JP5087170B2 - バックライト装置および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト装置、およびバックライト装置を用いる表示装置に関する。

液晶表示装置に代表される非自発光型の表示装置は、背面にバックライト装置（以下、単に「バックライト」ともいう）を有する。これらの表示装置は、バックライトから照射される光の反射量または透過量を画像信号に応じて調整する光変調部を介して画像を表示する。これらの表示装置においては、ホールド型駆動の表示装置にみられる動画ボケを改善するために、画像の走査に同期させて光源の間欠点灯が行われる。

一般に、このような間欠点灯としては、所定のタイミングでバックライトの光出射面全面をフラッシュさせる方式（一般に「バックライトブリンク」と呼ばれる）と、バックライトの光出射面を図１のように垂直方向に複数のスキャンエリアに分割し、図２に示すように画像の走査に同期して個々のスキャンエリアを順次フラッシュさせる方式（一般に「バックライトスキャン」と呼ばれる）とがある。

例えば特許文献１に記載されているバックライトブリンク方式の液晶表示装置では、入力画像が静止画か動画かを判別して光源の駆動デューティ（以下「デューティ」ともいう）および駆動電流（以下「波高値」ともいう）を制御する。

例えば特許文献２に記載されているバックライトスキャン方式の液晶表示装置では、画像の動きの大きさに応じてスキャンエリア単位で光源の駆動デューティを制御する。

特許第３５３５７９９号公報 特開２００６−３２３３００号公報

上記特許文献２記載の液晶表示装置においては、入力画像が動画であっても、一部のスキャンエリアに対応する一部の画像表示エリアにおける部分画像が動いていなければ、そのスキャンエリアについては駆動デューティを下げずに維持する。つまり、一部のスキャンエリアでは駆動デューティを下げず、他のスキャンエリアでのみ駆動デューティを下げることにより、動画ボケを抑えて動画解像度を上げることができる。

この場合において、全スキャンエリアの輝度を同一に維持するためには、駆動デューティを下げるスキャンエリアについては駆動電流を相対的に増大させる必要がある一方で、駆動デューティを下げないスキャンエリアについては発光効率の良い低電流での駆動ができる。

しかしながら、このような駆動電流の制御を行うと、隣接するスキャンエリアを異なる電流で駆動することに起因して画像に色ムラが生じ得るという問題がある。光源が例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）の場合には駆動電流に応じて光源の発光色度（言い換えれば、発光波長）が変化するからである。

例えば、図３に示すように、白背景上を黒の縦線が水平方向に移動する動画が液晶パネ
ルに表示されている場合を想定する。図３に示す例では、画像表示エリア１と画像表示エリア２とにおける部分画像は静止画であるため、画像表示エリア１、２についてはその他の画像表示エリア３、４に比べて駆動電流が小さく設定され且つ駆動デューティが大きく設定され得る。この場合、画像表示エリア１、２と画像表示エリア３、４とで発光色度が著しく異なるため、画像表示エリア２と画像表示エリア３との境界部で色度差が視認され得る。

さらに、動画における動き検出の手法によっては、別の問題が生じ得る。例えば、図４に示すように、水平方向に同一速度で移動する４本の黒線のうち、１本だけが画像表示エリア１〜４に跨り、その他の３本は画像表示エリア３、４の範囲内である場合を想定する。この場合、例えば、単純に１フィールド前の画像との差分の総和または平均値を算出するような動き検出方法、あるいは、微小面積単位で動きベクトル量の総和または平均値を算出するような動き検出方法では、画像表示エリア３、４の動き量が画像表示エリア１、２に比べて著しく大きくなる。この結果、画像表示エリア３、４に対して照明光を発光するスキャンエリア（図１の例では、スキャンエリア３、４）では駆動デューティが大幅に下げられるが、画像表示エリア１、２に対して照明光を発光するスキャンエリア（図１の例では、スキャンエリア１、２）では駆動デューティがあまり下げられないため、動画解像度に差が生じる。

本発明の目的は、発光部の所定の発光エリアごとに駆動デューティおよび駆動電流を制御する場合において、対応する画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができるバックライト装置および表示装置を提供することである。

本発明のバックライト装置は、複数の発光エリアを有する発光部と、前記複数の発光エリアに対応する複数の画像表示エリアの各々における画像の動き量を検出する動き検出部と、前記複数の発光エリアの各々を発光させるための駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を、検出された動き量に基づいて、前記複数の発光エリアの各々について指定する駆動条件指定部と、指定された駆動条件で前記複数の発光エリアの各々を駆動する駆動部と、を有し、前記駆動条件指定部は、検出された動き量の差分が隣接画像表示エリア間で生じたときに、検出された動き量の差分に応じて隣接発光エリア間で生じる駆動条件の差分を減少させるよう、駆動条件の調整を行う。

本発明の表示装置は、上記バックライト装置と、上記複数の発光エリアからの照明光を画像信号に応じて変調することにより、上記複数の画像表示エリアに画像を表示する光変調部と、を有する。

本発明によれば、発光部の所定の発光エリアごとに駆動デューティおよび駆動電流を制御する場合において、対応する画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができる。

従来のスキャンエリアの例を示す図 従来のバックライトスキャン方式を説明するための図 液晶パネルに表示される動画の一例を示す図 液晶パネルに表示される動画の他の例を示す図 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＬＥＤドライバの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る動き量検出部および動き量補正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る画像表示エリアから細分化されたマクロブロックを示す図 本発明の実施の形態１に係るエリア動き量検出部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る動き量補正部の構成の変形例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る動き量と駆動デューティとの関係を示す図 本発明の実施の形態１に係る駆動デューティと駆動電流との関係を示す図 本発明の実施の形態１に係るスキャンコントローラにより制御されたＯＮ／ＯＦＦ信号波形の一例を示す図 図１３Ａに示すＯＮ／ＯＦＦ信号のデューティを示す図 本発明の実施の形態１に係るスキャンコントローラにより制御されたＯＮ／ＯＦＦ信号波形の他の例を示す図 図１４Ａに示すＯＮ／ＯＦＦ信号のデューティを示す図 本発明の実施の形態１に係る画像表示エリアごとの動き量検出の動作を示す図 本発明の実施の形態１に係る画像表示エリアごとの動き量補正の動作を示す図 本発明の実施の形態１に係るスキャンエリアごとの駆動パルスの一例を示す図 図１７に示す駆動パルスと比較するための例を示す図 本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る駆動デューティ演算部および駆動デューティ補正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る駆動電流演算部および駆動電流補正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るフィルタ部の内部構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態４に係るエリア動き量検出部の構成の変形例を示すブロック図 図２５に示すエリア動き量検出部における動き量検出の対象となる動画の一例を示す図 図２５に示すエリア動き量検出部における動き量検出の動作を示す図 本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る液晶パネルの画像表示エリアを示す図 本発明の実施の形態５に係る発光部の局所調光エリアを示す図 本発明の実施の形態５に係る動き量検出部および動き量補正部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係る駆動電流演算部の出力の一例を示す図 本発明の実施の形態５に係る駆動デューティ演算部の出力の一例を示す図 本発明の実施の形態５に係るエリア輝度算出部の出力の一例を示す図 本発明の実施の形態５に係るエリア調光部の出力の一例を示す図 本発明の実施の形態５に係る局所発光エリアごとの駆動パルスの一例を示す図 本発明の実施の形態５に係る動き量検出部の構成の変形例を示すブロック図 図３４Ａに示す動き量検出部の動作を説明するための図 本発明の実施の形態５に係る動き量補正部の構成の変形例を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について説明する。

本実施の形態では、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のために画像表示エリアごとの画像の動き量を補正する場合について説明する。

＜１−１．液晶表示装置の構成＞
まずは、液晶表示装置の構成について説明する。図５は、本実施の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。液晶表示装置１００は、液晶パネル部１１０、照明部１２０および駆動制御部１３０を有する。照明部１２０および駆動制御部１３０の組合せは、バックライト装置を構成する。

以下、各部の構成について詳細に説明する。

＜１−１−１．液晶パネル部＞
液晶パネル部１１０は、液晶パネル１１１、ソースドライバ１１２、ゲートドライバ１１３および液晶コントローラ１１４を有する。

液晶パネル部１１０は、画像信号が入力されると、液晶コントローラ１１４により制御されたタイミングで、ソースドライバ１１２およびゲートドライバ１１３から、表示部としての液晶パネル１１１の各画素に信号電圧が与えられ、開口率が制御される。よって、液晶パネル１１１は、液晶パネル１１１の背面から照射される照明光を画像信号に応じて変調することができ、これにより画像を多数の画素からなる画面に表示させることができる。すなわち、液晶パネル部１１０は、光変調部を構成する。

ここで、図５において液晶パネル１１１の画面が破線で区切られているが、これは、液晶パネル１１１が複数（図５では４つ）の画像表示エリアを有することを明示するものであり、液晶パネル１１１が構造的に分割されていたり画像中にこれらの線が表示されたりすることを意味するものではない。他の図においても同様である。

なお、液晶パネル１１１は、特に限定はしないが、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式やＶＡ（Vertical Alignment）方式などを用いることができる。

＜１−１−２．照明部＞
照明部１２０は、液晶パネル１１１に画像を表示させるための照明光を発光し、液晶パネル１１１の背面側から液晶パネル１１１に照明光を照射する。

照明部１２０は、発光部１２１を有する。発光部１２１は、いわゆる直下型の構成を採るものであり、拡散板に向けて発光するよう多数の点状光源を拡散板の背面に沿って平面状に並べて配置することにより構成されている。よって、発光部１２１は、光源から発せられて背面側から入射された光を、前面側から出射する。

本実施の形態では、点状光源としてＬＥＤ１２２が用いられる。ＬＥＤ１２２は全て、白色光を発するものであり、互いに同一の駆動条件で駆動されれば互いに同一の輝度で発光するように構成されている。なお、各ＬＥＤ１２２は、単体で白色光を発するものであってもよいし、ＲＧＢの光を混色することにより白色光を発するよう構成されたものであってもよい。

なお、点状光源として、ＬＥＤ以外のものを用いてもよいし、白色以外の光を発するものを用いてもよい。

ここで、図５において発光部１２１の光出射面が実線で区切られているが、これは、発光部１２１が複数（図１では５つ）のスキャンエリアを有することを明示するものであり
、発光部１２１が構造的に分割されていることを必ずしも意味するものではない。他の図においても同様である。

また、照明部１２０は、ＬＥＤ１２２を駆動する駆動部としてＬＥＤドライバ１２３を有する。ＬＥＤドライバ１２３は、スキャンエリアごとに独立して駆動することができるように、スキャンエリアと同数の駆動端子を有する。

図６は、ＬＥＤドライバ１２３の構成の一例を示す。ＬＥＤドライバ１２３は、直列接続された複数のＬＥＤ１２２に電流を供給する定電流回路１４１と、定電流回路１４１に通知すべき波高値を示す電流値データを駆動制御部１３０から通信端子経由で受信する通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１４２と、電流値データをアナログ信号である電流指令信号に変換するディジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１４３と、駆動制御部１３０からＯＮ／ＯＦＦ端子経由で与えられるＯＮ／ＯＦＦ信号に従って、ＤＡＣ１４３から定電流回路１４１への電流指令信号の入力を可能にしまたは遮断するスイッチ１４４と、を有する。すなわち、ＬＥＤドライバ１２３は、スイッチ１４４がオンのときには、電流指令信号の信号電圧に比例する電流が定電流回路１４１からＬＥＤ１２２に供給され、スイッチ１４４がオフのときには、その電流供給が遮断されるように、構成されている。この構成はスキャンエリアごとに装備される。

上記構成により、ＬＥＤドライバ１２３は、スキャンエリアごとに個別に指定された駆動パルスのデューティ（ＯＮデューティ）と波高値とを含む駆動条件で、複数のスキャンエリアを個別に駆動して発光させることができる。

なお、スキャンエリアを個別駆動単位とする代わりに、スキャンエリアをさらに細分化したエリアを個別駆動単位としてもよい。この場合、図６に示す構成を、さらに細分化したエリアごとに装備する必要があるが、そのようなＬＥＤドライバ１２３であっても上記と同様に複数のスキャンエリアを個別に駆動し発光させることができる。

＜１−１−３．駆動制御部＞
駆動制御部１３０は、動き量検出部１３１、動き量補正部１３２、駆動デューティ演算部１３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部１３０において、動き量補正部１３２、駆動デューティ演算部１３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５の組合せは、スキャンエリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。

＜１−１−３−１．動き量検出部＞
動き検出部としての動き量検出部１３１は、入力画像信号に基づいて画像の動き量を検出する。動き量検出部１３１は、図７に示すように、スキャンエリアと同数（したがって、画像表示エリアとも同数）のエリア動き量検出部１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄを有する。

エリア動き量検出部１３１ａは、画像表示エリア１における画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部１３１ｂは、画像表示エリア２における画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部１３１ｃは、画像表示エリア３における画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部１３１ｄは、画像表示エリア４における画像の動き量を検出する。

動き量検出方法としては、マクロブロック単位で全てのマクロブロックについて前フレームとのパターンマッチングにより動き量を求める方法などがある。ここで、マクロブロ
ックとは、画像表示エリアを細分化することにより定義される個々のエリアである。図８は、液晶パネル１１１の画像表示エリア２におけるマクロブロックを示す。なお、より簡易的な動き量検出方法としては、パターンマッチングの結果ではなく、同一画素位置における前フレームとの画像信号の差分の大きさを代用する方法などがある。

本実施の形態では、動き量検出部１３１は、前者の方法で求めた各マクロブロックの動き量の最大値を検出値として出力する構成を採る。すなわち、個々の画像表示エリアの全体で画像が動いている場合と一部分でのみ画像が動いている場合とで、動き量の最大値が同一であれば、同一の値が出力される。

図９は、各エリア動き量検出部１３１ａ〜１３１ｄの構成を示す。エリア動き量検出部１３１ａ〜１３１ｄは、入力画像信号を１フレーム遅延させる１Ｖ遅延部１５１と、前フレームの画像信号を参照して、マクロブロックごとに画像の動き量を演算するマクロブロック動き量演算部１５２と、演算された動き量の中での最大値を算出する最大値算出部１５３と、を有する。

上記構成により、動き量検出部１３１は、画像表示エリアごとに画像の動き量を検出する。

＜１−１−３−２．動き量補正部＞
動き量補正部１３２は、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のために、画像表示エリアごとの検出動き量を補正する。動き量補正部１３２は、図７に示すように、スキャンエリアと同数の重み付け加算部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄを有する。

重み付け加算部１３２ａは、画像表示エリア１の検出動き量を補正し、重み付け加算部１３２ｂは、画像表示エリア２の検出動き量を補正し、重み付け加算部１３２ｃは、画像表示エリア３の検出動き量を補正し、重み付け加算部１３２ｄは、画像表示エリア４の検出動き量を補正する。

重み付け加算部１３２ａ〜１３２ｄは、対象の画像表示エリアに隣接する上側の画像表示エリアの検出動き量と、対象の画像表示エリアの検出動き量と、対象の画像表示エリアに隣接する下側の画像表示エリアの検出動き量とを、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３でそれぞれ重み付けし、重み付け後の値を加算し、加算後の値を、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和が１に正規化されるように係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和で割ることにより、対象の画像表示エリアの補正動き量を算出し、これを出力する。

上記構成により、各スキャンエリアの駆動条件のベースとなる各画像表示エリアの動き量を決定する際に、周辺の画像表示エリアの動き量の影響を考慮することができる。

なお、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３はそれぞれ固定の値であっても可変の値であってもよい。

また、本実施の形態では、重み付け加算部１３２ａにとっての対象の画像表示エリアは、最も上の位置にあるので、重み付け加算部１３２ａは、対象の画像表示エリアの検出動き量を上側の画像表示エリアの検出動き量としても扱う。同様に、重み付け加算部１３２ｄにとっての対象の画像表示エリアは、最も下の位置にあるので、重み付け加算部１３２ｄは、対象の画像表示エリアの検出動き量を下側の画像表示エリアの検出動き量としても扱う。

また、本実施の形態では、複数の隣接画像表示エリアの各々の検出動き量に基づいて、その中の１つの画像表示エリアのみの検出動き量を補正するが、１つより多い画像表示エ
リアの検出動き量を補正してもよい。

また、本実施の形態では、スキャンエリアあるいは画像表示エリアの数が４つであるため、特定の検出動き量を補正するために参照する隣接画像表示エリアの数を上下の周辺画像表示エリア１つずつだけを含む３つに制限している。ただし、スキャンエリアあるいは画像表示エリアの数が４つよりも多い場合には、周囲エリアの影響を大きくするために、参照する隣接画像表示エリアの数を増大させてもよい。例えば、図１０に示すように、スキャンエリアおよび画像表示エリアの数に合わせて８つのエリア動き量検出部１３１ａ〜１３１ｈが設けられている場合には、各重み付け加算部（図１０では簡略化のため重み付け加算部１３２ｄのみを図示）は、特定の検出動き量を補正するために例えば５つの隣接画像表示エリアを参照してもよい。

また、本実施の形態では、動き量の補正において使用可能なアルゴリズムは前述の重み付け加算に限られるものではなく、異なる最適化アルゴリズムを代用してもよい。

＜１−１−３−３．駆動デューティ演算部＞
駆動デューティ演算部１３３は、動き量補正部１３２から出力された補正動き量を、各スキャンエリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。駆動デューティ演算部１３３は、画像表示エリアごとに得られた補正動き量に基づいて、スキャンエリアごとに駆動デューティを決定する。

ここで、図１１に示すように、動き量が大きいほど駆動デューティは小さく設定され、動き量が小さいほど駆動デューティは大きく設定され、動き量がゼロのとき駆動デューティは１００％に設定される。なお、動き量と駆動デューティとは、動き量の増大に伴って駆動デューティが低下するような関係を概して有するが、図１１に示す具体的な数値自体は一例であり、種々変更可能である。

＜１−１−３−４．駆動電流演算部＞
駆動電流演算部１３４は、駆動デューティ演算部１３３から出力された駆動デューティから駆動パルスの波高値を得るための演算を行う。つまり、駆動電流演算部１３４は、スキャンエリアごとに決定された駆動デューティに基づいて、スキャンエリアごとに波高値を決定する。

ここで、駆動電流演算部１３４は、駆動デューティの値の変化にかかわらず所定の輝度を実現することができるように波高値を制御する。このため、駆動電流演算部１３４は、例えば図１２に示すように輝度が所定値となるような駆動デューティと波高値との関係を表すテーブルを予め保持し、このテーブルを参照することにより、駆動デューティから波高値を決定する。なお、駆動デューティと波高値とは、駆動デューティの増大に伴って波高値が低減するような関係を概して有するが、図１２に示す具体的な数値自体は一例であり、種々変更可能である。

駆動電流演算部１３４は、決定された波高値を示すディジタル信号である電流値データを生成し、これを照明部１２０に出力する。これにより、スキャンエリアごとに波高値が駆動条件として指定される。

＜１−１−３−５．スキャンコントローラ＞
スキャンコントローラ１３５は、スキャンエリアごとに決定された駆動デューティに従って、垂直同期信号を基準とするタイミングでスキャンエリアごとのＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、生成されたＯＮ／ＯＦＦ信号を照明部１２０に出力する。このようにして、スキャンエリアごとに駆動デューティが駆動条件として指定される。これにより、前述のＬＥ
Ｄドライバ１２３は、あるスキャンエリアについてのＯＮ／ＯＦＦ信号がオンのときにはそのスキャンエリアを駆動して発光させ、そのＯＮ／ＯＦＦ信号がオフのときにはそのスキャンエリアを駆動せず発光させないように、駆動パルスを生成して、そのスキャンエリアに含まれるＬＥＤ１２２にこの駆動パルスを供給することになる。

図１３Ａは、スキャンコントローラ１３５から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号波形の一例を示す。ここでは、図１３Ｂに示すようにスキャンエリアごとに決定された駆動デューティがいずれも同一で５０％であるときに出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号が示されている。画像走査が、画像表示エリア１、画像表示エリア２、画像表示エリア３、画像表示エリア４の順番であるため、バックライトスキャンも、スキャンエリア１、スキャンエリア２、スキャンエリア３、スキャンエリア４の順番である。

図１３Ａに示す例では、各画像表示エリアの動き量が同一であるから、画像表示エリア間で動画解像度差が生じることはない。また、各スキャンエリアの輝度を同一にするために必要な波高値が同一となるから、画像表示エリア間で色ムラが生じることもない。

また、図１３Ａに示す例では、各画像表示エリアの画像走査期間において、対応するスキャンエリアが消灯するタイミングが制御されているため、動画解像度を向上させることができる。

図１４Ａは、スキャンコントローラ１３５から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号波形の他の例を示す。ここでは、図１４Ｂに示すようにスキャンエリアごとに決定された駆動デューティが互いに異なっているときに出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号が示されている。図１４Ａから分かるように、各スキャンエリアの駆動デューティを変えるときは、各スキャンエリアのＯＮ／ＯＦＦ信号において、立ち下がり位相を変えずに立ち上がり位相を変える。

図１４Ａに示す例では、画像表示エリア間で動き量に差分が生じているから、画像表示エリア間で動画解像度差が生じ得る。また、各スキャンエリアの輝度を同一にしようとすればスキャンエリア間で波高値にも差分が生じるため、画像表示エリア間で色ムラも生じ得る。本実施の形態では、これらの不具合を改善することができるが、それを実現するための具体的動作については後述する。

以上、液晶表示装置１００の構成について説明した。

＜１−２．液晶表示装置の動作＞
次に、上記構成を有する液晶表示装置１００の全体において実行される動作（全体動作）について、本発明の特徴的な動作を中心に説明する。

＜１−２−１．全体動作＞
図１５、図１６および図１７を用いて全体動作の一例を説明する。

図１５は、液晶パネル部１１０に入力される一連の画像信号を示している。ここでは、白背景上の黒の縦線が１フレーム期間に１０画素ずつ水平方向に移動する動画が例として用いられている。

この例の場合、縦線は、画像表示エリア３、４に跨って延びているが、画像表示エリア１、２までは延びていない。よって、第Ｎフレームと第Ｎ＋１フレームとの間で、画像表示エリア１、２において動き量検出部１３１により検出される動き量はそれぞれ０であり、画像表示エリア３、４において動き量検出部１３１により検出される動き量はそれぞれ１０である。第Ｎ＋１フレームと第Ｎ＋２フレームとの間での動き量も同じである。

なお、ここでは、動き量を画素数で表現しているが、変換テーブルを参照して変位画素数を他の値に変換し、変換後の値を動き量として用いてもよい。また、画素と異なる単位を動き量の単位として用いてもよい。

図１６は、左側に画像表示エリアごとの検出動き量を示し、右側に画像表示エリアごとの動き量補正結果を示している。ここでは、重み付け加算の係数ｋ１、ｋ２、ｋ３をそれぞれ１、２、１とした場合を例として用いている。

よって、動き量補正部１３２により得られる画像表示エリア１の補正動き量は、（０×１＋０×２＋０×１）／４＝０である。すなわち、画像表示エリア１では画像に動きがなく、その下側に隣接する画像表示エリア２でも画像に動きがないため、周辺エリアの動きを考慮しても画像表示エリア１の動き量は０となる。

また、動き量補正部１３２により得られる画像表示エリア２の補正動き量は、（０×１＋０×２＋１０×１）／４＝２．５である。すなわち、画像表示エリア２では画像に動きがなく、その上側に隣接する画像表示エリア１でも画像に動きがないが、その下側に隣接する画像表示エリア３では画像に１０画素の動きがあるため、周辺エリアの動きを考慮すると画像表示エリア２の動き量は２．５となる。

また、動き量補正部１３２により得られる画像表示エリア３の補正動き量は、（０×１＋１０×２＋１０×１）／４＝７．５である。すなわち、画像表示エリア３では画像に１０画素の動きがあり、その上側に隣接する画像表示エリア２では画像に動きがないが、その下側に隣接する画像表示エリア４では画像に１０画素の動きがあるため、周辺エリアの動きを考慮すると画像表示エリア３の動き量は７．５となる。

また、動き量補正部１３２により得られる画像表示エリア４の補正動き量は、（１０×１＋１０×２＋１０×１）／４＝１０である。すなわち、画像表示エリア４では画像に１０画素の動きがあり、その上側に隣接する画像表示エリア３でも画像に１０画素の動きがあるため、周辺エリアの動きを考慮しても画像表示エリア４の動き量は１０となる。

このような周辺エリアを考慮した補正により、動き量について画像表示エリア間で生じる急峻な変化を平滑化することができる。

ここで、図１１を参照すれば、ここに示された動き量と駆動デューティとの関係に従って、画像表示エリア１の補正動き量０は駆動デューティ１００％に変換され、画像表示エリア２の補正動き量２．５は駆動デューティ９５％に変換され、画像表示エリア３の補正動き量７．５は駆動デューティ６７％に変換され、画像表示エリア４の補正動き量１０は駆動デューティ５５％に変換される。

したがって、駆動デューティ演算部１３３は、画像表示エリア１に対応するスキャンエリア１の駆動デューティを１００％に決定し、画像表示エリア２に対応するスキャンエリア２の駆動デューティを９５％に決定し、画像表示エリア３に対応するスキャンエリア３の駆動デューティを６７％に決定し、画像表示エリア４に対応するスキャンエリア４の駆動デューティを５５％に決定することができる。

なお、駆動デューティの決定に際しては、必ずしも図１１に示された動き量と駆動デューティとの関係を用いる必要はない。

さらに、図１２を参照すれば、ここに示された駆動デューティと波高値との関係に従っ
て、スキャンエリア１の駆動デューティ１００％から波高値５０ｍＡが得られ、スキャンエリア２の駆動デューティ９５％から波高値５２．５ｍＡが得られ、スキャンエリア３の駆動デューティ６７％から波高値８０ｍＡが得られ、スキャンエリア４の駆動デューティ５５％から波高値１１０ｍＡが得られる。

したがって、駆動電流演算部１３４は、スキャンエリア１の波高値を５０ｍＡに決定し、スキャンエリア２の波高値を５２．５ｍＡに決定し、スキャンエリア３の波高値を８０ｍＡに決定し、スキャンエリア４の波高値を１１０ｍＡに決定することができる。

なお、波高値の決定に際しては、必ずしも図１２に示された駆動デューティと波高値との関係を用いる必要はない。

駆動デューティと波高値とが決定されると、これらを含む駆動条件がスキャンコントローラ１３５と駆動電流演算部１３４とからＬＥＤドライバ１２３に対して指定される。ＬＥＤドライバ１２３は、この駆動条件に従って、図１７に示すような駆動パルスを各スキャンエリアに含まれるＬＥＤ１２２に供給する。

＜１−２−２．効果＞
上記動作により、図１５に示すように画像表示エリア間で動き量に差分が生じれば、図１７に示すようにスキャンエリア間で駆動デューティおよび波高値の双方にも差分が生じる。したがって、画像表示エリア間で動画解像度差や色ムラが生じる可能性はある。

しかしながら、上記動作においては、各画像表示エリアにおける動き量を、その周辺エリアにおける動き量を考慮して補正するため、動き量について隣接画像表示エリア間で生じる差分が減少する。

このため駆動条件が調整され、この結果、駆動条件について隣接スキャンエリア間で生じる差分も減少する。すなわち、駆動条件に含まれる駆動デューティおよび波高値が両方ともスキャンエリア間で著しく相違することを回避することができる。よって、画像表示エリア間で生じ得る動画解像度差や色ムラを改善し、これらを視認しにくくすることができる。

また、上記動作においては、動き量について隣接画像表示エリア間で生じる差分を平滑化によって補正する。

補正方法としては、例えば、動きの大きな画像表示エリアにおける検出動き量を一律に同じ割合カットすることも考えられる。この場合も、平滑化の場合と同様、隣接スキャンエリア間で駆動条件の差分は低減されるが、動きの小さな画像表示エリアでフリッカを有効に抑制できても動きの大きな画像表示エリアで動画ボケを有効に抑制できない。

すなわち、平滑化で補正を行うことにより、上記のような不具合をはじめとする様々な不具合は防止され、フリッカ抑制および動画ボケ抑制の両立を図ることができる。

ちなみに、検出動き量の補正を行わない場合、駆動パルス波形は図１８に示すようなものとなり、隣接するスキャンエリア２、３間で波高値に著しい差分が生じる。この場合、ＬＥＤ１２２の発光色度がスキャンエリア２、３間で大きく異なり、色ムラが視認されることになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、検出された動き量の差分が隣接画像表示エリア間で生じたときに、駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件の調整を、
検出された動き量の差分に応じて隣接スキャンエリア間で生じる駆動条件の差分を減少させるように行う。本実施の形態においては、検出された動き量を補正することにより、この調整を行う。このため、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティおよび波高値を両方とも制御する場合において、隣接スキャンエリア間で駆動条件に著しく大きな差分が生じにくくなり、画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のためにスキャンエリアごとの駆動デューティを補正する場合について説明する。

＜２−１．液晶表示装置の構成＞
図１９は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置２００は、駆動制御部１３０の代わりに駆動制御部２３０を有する。駆動制御部２３０は、動き量検出部１３１、駆動デューティ演算部２３２、駆動デューティ補正部２３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部２３０において、駆動デューティ演算部２３２、駆動デューティ補正部２３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５の組合せは、スキャンエリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。

＜２−１−１．駆動デューティ演算部＞
駆動デューティ演算部２３２は、動き量検出部１３１から出力された画像表示エリアごとの検出動き量を、スキャンエリアごとの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。このため、駆動デューティ演算部２３２は、図２０に示すように、スキャンエリアと同数のエリア駆動デューティ演算部２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃ、２３２ｄを有する。

エリア駆動デューティ演算部２３２ａは、エリア動き量検出部１３１ａ（図７）から出力された画像表示エリア１の検出動き量から、スキャンエリア１の駆動パルスのデューティを決定する。エリア駆動デューティ演算部２３２ｂは、エリア動き量検出部１３１ｂ（図７）から出力された画像表示エリア２の検出動き量から、スキャンエリア２の駆動パルスのデューティを決定する。エリア駆動デューティ演算部２３２ｃは、エリア動き量検出部１３１ｃ（図７）から出力された画像表示エリア３の検出動き量から、スキャンエリア３の駆動パルスのデューティを決定する。エリア駆動デューティ演算部２３２ｄは、エリア動き量検出部１３１ｄ（図７）から出力された画像表示エリア４の検出動き量から、スキャンエリア４の駆動パルスのデューティを決定する。

ここで、図１１に示すように、動き量が大きいほど駆動デューティは小さく設定され、動き量が小さいほど駆動デューティは大きく設定され、動き量がゼロ（つまり静止画）のとき駆動デューティは１００％に設定される。なお、動き量と駆動デューティとは、動き量の増大に伴って駆動デューティが低下するような関係を概して有するが、図１１に示す具体的な数値自体は一例であり、種々変更可能である。

＜２−１−２．駆動デューティ補正部＞
駆動デューティ補正部２３３は、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のために、スキャンエリアごとの決定駆動デューティを補正する。駆動デューティ補正部２３３は、図２０に示すように、スキャンエリアと同数の重み付け加算部２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、２３３ｄを有する。

重み付け加算部２３３ａは、スキャンエリア１の決定駆動デューティを補正し、重み付け加算部２３３ｂは、スキャンエリア２の決定駆動デューティを補正し、重み付け加算部２３３ｃは、スキャンエリア３の決定駆動デューティを補正し、重み付け加算部２３３ｄは、スキャンエリア４の決定駆動デューティを補正する。

重み付け加算部２３３ａ〜２３３ｄは、対象のスキャンエリアに隣接する上側のスキャンエリアの決定駆動デューティと、対象のスキャンエリアの決定駆動デューティと、対象のスキャンエリアに隣接する下側のスキャンエリアの決定駆動デューティとを、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３でそれぞれ重み付けし、重み付け後の値を加算し、加算後の値を、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和が１に正規化されるように係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和で割ることにより、対象のスキャンエリアの補正駆動デューティを算出し、これを出力する。

上記構成により、各スキャンエリアの駆動条件の１つである駆動デューティを決定する際に、周辺の画像表示エリアの動き量の影響を考慮することができる。

なお、本実施の形態では、重み付け加算部２３３ａにとっての対象のスキャンエリアは、最も上の位置にあるので、重み付け加算部２３３ａは、対象のスキャンエリアの決定駆動デューティを上側のスキャンエリアの決定駆動デューティとしても扱う。同様に、重み付け加算部２３３ｄにとっての対象のスキャンエリアは、最も下の位置にあるので、重み付け加算部２３３ｄは、対象のスキャンエリアの決定駆動デューティを下側のスキャンエリアの決定駆動デューティとしても扱う。

また、本実施の形態では、複数の隣接スキャンエリアの各々の決定駆動デューティに基づいて、その中の１つのスキャンエリアのみの決定駆動デューティを補正するが、１つより多いスキャンエリアの決定駆動デューティを補正してもよい。

また、本実施の形態では、スキャンエリアの数が４つであるため、特定の決定駆動デューティを補正するために参照する隣接スキャンエリアの数を上下の周辺スキャンエリア１つずつだけを含む３つに制限している。ただし、スキャンエリアの数が４つよりも多い場合には、周囲エリアの影響を大きくするために、参照する隣接スキャンエリアの数を増大させてもよい。

また、本実施の形態では、駆動デューティの補正において使用可能なアルゴリズムは前述の重み付け加算に限られるものではなく、異なる最適化アルゴリズムを代用してもよい。

以上のように、本実施の形態によれば、検出された動き量の差分が隣接画像表示エリア間で生じたときに、駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件の調整を、検出された動き量の差分に応じて隣接スキャンエリア間で生じる駆動条件の差分を減少させるように行う。本実施の形態においては、検出された動き量に応じて決定された駆動デューティを補正することにより、この調整を行う。このため、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティおよび波高値を両方とも制御する場合において、隣接スキャンエリア間で駆動条件に著しく大きな差分が生じにくくなり、画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のためにスキャンエリアごとの駆動電流（つまり波高値）を補正する場合について説明する。

＜３−１．液晶表示装置の構成＞
図２１は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置３００は、駆動制御部１３０の代わりに駆動制御部３３０を有する。駆動制御部３３０は、動き量検出部１３１、駆動電流演算部３３２、駆動電流補正部３３３、駆動デューティ演算部３３４およびスキャンコントローラ１３５を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部３３０において、駆動電流演算部３３２、駆動電流補正部３３３、駆動デューティ演算部３３４およびスキャンコントローラ１３５の組合せは、スキャンエリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。

＜３−１−１．駆動電流演算部＞
駆動電流演算部３３２は、動き量検出部１３１から出力された画像表示エリアごとの検出動き量を、スキャンエリアごとの駆動電流に変換するための演算を行う。すなわち、駆動電流演算部３３２は、図２２に示すように、スキャンエリアと同数のエリア駆動電流演算部３３２ａ、３３２ｂ、３３２ｃ、３３２ｄを有する。

エリア駆動電流演算部３３２ａは、エリア動き量検出部１３１ａ（図７）から出力された画像表示エリア１の検出動き量から、スキャンエリア１の駆動電流を決定する。エリア駆動電流演算部３３２ｂは、エリア動き量検出部１３１ｂ（図７）から出力された画像表示エリア２の検出動き量から、スキャンエリア２の駆動電流を決定する。エリア駆動電流演算部３３２ｃは、エリア動き量検出部１３１ｃ（図７）から出力された画像表示エリア３の検出動き量から、スキャンエリア３の駆動電流を決定する。エリア駆動電流演算部３３２ｄは、エリア動き量検出部１３１ｄ（図７）から出力された画像表示エリア４の検出動き量から、スキャンエリア４の駆動電流を決定する。

動き量から駆動電流を求める方法としては、種々多様なものがあり得るが、図１１および図１２に示す関係から得られる動き量と駆動電流との関係を使用する方法が一例として挙げられる。

＜３−１−２．駆動電流補正部＞
駆動電流補正部３３３は、スキャンエリアごとの駆動条件の調整のために、スキャンエリアごとの決定駆動電流を補正する。駆動電流補正部３３３は、図２２に示すように、スキャンエリアと同数の重み付け加算部３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、３３３ｄを有する。

重み付け加算部３３３ａは、スキャンエリア１の決定駆動電流を補正し、重み付け加算部３３３ｂは、スキャンエリア２の決定駆動電流を補正し、重み付け加算部３３３ｃは、スキャンエリア３の決定駆動電流を補正し、重み付け加算部３３３ｄは、スキャンエリア４の決定駆動電流を補正する。

重み付け加算部３３３ａ〜３３３ｄは、対象のスキャンエリアに隣接する上側のスキャンエリアの決定駆動電流と、対象のスキャンエリアの決定駆動電流と、対象のスキャンエリアに隣接する下側のスキャンエリアの決定駆動電流とを、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３でそれぞれ重み付けし、重み付け後の値を加算し、加算後の値を、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和が１に正規化されるように係数ｋ１、ｋ２、ｋ３の和で割ることにより、対象のスキャンエリアの補正駆動電流を算出し、これを出力する。

上記構成により、各スキャンエリアの駆動条件の１つである駆動電流を決定する際に、周辺の画像表示エリアの動き量の影響を考慮することができる。

なお、本実施の形態では、重み付け加算部３３３ａにとっての対象のスキャンエリアは、最も上の位置にあるので、重み付け加算部３３３ａは、対象のスキャンエリアの決定駆動電流を上側のスキャンエリアの決定駆動電流としても扱う。同様に、重み付け加算部３３３ｄにとっての対象のスキャンエリアは、最も下の位置にあるので、重み付け加算部３３３ｄは、対象のスキャンエリアの決定駆動電流を下側のスキャンエリアの決定駆動電流としても扱う。

また、本実施の形態では、複数の隣接スキャンエリアの各々の決定駆動電流に基づいて、その中の１つのスキャンエリアのみの決定駆動電流を補正するが、１つより多いスキャンエリアの決定駆動電流を補正してもよい。

また、本実施の形態では、スキャンエリアの数が４つであるため、特定の決定駆動電流を補正するために参照する隣接スキャンエリアの数を上下の周辺スキャンエリア１つずつだけを含む３つに制限している。ただし、スキャンエリアの数が４つよりも多い場合には、周囲エリアの影響を大きくするために、参照する隣接スキャンエリアの数を増大させてもよい。

また、本実施の形態では、駆動電流の補正において使用可能なアルゴリズムは前述の重み付け加算に限られるものではなく、異なる最適化アルゴリズムを代用してもよい。

＜３−１−３．駆動デューティ演算部＞
駆動デューティ演算部３３４は、駆動電流補正部３３３から出力された補正駆動電流を、各スキャンエリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。駆動デューティ演算部３３４は、スキャンエリアごとに得られた補正駆動電流に基づいて、スキャンエリアごとに駆動デューティを決定する。この決定においては、例えば図１２に示す駆動電流と駆動デューティとの関係を用いることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、検出された動き量の差分が隣接画像表示エリア間で生じたときに、駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件の調整を、検出された動き量の差分に応じて隣接スキャンエリア間で生じる駆動条件の差分を減少させるように行う。本実施の形態においては、検出された動き量に応じて決定された波高値を補正することにより、この調整を行う。このため、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティおよび波高値を両方とも制御する場合において、隣接スキャンエリア間で駆動条件に著しく大きな差分が生じにくくなり、画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができる。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述
の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図２３は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示す。液晶表示装置４００は、駆動制御部１３０の代わりに駆動制御部４３０を有する。駆動制御部４３０は、動き量検出部１３１、フィルタ部４３２、動き量補正部１３２、駆動デューティ演算部１３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、スキャンエリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部４３０において、動き量補正部１３２、駆動デューティ演算部１３３、駆動電流演算部１３４およびスキャンコントローラ１３５の組合せは、スキャンエリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。

すなわち、液晶表示装置４００は、実施の形態１で説明した液晶表示装置１００にフィルタ部４３２を加えたものである。

フィルタ部４３２は、動き量の変動によるフリッカを抑制するために、動き量検出部１３１により検出された動き量に対して時間軸方向のフィルタをかけるものである。フィルタ部４３２としては、例えば図２４に示すような一般的なＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ回路を用いることができる。

入力画像のシーンが変化するとき、あるいは、シーンが複雑であるときなどは、動き量検出部１３１で動き検出エラーが発生する場合がある。これにより、動き量が短時間で大きく変動する可能性がある。このとき、駆動デューティや波高値といった駆動条件は動き量に応じて短時間で大きく変動することとなる。駆動電流演算部１３４では、駆動デューティが変化しても輝度が一定となるように駆動電流が算出されるが、ＬＥＤ１２２の特性のばらつき等のために厳密には同一輝度を維持できない可能性がある。人間の目は高速で輝度が変動することに対する感度が高いため、僅かな輝度変化でもフリッカとして認識されることとなる。

本実施の形態によれば、時間軸方向のフィルタを検出動き量に対してかけるため、前述のような問題を防ぐことができる。

なお、フィルタ部４３２を含む構成は、実施の形態２、３で説明した液晶表示装置２００、３００にも適用可能である。

また、本実施の形態では、動き量検出部１３１が有する各エリア動き量検出部１３１ａ〜１３１ｄ（図７）を図２５に示すように構成してもよい。以下、この変形例について説明する。

図２５に示す構成では、各動き量検出部１３１ａ〜１３１ｄは、入力画像信号の高域周波数成分を通過させることにより特徴的部分画像を抽出する高域通過フィルタ部（ＨＰＦ：High-Pass Filter）５０１と、抽出された特徴的部分画像のデータに基づいて特徴的マクロブロックを抽出するマクロブロック抽出部５０２と、抽出された特徴的マクロブロックを１フレーム遅延させる１Ｖ遅延部５０３と、パターン一致検索を行うパターン一致検索部５０４と、抽出された特徴的マクロブロックについての動き量を算出するマクロブロック動き量演算部５０５と、を有する。

実施の形態１で説明したエリア動き量検出部１３１ａ〜１３１ｄは、全マクロブロックの動き量を求め、各マクロブロックの動き量の最大値を検出値として出力する構成であっ
た。ただし、この構成では、全マクロブロックに対して動き量を求める必要があるので、回路規模への影響が無視できない。

これに対して、本実施の形態の液晶表示装置４００には、動き量補正部１３２およびフィルタ部４３２が設けられているため、動き量検出を簡易化しても、ある程度の動き検出エラーであれば画像品位に直接影響しない。

よって、この変形例では、図２５に示す構成を採用して特徴的マクロブロックのみの動き量を求めることにより、動き量検出を簡易化する。

また、動画ボケは階調が変化する部分（エッジ）で目立つため、この変形例では、入力画像信号に対してＨＰＦをかけることにより特徴的部分画像のデータとしてエッジデータを取得し、エッジ量の総和が最大値となるマクロブロックを特徴的マクロブロックとして抽出する。

以下、図２５に示す構成を有するエリア動き量検出部１３１ａにおける動き量検出動作について説明する。ここでは、図２６に示すように、画像表示エリア１、２に跨りつつ左上部に位置する黒四角形が第Ｎフレームから第Ｎ＋１フレームにかけて斜め右下の方向に移動する場合を例にとって説明する。

図２７に示すように、画像表示エリア１のマクロブロックの中でエッジ量の総和が最大値となるマクロブロックが、マクロブロック抽出部５０２により特徴的マクロブロックとして抽出される（ステップ（ａ））。図２７に示されたエッジは、水平および垂直のＨＰＦを施すことにより得られる。この例では、上から２つ目で左から３つ目にあるマクロブロックにおけるエッジ量の総和が最大となるため、このマクロブロックが特徴的マクロブロックとして抽出される。

抽出された特徴的マクロブロックは、１Ｖ遅延部５０３により１フレーム遅延され、そのパターンがパターン一致検索部５０４により現時刻（つまり第Ｎ＋１フレーム）のパターンと比較される（ステップ（ｂ））。このパターン比較により、現時刻において特徴的マクロブロックと同じパターンを有する位置が特定される。ここで、図示されているように、探索範囲を所定の大きさに絞ることが望ましい。探索範囲を絞ることにより、動き量検出における演算量を一層削減することができる。

一致したパターンの位置が特定されると、マクロブロック動き量演算部５０５によりエッジの変位量が、画像表示エリア１の動き量として算出される（ステップ（ｃ））。パターン一致検索を、マクロブロックサイズのエリアを１画素ずつずらしながら行うことにより、動き量を画素単位で得ることができる。

このように、この変形例によれば、特徴的マクロブロックを抽出してパターン一致検索を行うため、比較的簡単な回路および実用的な規模で動き量を導くことができる。

上記変形例は、前述の実施の形態にも適用可能である。

（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態の液晶表示装置は、前述の実施の形態における液晶表示装置と同様の基本構成を有するものである。よって、前述の実施の形態において説明したものと同一のまたは対応する構成要素については同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略し、前述の実施の形態との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、スキャンエリアを個別駆動単位とする代わりに、スキャンエリアをさらに細分化した局所発光エリアを個別駆動単位としている。そして、本実施の形態では、複数の局所発光エリアごとの駆動条件の調整のために、対応する画像表示エリアごとの画像の動き量を補正する場合について説明する。

＜５−１．液晶表示装置の構成＞
図２８は、本実施の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。液晶表示装置５００は、液晶パネル部５１０、照明部５２０および駆動制御部５３０を有する。照明部５２０および駆動制御部５３０の組合せは、バックライト装置を構成する。

以下、各部の構成について詳細に説明する。

＜５−１−１．液晶パネル部＞
液晶パネル部５１０は、実施の形態１における液晶パネル１１１の代わりに液晶パネル５１１を有する。液晶パネル５１１は、液晶パネル１１１の画像表示エリアを更に細分化した画像表示エリアを有する（図２８では１６個）。ここで、画像表示エリアは、図２９Ａに示す画像表示エリア１Ａ〜画像表示エリア４Ｄのように構成されている。

＜５−１−２．照明部＞
照明部５２０は、液晶パネル５１１に画像を表示させるための照明光を発光し、液晶パネル５１１の背面側から液晶パネル５１１に照明光を照射する。

照明部５２０は、実施の形態１における発光部１２１の代わりに発光部５２１を有する。図２８において発光部５２１は複数の局所調光エリアを有する（図２８では１６個）。ここで、局所調光エリアは、図２９Ｂに示す局所調光エリア１Ａ〜局所調光エリア４Ｄのように構成されており、各々が画像表示エリア１Ａ〜画像表示エリア４Ｄに対応している。また、局所調光エリア１Ａ〜１Ｄは同一のスキャンエリア（スキャンエリア１）に属し、局所調光エリア２Ａ〜２Ｄは同一のスキャンエリア（スキャンエリア２）に属し、局所調光エリア３Ａ〜３Ｄは同一のスキャンエリア（スキャンエリア３）に属し、局所調光エリア４Ａ〜４Ｄは同一のスキャンエリア（スキャンエリア４）に属する。

また、照明部５２０は、ＬＥＤ１２２を駆動する駆動部として、実施の形態１におけるＬＥＤドライバ１２３の代わりにＬＥＤドライバ５２３を有する。ＬＥＤドライバ５２３は、局所調光エリアごとに独立して駆動することができるように、局所調光エリアと同数の駆動端子を有する。

＜５−１−３．駆動制御部＞
駆動制御部５３０は、動き量検出部５３１、動き量補正部５３２、駆動デューティ演算部５３３、駆動電流演算部５３４およびスキャンコントローラ５３５を有する演算処理装置であり、画像表示エリアごとの入力画像信号に基づいて、局所調光エリアごとに駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を制御する。駆動制御部５３０において、動き量補正部５３２、駆動デューティ演算部５３３、駆動電流演算部５３４およびスキャンコントローラ５３５の組合せは、局所調光エリアごとに駆動条件を指定する駆動条件指定部を構成する。

＜５−１−３−１．動き量検出部＞
動き検出部としての動き量検出部５３１は、入力画像信号に基づいて画像の動き量を検出する。動き量検出部５３１は、図３０に示すように、局所調光エリアと同数（したがって、画像表示エリアとも同数）のエリア動き量検出部５３１ａ〜５３１ｐを有する。

エリア動き量検出部５３１ａは、画像表示エリア１Ａにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｂは、画像表示エリア１Ｂにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｃは、画像表示エリア１Ｃにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｄは、画像表示エリア１Ｄにおける画像の動き量を検出する。

また、エリア動き量検出部５３１ｅは、画像表示エリア２Ａにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｆは、画像表示エリア２Ｂにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｇは、画像表示エリア２Ｃにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｈは、画像表示エリア２Ｄにおける画像の動き量を検出する。

また、エリア動き量検出部５３１ｉは、画像表示エリア３Ａにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｊは、画像表示エリア３Ｂにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｋは、画像表示エリア３Ｃにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｌは、画像表示エリア３Ｄにおける画像の動き量を検出する。

また、エリア動き量検出部５３１ｍは、画像表示エリア４Ａにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｎは、画像表示エリア４Ｂにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｏは、画像表示エリア４Ｃにおける画像の動き量を検出し、エリア動き量検出部５３１ｐは、画像表示エリア４Ｄにおける画像の動き量を検出する。

＜５−１−３−２．動き量補正部＞
動き量補正部５３２は、局所調光エリアごとの駆動条件の調整のために、画像表示エリアごとの検出動き量を補正する。動き量補正部５３２は、局所調光エリアと同数の重み付け加算部５３２ａ〜５３２ｐを有する。図３０においては、簡略化のため重み付け加算部５３２ｆのみを示す。

重み付け加算部５３２ａ〜５３２ｄは、それぞれ画像表示エリア１Ａ〜１Ｄの検出動き量を補正し、重み付け加算部５３２ｅ〜５３２ｈは、それぞれ画像表示エリア２Ａ〜２Ｄの検出動き量を補正し、重み付け加算部５３２ｉ〜５３２ｌは、それぞれ画像表示エリア３Ａ〜３Ｄの検出動き量を補正し、重み付け加算部５３２ｍ〜５３２ｐは、それぞれ画像表示エリア４Ａ〜４Ｄの検出動き量を補正する。

ここで、重み付け加算部５３２ａ〜５３２ｐの作用について、重み付け加算部５３２ｆを例として説明する。重み付け加算部５３２ｆは、対象の画像表示エリアとその周囲に位置する８つの画像表示エリアとの検出動き量を、係数ｋ１〜ｋ９でそれぞれ重み付けし、重み付け後の値を加算し、加算後の値を、係数ｋ１〜ｋ９の和が１に正規化されるように係数ｋ１〜ｋ９の和で割ることにより、対象の画像表示エリアの補正動き量を算出し、これを出力する。重み付け加算部５３２ｆの場合、対象の画像表示エリアは画像表示エリア２Ｂである。よって、周囲の画像表示エリアは、画像表示エリア１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、２Ｃ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃとなる。

上記構成により、各局所調光エリアの駆動条件のベースとなる各画像表示エリアの動き量を決定する際に、周辺の画像表示エリアの動き量の影響を考慮することができる。

なお、係数ｋ１〜ｋ９はそれぞれ固定の値であっても可変の値であってもよい。

また、液晶パネル５１１の上下端および左右端に位置する画像表示エリアにおいては、周囲の一部に画像表示エリアが存在しない。そのような場合、重み付け加算部は、対象の画像表示エリアの検出動き量を存在していない周囲の画像表示エリアの検出動き量としても扱う。なお、上下端および左右端に位置する画像表示エリアに対応する重み付け加算部の構成はこれに限られない。例えば、重み付け加算部は、存在している周囲の画像エリアのみを重み付けするようにしてもよい。

また、本実施の形態では、複数の隣接画像表示エリアの各々の検出動き量に基づいて、その中の１つの画像表示エリアのみの検出動き量を補正するが、１つより多い画像表示エリアの検出動き量を補正してもよい。

＜５−１−３−３．駆動デューティ演算部＞
駆動デューティ演算部５３３は、動き量補正部５３２から出力された補正動き量を、各局所調光エリアの駆動パルスのデューティ値に変換するための演算を行う。駆動デューティ演算部５３３は、画像表示エリアごとに得られた補正動き量に基づいて、局所調光エリアごとに駆動デューティを決定する。

＜５−１−３−４．駆動電流演算部＞
駆動電流演算部５３４は、駆動デューティ演算部５３３から出力された駆動デューティから駆動パルスの波高値を得るための演算を行う。つまり、駆動電流演算部１３４は、局所調光エリアごとに決定された駆動デューティに基づいて、局所調光エリアごとに波高値を決定する。

ここで、駆動電流演算部５３４は、駆動デューティの値の変化にかかわらず所定の輝度を実現することができるように波高値を制御する。

駆動電流演算部５３４は、決定された波高値を示すディジタル信号である電流値データを生成し、これを照明部５２０に出力する。これにより、局所調光エリアごとに波高値が駆動条件として指定される。

図３１は、駆動電流演算部５３４の出力の具体例を説明するための図である。本図では、局所調光エリアの上段２行分だけ数値を例示している。例えば局所調光エリア１Ａでは１２０ｍＡの波高値が駆動条件として設定される。

＜５−１−３−５．エリア輝度算出部＞
エリア輝度算出部５３６は、入力画像信号に含まれる画素ごとの輝度情報に基づいて、画像表示エリアごとの輝度を算出する。つまり、エリア輝度算出部５３６は、画像表示エリアのうち高い輝度情報を有するエリアには高い輝度を、低い輝度情報しか有さないエリアには低い輝度を、それぞれ算出する。エリア輝度算出部５３６は、例えば、画像表示エリア内の画素ごとの輝度の最大値または平均値等に基づいて画像表示エリアごとの輝度を算出する。エリア輝度算出部５３６は、画像表示エリアごとの輝度を、最大輝度の場合には１００％、完全黒表示の場合には０％となるような、百分率で表されるように算出する。もちろん輝度に比例した数値であれば、他のものを用いてもよい。

＜５−１−３−６．エリア調光部＞
エリア調光部５３７は、駆動デューティ演算部５３３で決定された局所調光エリアごとの駆動デューティに対して、エリア輝度算出部５３６で算出された対応する画像表示エリアごとの輝度を掛け合わせることで、局所調光エリアごとの発光輝度値を決定する。つまり、エリア調光部５３７は、エリア輝度算出部５３６で算出された輝度が１００％であれば、駆動デューティ演算部５３３で決定された駆動デューティをそのままスキャンコント
ローラ５３５へ出力し、エリア輝度算出部５３６で算出された輝度が１００％より小さければ、駆動デューティ演算部５３３で決定された駆動デューティをその割合に応じて小さくしてスキャンコントローラ５３５へ出力する。

図３２Ａ、図３２Ｂおよび図３２Ｃは、エリア調光部５３７の出力の具体例を説明するための図である。本図では、画像表示エリアの上段２行分だけ数値を例示している。図３２Ａは、駆動デューティ演算部５３３が演算した局所調光エリアごとの駆動デューティである。図３２Ｂは、エリア輝度算出部５３６が算出した画像表示エリアごとの輝度である。そして、図３２Ｃは、エリア調光部５３７が決定した局所調光エリアごとの駆動デューティである。つまり、例えば局所調光エリア１Ａでは５５％×４０％＝２２％の駆動デューティが駆動条件として設定される。

＜５−１−３−７．スキャンコントローラ＞
スキャンコントローラ５３５は、局所調光エリアごとに決定された駆動デューティに従って、垂直同期信号を基準とするタイミングで局所調光エリアごとのＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、生成されたＯＮ／ＯＦＦ信号を照明部５２０に出力する。このとき、同じスキャンエリアに属する局所調光エリアは、立下りの位相が一致するようにＯＮ／ＯＦＦ信号が生成される。このようにして、発光エリアごとに駆動デューティが駆動条件として指定される。

図３３は、局所発光エリアごとの駆動パルスの一例を示す。なお、図３３は、一例として、図３１に示す波高値と図３２Ｃに示す駆動デューティとに基づいて生成される駆動パルスを、局所調光エリア１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂのみについて示している。図３３に示すように、局所調光エリア１Ａは、駆動デューティは５５％×４０％＝２２％、波高値は１１０ｍＡで駆動される。また、局所調光エリア１Ｂは、駆動デューティは１００％×２０％＝２０％、波高値は５０ｍＡで駆動される。局所調光エリア１Ａと局所調光エリア１Ｂは、同じスキャンエリア１に属しているので、その立下り位相が一致している。局所調光エリア２Ａは、駆動デューティは５５％×５０％＝２５％、波高値は１１０ｍＡで駆動される。また、局所調光エリア２Ｂは、駆動デューティは８０％×７０％＝５６％、波高値は８５ｍＡで駆動される。局所調光エリア２Ａと局所調光エリア２Ｂは、同じスキャンエリア２に属しているので、その立下り位相が一致している。局所調光エリア２Ａと局所調光エリア２Ｂの立下り位相は、局所調光エリア１Ａと局所調光エリア１Ｂの立ち下がり位相よりも遅れている。他の局所調光エリアも同様に、エリア調光部５３７から出力される駆動デューティと駆動電流演算部５３４から出力される波高値によって駆動条件が決定される。

＜５−２．効果＞
上記の構成によれば、スキャンエリアよりも更に細かい局所調光エリア単位であっても、駆動条件について隣接調光発光エリア間で生じる差分が減少する。すなわち、駆動条件に含まれる駆動デューティおよび波高値が両方とも局所調光エリア間で著しく相違することを回避することができる。よって、画像表示エリア間で生じ得る動画解像度差や色ムラを改善し、これらを視認しにくくすることができる。

また、本実施の形態においては、局所調光エリアごとに発光輝度を算出している。そのため入力画像に応じたバックライトの局所制御が可能である。結果として、コントラストを高めたり、消費電力を低減したりすることができる。

なお、本実施の形態において、動き量検出部５３１は、１６個のエリア動き量検出部５３１ａ〜５３１ｐからなり、画像表示エリアごとに個別に動き量を算出する構成としたが、これに限られない。例えば図３４Ａに示すように、行方向のエリア数に相当する４つの
エリア動き量検出部５３８ａ〜５３８ｄと、全エリア動き量検出部５３８ａ〜５３８ｄの出力を保存するバッファ５３９とを有する構成としてもよい。このとき、図３４Ｂに示すように、第Ｎフレーム画像についての入力画像信号を時間軸上で４分割し、エリア動き量検出部５３８ａ〜５３８ｄがそれぞれ、分割された入力画像信号から、対応する画像表示エリアについての動き量を検出することによって、１６個の画像表示エリア分の動き量を求めてもよい。このようにすれば、回路構成を簡略化することができる。

また、本実施の形態において、動き量補正部５３２は、１６個の動き量補正部５３２ａ〜５３２ｐからなり、画像表示エリアごとに個別に動き量を補正する構成としたが、これに限られない。例えば、図３４Ａに示すような動き量検出部を用いる場合には、図３５に示すように、個々の画像表示エリアの動き量について、バッファ５３９からの読み出しおよび重み付けを順次行い、その結果を積算することによって、画像表示エリアごとの動き量を補正してもよい。このようにすれば、回路構成を簡略化することができる。

また、本実施の形態において、局所調光エリアごとの駆動条件の調整のために、実施の形態１と同様、画像表示エリアごとの画像の動き量を補正する場合について説明したが、これに限られない。実施の形態２および実施の形態３のように、局所調光エリアごとの駆動デューティを補正してもよいし、局所調光エリアごとの駆動電流（つまり波高値）を補正してもよい。また、実施の形態４に示すようなフィルタ部をさらに加えてもよい。

なお、各実施の形態において、スキャンエリアおよび局所調光エリアは、発光エリアの一例である。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記実施の形態において説明した装置の構成および動作は例であり、これらを本発明の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。

例えば、上記実施の形態では、本発明を液晶表示装置に適用した場合を例にとって説明している。しかし、光変調部が、液晶パネルとは異なる表示部を有するものであっても、非自発光型の構成であれば、他の構成を採用することもできる。すなわち、本発明は、液晶表示装置以外の非自発光型の表示装置にも適用可能である。

２００９年９月３０日出願の特願２００９−２２７５７６の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明のバックライト装置および表示装置は、発光部の所定の発光エリアごとに駆動デューティおよび駆動電流を制御する場合において、対応する画像表示エリア間での色ムラおよび動画解像度差を改善することができる効果を有し、バックライトスキャン方式のバックライト装置および表示装置として有用である。

１００、２００、３００、４００、５００ 液晶表示装置
１１０、５１０ 液晶パネル部
１１１、５１１ 液晶パネル
１１２ ソースドライバ
１１３ ゲートドライバ
１１４ 液晶コントローラ
１２０、５２０ 照明部
１２１、５２１ 発光部
１２２ ＬＥＤ
１２３、５２３ ＬＥＤドライバ
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０ 駆動制御部
１３１、５３１ 動き量検出部
１３１ａ〜１３１ｈ、５３１ａ〜５３１ｐ、５３８ａ〜５３８ｄ エリア動き量検出部
１３２、５３２ 動き量補正部
１３２ａ〜１３２ｄ、２３３ａ〜２３３ｄ、３３３ａ〜３３３ｄ、５３２ｆ 重み付け加算部
１３３、２３２、３３４、５３３ 駆動デューティ演算部
１３４、３３２、５３４ 駆動電流演算部
１３５、５３５ スキャンコントローラ
１４１ 定電流回路
１４２ 通信Ｉ／Ｆ
１４３ ＤＡＣ
１４４ スイッチ
１５１、５０３ １Ｖ遅延部
１５２、５０５ マクロブロック動き量演算部
１５３ 最大値算出部
２３２ａ〜２３２ｄ エリア駆動デューティ演算部
２３３ 駆動デューティ補正部
３３２ａ〜３３２ｄ エリア駆動電流演算部
３３３ 駆動電流補正部
４３２ フィルタ部
５０１ ＨＰＦ
５０２ マクロブロック抽出部
５０４ パターン一致検索部
５３６ エリア輝度算出部
５３７ エリア調光部
５３９ バッファ

Claims (13)

1. 複数の発光エリアを有する発光部と、
   前記複数の発光エリアに対応する複数の画像表示エリアの各々における画像の動き量を検出する動き検出部と、
   前記複数の発光エリアの各々を発光させるための駆動パルスのデューティと波高値とを含む駆動条件を、検出された動き量に基づいて、前記複数の発光エリアの各々について指定する駆動条件指定部と、
   指定された駆動条件で前記複数の発光エリアの各々を駆動する駆動部と、を有し、
   前記駆動条件指定部は、検出された動き量の差分が隣接画像表示エリア間で生じたときに、検出された動き量の差分に応じて隣接発光エリア間で生じる駆動条件の差分を減少させるよう、駆動条件の調整を行う、
   バックライト装置。
2. 前記駆動条件指定部は、検出された動き量の差分に応じて前記隣接発光エリア間で生じる駆動条件の差分を平滑化させることにより、駆動条件の調整を行う、
   請求項１記載のバックライト装置。
3. 前記駆動条件指定部は、前記隣接画像表示エリアの各々において検出された動き量に基づいて、前記隣接画像表示エリアのうち少なくとも１つの画像表示エリアにおいて検出された動き量を補正し、前記少なくとも１つの隣接画像表示エリアに対応する少なくとも１つの発光エリアについての駆動条件を、補正された動き量に基づいて決定する、
   請求項２記載のバックライト装置。
4. 前記駆動条件指定部は、前記隣接画像表示エリアの各々において検出された動き量の重み付け加算を行うことにより前記少なくとも１つの画像表示エリアにおいて検出された動き量を補正する、
   請求項３記載のバックライト装置。
5. 前記駆動条件指定部は、前記隣接発光エリアの各々を発光させるための駆動パルスのデューティを、前記隣接画像表示エリアの各々において検出された動き量に基づいて決定し、前記隣接発光エリアの各々について決定されたデューティに基づいて、前記隣接発光エリアのうち少なくとも１つの発光エリアについて決定されたデューティを補正する、
   請求項２記載のバックライト装置。
6. 前記駆動条件指定部は、前記隣接発光エリアの各々について決定されたデューティの重み付け加算を行うことにより前記少なくとも１つの発光エリアについて決定されたデューティを補正する、
   請求項５記載のバックライト装置。
7. 前記駆動条件指定部は、前記少なくとも１つの発光エリアを発光させるための駆動パルスの波高値を、補正されたデューティに基づいて決定する、
   請求項５記載のバックライト装置。
8. 前記駆動条件指定部は、前記隣接発光エリアの各々を発光させるための駆動パルスの波高値を、前記隣接画像表示エリアの各々において検出された動き量に基づいて決定し、前記隣接発光エリアの各々について決定された波高値に基づいて、前記隣接発光エリアのうち少なくとも１つの発光エリアについて決定された波高値を補正する、
   請求項２記載のバックライト装置。
9. 前記駆動条件指定部は、前記隣接発光エリアの各々について決定された波高値の重み付け加算を行うことにより前記少なくとも１つの発光エリアについて決定された波高値を補正する、
   請求項８記載のバックライト装置。
10. 前記駆動条件指定部は、前記少なくとも１つの発光エリアを発光させるための駆動パルスのデューティを、補正された波高値に基づいて決定する、
    請求項８記載のバックライト装置。
11. 検出された動き量をフィルタリングするフィルタ部をさらに有し、
    前記駆動条件指定部は、フィルタリングされた動き量に基づいて駆動条件を指定する、
    請求項１記載のバックライト装置。
12. 前記動き検出部は、１つの画像表示エリアを細分化してなる複数のマクロブロックから特定のマクロブロックを抽出し、抽出された特定のマクロブロックにおける部分画像の変位量を、前記１つの画像表示エリアにおける画像の動き量として検出する、
    請求項１記載のバックライト装置。
13. 請求項１記載のバックライト装置と、
    前記複数の発光エリアからの照明光を画像信号に応じて変調することにより、前記複数の画像表示エリアに画像を表示する光変調部と、
    を有する表示装置。

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