の大きい個別表示領域１６５のみの書込み走査の回数をさら倍増させることができる。つまり、個別表示領域１６５のみの表示レートを４倍に上げることができる。

図１１（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図１１（ａ）に示す液晶パネル１６０の第２表示状態に対応した第２発光状態を示している。基本的な動作は、図５（ｂ）に示す実施の形態１と同様であるが、書込み走査が速いことに対応して、各個別発光領域の発光タイミングや発光期間が速くなっている。

このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第２発光状態において、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１〜１６４の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７１〜１７４を順次発光する。そして、バックライト１７０は、第２区分領域に相当する個別表示領域１６５の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７５を順次発光する。

すなわち、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１〜１６４の表示レートが１２０Ｈzであるのに対し、対応する各個別発光領域１７１〜１７４もまた１２０Ｈｚの発光レートで発光する。そして、第２区分領域に相当する個別表示領域１６５の表示レートが２４０Ｈｚであるのに対し、対応する各個別発光領域１７５もまた２４０Ｈｚの発光レートで発光する。

このように、本実施の形態の画像表示装置１００では、第１表示状態の液晶パネル１６０の表示領域全体、および第２表示状態の第１区分領域において、入力画像信号のフレームレートよりも高い表示レートで画像を表示し、第２表示状態の第２区分領域において、部分的にそれよりも高いフレームレートで画像を表示させるような場合にも適応することができる。もちろん、第１区分領域が１２０Ｈｚ、第２区分領域が２４０Ｈｚに限られるものではない。さらに高い表示レート、発光レートとなるように補間画像の内挿を行ってもよい。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る画像表示装置について説明する。本実施の形態に係る画像表示装置の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態においては、実施の形態１と比較して、第２表示状態における第２区分領域が、複数の個別発光領域からなる点が異なる。以下の説明において、本実施の形態における画像表示装置１００の第１表示状態は、図４で説明した実施の形態１と同様であるので省略する。

図１２は、本実施の形態に係る画像表示装置１００の第２表示状態を説明する説明図である。第２表示状態は、特徴検出回路１１１で検出した各個別表示領域の動き量（動きの早さ）の差が、所定量以上である場合の表示状態である。本実施の形態においては、個別表示領域１６２〜１６４の動き量が、その他の個別表示領域の動き量よりも所定値以上大きい（動きが早い）場合について説明する。すなわち、個別表示領域１６１と１６５が、入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１区分領域の一例であり、個別表示領域１６２〜１６４が、第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２区分領域の一例である。本実施の形態においては、第１区分領域の一例である個別表示領域１６１と１６５では、入力フレームレートと同じ６０Ｈｚで画像を表示し、第２区分領域の一例である個別表示領域１６２〜１６４では、第１区分領域よりも高い１２０Ｈｚで画像を表示するものとする。

図１２（ａ）は、液晶パネル１６０への画像信号の書込みタイミングを示している。ここで、第２表示状態においては、第２区分領域に対して高いレートで画像を表示する必要がある。そのため、液晶パネル１６０への画像信号の書込み走査は、図４（ａ）に示した書込み走査と比べて速くなっている。

まず、時刻ｔ_１０で第１元画像信号の個別表示領域１６１に対応する書込みが始まり、個別表示領域１６５まで全個別表示領域の書込み走査が行われる。続いて、時刻ｔ_１３５から再度個別表示領域１６２に対する書込みが始まる。ここでは、個別表示領域１６２〜１６４まで書込まれる。このとき書き込まれる画像信号は、第１補完画像信号である。第１補完画像信号は、第１元画像と第２元画像の間の内挿画像として生成された補完画像である。このようにして、入力画像信号の１フレーム期間内で、動き量の大きい個別表示領域１６２〜１６４の書込み走査の回数を倍増させることができる。つまり、個別表示領域１６２〜１６４の表示レートを上げることができる。

同様にして時刻ｔ_２０で第２元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号および第１補完画像信号の場合と同様である。また、同様にして時刻ｔ_３０で第３元画像信号の個別表示領域に対応する書込みが始まる。以下の書込み走査は第１元画像信号および第１補完画像信号の場合と同様である。

図１２（ｂ）は、バックライト１７０の発光状態を示している。より詳しくは、図１２（ａ）に示す液晶パネル１６０の第２表示状態に対応した第２発光状態を示している。なお、液晶パネル１６０は、バックライト１７０が発光している状態で、画像が表示される。図１２（ｂ）において、各個別発光領域の発光タイミングをより分かりやすくするため、参考までに図１２（ａ）の書込み走査タイミングを点線で重ね書きしている。

まず、第１元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後（ｔ_１３１の後）、応答期間Ｒｔ_１経過後に個別発光領域１７１が発光を開始する。本実施の形態において、個別発光領域１７１は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。また、第１元画像信号の個別表示領域１６２への書込み走査が完了した後（ｔ_１３２の後）、応答期間Ｒｔ_２経過後に個別発光領域１７２が発光を開始する。そして、個別発光領域１７２は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６３への書込み走査が完了した後（ｔ_１３３の後）、応答期間Ｒｔ_３経過後に個別発光領域１７３が発光を開始する。実施の形態において、個別発光領域１７３は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６４への書込み走査が完了した後（ｔ_１３４の後）、応答期間Ｒｔ_４経過後に個別発光領域１７４が発光を開始する。そして、個別発光領域１７４は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。続いて、第１元画像信号の個別表示領域１６５への書込み走査が完了した後（ｔ_１３５の後）、応答期間Ｒｔ_５経過後に個別発光領域１７５が発光を開始する。そして、個別発光領域１７５は、１フレーム期間の４０％に相当する期間、発光を継続する。

本実施の形態における第２表示状態では、第１元画像信号の書込み走査に加えて、個別表示領域１６２〜１６４に対する第１補完画像信号の書込み走査が行われる。従って、第１補完画像信号の個別表示領域１６２への書込み走査が完了した後（ｔ_１３６の後）、応答期間Ｒｔ_２経過後に個別発光領域１７２が再度発光を開始する。そして、個別発光領域１７２は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。同様に、第１補完画像信号の個別表示領域１６３への書込み走査が完了した後（ｔ_１３７の後）、応答期間Ｒｔ_３経過後に個別発光領域１７３が再度発光を開始する。そして、個別発光領域１７３は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。同様に、第１補完画像信号の個別表示領域１６４への書込み走査が完了した後（ｔ_２０の後）、応答期間Ｒｔ_４経過後に個別発光領域１７４が再度発光を開始する。そして、個別発光領域１７４は、１フレーム期間の２０％に相当する期間、発光を継続する。このようにして、第１元画像信号の書込み走査および第１補完画像信号に書込み走査に遅れながら各個別発光領域が順次発光する。

同様にして、第２元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後、個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。また、同様にして、第３元画像信号の個別表示領域１６１への書込み走査が完了した後、個別発光領域１７１が発光を開始する。以下の順次発光動作は第１元画像信号および第１補完画像信号に対する動作と同様である。

このようにして、本実施の形態のバックライト１７０は、第２発光状態において、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１と１６５の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７１と１６５を順次発光する。そして、バックライト１７０は、第２区分領域に相当する個別表示領域１６２〜１６４の画像の表示レートに合わせた発光レートで、対応する個別発光領域１７２〜１７４を順次発光する。

すなわち、第１区分領域に相当する個別表示領域１６１と１６５の表示レートが６０Ｈzであるのに対し、対応する各個別発光領域１７１と１７５もまた６０Ｈｚの発光レートで発光する。そして、第２区分領域に相当する個別表示領域１６２〜１６４の表示レートが１２０Ｈｚであるのに対し、対応する各個別発光領域１７２〜１７４もまた１２０Ｈｚの発光レートで発光する。

本実施の形態においては、第２表示状態における第２区分領域を複数の個別表示領域となっている。このような形態によれば、必要に応じて部分的に動画像の高精細化を図る際に、実施の形態１に比べて広い範囲の動画像の高精細化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、第２区分領域が個別表示領域１６２〜１６４の例を説明したが、他の個別表示領域の組合せであってもかまわない。また、３つの個別表示領域に限られず。動き量に応じて第２区分領域の数を適応的に変更してもよい。

なお、上述した各実施の形態においては、画像表示装置が有する個別表示領域および個別発光領域の数はいずれも５つであったが、他の数の個別表示領域および個別発光領域を有するものであってもよい。

また、バックライトは、ＬＥＤを光源として有するものに限られない。例えば、冷陰極管を複数本水平方向に延在させるように配置してもよい。

本発明は、液晶ディスプレイ等のバックライトを用いた画像表示装置の画質改善に好適である。

１００ 画像表示装置
１１０ 画像プロセッサ
１１１ 特徴検出回路
１１２ 内挿画像生成回路
１２０ パネル制御回路
１３０ バックライト制御回路
１４０ パネルドライバ
１５０ ＬＥＤドライバ
１６０ 液晶パネル
１６１〜１６５ 個別表示領域
１６６ 走査線
１６７ データ線
１７０ バックライト
１７１〜１７５ 個別発光領域
１７６ ＬＥＤ
１７７ 基板

Claims (12)

1. 入力画像信号から内挿画像信号を生成する内挿画像生成部と、
   背面からの光を変調して表示領域に画像を表示する液晶パネルであって、入力画像信号に基づく元画像および内挿画像信号に基づく補間画像の少なくとも一方を含む画像を順次表示する液晶パネルと、
   前記液晶パネルに背面から光を照射するバックライトと、を備え、
   前記液晶パネルは、前記表示領域の全体において前記入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示する第１表示状態と、前記表示領域の第１区分領域において前記入力画像信号の入力フレームレート以上のレートで画像を表示するとともに前記第１区分領域とは別の第２区分領域において前記第１区分領域に比べて高いレートで画像を表示する第２表示状態と、を切替えて画像を表示し、
   前記バックライトは、前記第１表示状態に対応する第１発光状態と、前記第２表示状態に対応する第２発光状態と、を切替えて発光する、
   画像表示装置。
2. 前記表示領域は、少なくとも垂直方向に分割された複数の個別表示領域を有し、
   前記バックライトは、前記複数の個別表示領域の各々に背面から光を照射する複数の個別発光領域からなる発光領域を有し、
   前記バックライトは、
   前記第１発光状態では、前記表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで前記個別発光領域の各々を順次発光し、
   前記第２発光状態では、全ての前記個別発光領域を常時発光する、
   請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記バックライトは、
   前記第１発光状態では、前記個別表示領域への画像信号の書込み走査中は、対応する前記個別発光領域を発光せず、前記個別表示領域への書込み走査後に、対応する前記個別発光領域を発光させる、
   請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記バックライトは、前記第１発光状態と前記第２発光状態とで、前記個別発光領域の各々の発光輝度が変化しないように発光ピーク輝度と発光期間が制御される、
   請求項２記載の画像表示装置。
5. 前記表示領域は、少なくとも垂直方向に分割された複数の個別表示領域を有し、
   前記バックライトは、前記複数の個別表示領域の各々に背面から光を照射する複数の個別発光領域を有し、
   前記第１発光状態では、前記表示領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで前記個別発光領域の各々を順次発光させ、
   前記第２発光状態では、前記第１区分領域に相当する前記個別表示領域に対しては、前記第１区分領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで対応する前記個別発光領域を順次発光し、前記第２区分領域に相当する前記個別表示領域に対しては、前記第２区分領域の画像の表示レートに合わせた発光レートで対応する前記個別発光領域を順次発光する、
   請求項１記載の画像表示装置。
6. 前記バックライトは、
   前記第１発光状態および前記第２発光状態では、前記個別表示領域への画像信号の書込み走査中は、対応する前記個別発光領域を発光せず、前記個別表示領域の書込み走査後に、対応する前記個別発光領域を発光する、
   請求項５記載の画像表示装置。
7. 前記バックライトは、単位時間当たりの前記発光領域の発光輝度が一定となるように、前記個別発光領域の毎の発光位相および発光ピーク輝度が制御される、
   請求項５記載の画像表示装置。
8. 前記バックライトは、単位時間当たりに発光している前記個別発光領域の数が一定になるように前記個別発光領域毎の発光位相が制御される、
   請求項５記載の画像表示装置。
9. 前記バックライトは、前記個別表示領域の書込み走査後、対応する前記個別発光領域が発光するまでの期間が一定となるように、前記個別発光領域の各々を発光する、
   請求項６記載の画像表示装置。
10. 前記入力画像信号の特徴量を検出する特徴量検出部を備え、
    前記液晶パネルは、前記特徴量に基づいて前記第１表示状態と前記第２表示状態とを切り替えて画像を表示し、
    前記バックライトは、前記特徴量に基づいて前記第１発光状態と前記第２発光状態とを切替えて発光する、
    請求項１記載の画像表示装置。
11. 前記表示領域は、少なくとも垂直方向に分割された複数の個別表示領域を有し、
    前記バックライトは、前記複数の個別表示領域の各々に背面から光を照射する複数の個別発光領域を有し、
    前記特徴量検出部は、前記個別表示領域毎の画像の動き量を特徴量として検出し、
    前記液晶パネルは、前記動き量が他の個別表示領域に比べて所定量以上大きい個別表示領域がある場合に、動き量の大きい当該個別表示領域を前記第２区分領域として、前記第１表示状態から前記第２表示状態へ切り替えて画像を表示する、
    請求項１０記載の画像表示装置。
12. 前記表示領域は、少なくとも垂直方向に分割された複数の個別表示領域を有し、
    前記バックライトは、前記複数の個別表示領域の各々に背面から光を照射する複数の個別発光領域を有し、
    前記特徴量検出部は、前記個別表示領域毎のテロップの有無を特徴量として検出し、
    前記液晶パネルは、テロップが存在する個別表示領域がある場合に、当該個別表示領域を前記第２区分領域として、前記第１表示状態から前記第２表示状態へ切り替えて画像を表示する、
    請求項１０記載の画像表示装置。
    

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