JPWO2009016912A1 - 液晶表示装置、テレビジョン受像機、および照明装置 - Google Patents

液晶表示装置、テレビジョン受像機、および照明装置 Download PDF

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Abstract

照明領域に応じて照明光輝度を制御する液晶表示装置において、バックライトの各照明領域における水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くする。これにより、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が斜め視角方向の観視者に視認されることを抑制することができる。

Description

本発明は、液晶表示パネルとバックライト（照明装置）とを備えた液晶表示装置に関するものである。より具体的には、表示する画像に応じてバックライトからの照明光を制御することによって観視者のコントラスト感を高める液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、薄型、低消費電力、高精細などの特徴を有していること、および製造技術の発達によって画面サイズの大型化が可能になったことなどに伴い、従来は陰極線管（ＣＲＴ）が主であったテレビ分野への普及が進行している。
ところが、液晶表示装置で表示される画像は、その表示方法に起因して、ＣＲＴの画像に対してコントラスト感（ダイナミックレンジ）が低いという問題がある。このため、近年は画質向上に関する技術開発が盛んになされている。
例えば、特許文献１には、画像表示部内を照明する複数の照明領域を有する照明部と、入力画像信号に基づいて照明部における各照明領域の輝度を制御する照明輝度制御部と、各照明領域の輝度情報に基づいて入力画像信号を変換する画像信号変換部とを備えた液晶表示装置が開示されている。
この液晶表示装置では、入力画像信号に応じて、明るい画像情報を多く含む表示領域（照明領域）に対しては照明光の輝度を高め、逆に暗い画像情報を多く含む表示領域（照明領域）に対しては照明光の輝度を低くすることによって、画面全体のコントラスト感（ダイナミックレンジ）を高めている。
また、上記の液晶表示装置では、照明領域ごとに照明光の輝度を変化させることから、入力画像信号をそのままの階調で液晶パネルに入力すると、表示画像の輝度が各照明領域間でずれてしまう。そこで、特許文献１では、各照明領域に対する照明光輝度に応じて入力画像信号を変換してから液晶パネルに入力することで、各照明領域間における表示画像の輝度のずれを低減している。
また、上記の液晶表示装置では、照明領域間のクロストークにより、液晶パネルにおけるある画素への照明光は、当該画素の直下の照明領域からの照明光だけではなく、隣接する照明領域からの照明光が重畳される（照明光のクロストークが生じる）。すなわち、隣接照明領域からの照明光の回り込みにより、実際の照明光輝度が変換画像信号の作成に用いた照明領域ごとの照明光輝度レベルからずれるため、表示画像の輝度に誤差が生じる。そこで、特許文献１では、このような照明光輝度のずれに起因する表示画像の誤差を補償するため、ある照明領域の輝度レベルとそれに隣接する照明領域の照明光輝度レベルの組み合わせに対応した補正用テーブルデータが格納された補正用ルックアップテーブルを使用して最終的な変換画像信号の階調レベルを作成している。
日本国公開特許公報「特開２００２−９９２５０号公報（公開日：２００２年４月５日）」 窪田 悟,他４名、「家庭におけるテレビの観視条件」、映像情報メディア学会誌、ｖｏｌ．６０、Ｎｏ．４、ｐｐ．５９７−６０３、２００６年
しかしながら、上記特許文献１の技術では、照明領域間の照明光のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに伴う表示画像の誤差を補正用ルックアップテーブルによって補正しているが、以下に説明するように、この方法では表示画像の誤差を適切に補正できない場合がある。
図１９（ａ）は液晶表示パネルにおける表示領域の一例を示す模式図であり、図１９（ｂ）はバックライトユニットにおける照明領域の一例を示す模式図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す例では、表示画面を水平方向に８分割、垂直方向に６分割しており、照明領域を水平方向に４分割、垂直方向に３分割している。そして、表示領域（３，３）（３，４）（４，３）（４，４）の直下に照明領域〔２，２〕が配置されるようになっている。また、各照明領域は輝度レベル１〜３の３段階の輝度のうちのいずれかに設定されるようになっている。なお、図１９および後述する図２０，２１に示した構成は、上記特許文献１における問題点を説明するために本願発明者が考案した構成であって公知のものではない。
図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す例では、照明領域〔２，２〕に対応する表示領域（３，３）（３，４）（４，３）（４，４）は白表示、残りの表示領域は黒表示になっている。この場合、照明領域〔２，２〕は輝度レベル３（輝度レベル最大）が選択され、残りの照明領域は輝度レベル１（輝度レベル最小）が選択される。また、液晶パネルに入力される変換画像信号については、表示領域（３，３）（３，４）（４，３）（４，４）は白表示、すなわち最大階調となり、残りの表示領域は黒表示、すなわち最小階調となる。
図２０（ａ）は、各照明領域の輝度を図１９（ｂ）の輝度レベルに設定した場合の、各照明領域の実際の輝度を示すグラフである。また、図２０（ｂ）は、図１９（ａ）に対応する表示を行う場合の各表示領域に対する変換画像信号の輝度を示すグラフである。
また、図２０（ｃ）は、各照明領域の輝度レベルを図２０（ａ）と同様に設定し、各表示領域に対する変換画像信号を図２０（ｂ）と同様に設定した場合に、ＶＡモードの液晶表示装置に表示される画像を正面（表示面に垂直な方向）から見た場合の輝度の空間分布を示したグラフである。なお、このＶＡモードの表示装置を正面から見た場合の液晶パネルのコントラストＣＲは１９００である。また、図２０（ｃ）の上段および下段は同じデータを縦軸のレンジを変えて示したものである。また、図２０（ｃ）に示した破線は、バックライトの輝度制御を行わない液晶表示装置（各照明領域の輝度を一様に設定する液晶表示装置）で同様の画像を表示した場合に表示される画像を正面から見た場合の輝度の空間分布を示している。
図２０（ｃ）に示されているように、バックライトの輝度制御を行わない液晶表示装置では、照明光輝度が各照明領域について一定なので、黒表示部分の表示輝度は液晶パネルのコントラストＣＲのみによって決まる。一方、バックライトの輝度制御を行う液晶表示装置（照明領域ごとに輝度を制御する液晶表示装置）では、黒表示部分の輝度は液晶パネルのコントラストＣＲとバックライトの照明光輝度の空間分布とによって決まり、実効的にコントラストを向上させることができる。しかしながら、その一方で、液晶表示装置に表示される画像の黒表示部分の輝度は位置（白表示部分からの距離）によって変化しており、白表示部分から遠ざかるにしたがって輝度が低下している。
人間の視覚特性によれば、暗い部分の輝度の差は明るい部分の輝度の差よりも大きく認識されるので、黒表示部分において位置によって輝度差が生じると、この輝度差は人間に認識されやすく、画像の不具合と認識されやすい。
また、図２１（ａ）は一般的なＶＡモードの液晶表示パネルにおける視角方向とコントラストとの関係の一例を示したグラフであり、図２１（ｂ）は一般的なＩＰＳモードの液晶表示パネルにおける視角方向とコントラストとの関係の一例を示したグラフである。これらの図に示すように、液晶パネルにおいては、視角方向に応じてコントラストが異なり、視角方向が斜め方向になるほどコントラストが低下する。
図２０（ｄ）に示した破線は、図２０（ｃ）と同様の画像を６０度視角方向（表示面に垂直な方向に対して水平方向に６０度傾斜した方向）から見た場合の輝度の空間分布を示したグラフである。なお、上記したＶＡモードの液晶表示装置を６０度視角方向から見た場合の液晶パネルのコントラストＣＲ’は２１０である。また、図２０（ｄ）に示した実線は、図２０（ｃ）の実線と同様、上記画像を正面から見た場合の輝度の空間分布を示したグラフである。なお、図２０（ｄ）の上段および下段は同じデータを縦軸のレンジを変えて示したものである。
図２０（ｄ）に示されているように、液晶パネルを斜め方向から観視すると、液晶パネルのコントラストが低下することに起因して黒表示部分の位置による輝度差がより大きくなり、観視者には正面方向からの観視に比べて画像の不具合が増大したように感じられる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明領域に応じて照明光輝度を制御する液晶表示装置において、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が斜め視角方向（水平視角方向）の観視者に視認されることを抑制することにある。
本発明の液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明する複数の照明領域を有する照明手段と、入力画像信号に応じた画像を表示させるように上記液晶表示パネルを駆動する駆動手段と、入力画像信号に応じて上記照明手段における上記各照明領域の輝度を制御する照明制御手段とを備えた液晶表示装置であって、上記各照明領域は、上記液晶表示パネルの表示画面における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いことを特徴としている。
上記の構成によれば、各照明領域における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いので、照明領域間でクロストークが生じる部分の左右方向に対する広がりを上下方向に対する広がりよりも狭くできる。したがって、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が視認されることを抑制し、高品位な画像を提供することができる。
また、上記照明手段における上記液晶表示パネルへの照明光を出射する領域である有効照明領域は矩形形状を有し、上記各照明領域は上記有効照明領域においてマトリクス状に配置されており、上記有効照明領域の上記上下方向の長さをＶ、上記左右方向の長さをＨ、上記上下方向に配列される上記照明領域の数をｖ、上記左右方向に配列される上記照明領域の数をｈとしたときに、ｈ＞ｖ×Ｈ／Ｖの関係を満たす構成としてもよい。
上記の構成によれば、各照明領域における左右方向の幅を上下方向の幅よりも狭くすることができる。したがって、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が視認されることを抑制し、高品位な画像を提供することができる。
また、上記照明手段は、上記照明領域ごとに光源ユニットを備えており、上記照明制御手段は、上記各照明領域に備えられる光源ユニットの発光量を制御することにより、上記各照明領域の輝度を制御する構成としてもよい。
上記の構成によれば、各照明領域に備えられる光源ユニットの発光量を制御することによって各照明領域の輝度を制御することができるので、各照明領域の輝度を容易かつ精度よく制御することができる。
また、上記照明手段は、上記各照明領域に複数の光源ユニットを備えている構成としてもよい。
光源ユニットの数と照明領域の数とが１対１に対応する構成の場合、各照明領域の左右方向の幅を上下方向の幅よりも狭くするためには、光源ユニットの配列周期を照明領域の配列周期に一致させる必要がある。これに対して、上記の構成によれば、各照明領域に複数の光源ユニットを備えている構成なので、光源ユニットの配列周期と照明領域の配列周期とを一致させる必要がなく、照明手段の設計自由度を増すことができる。
また、上記光源ユニットはＬＥＤからなる構成であってもよい。
上記の構成によれば、ＬＥＤに供給する電流量を制御することによって、光源ユニットの発光量を容易かつ精度よく制御することができる。
また、上記照明制御手段が設定した上記各照明領域の輝度に基づいて、各照明領域間における照明光のクロストークを考慮した上記照明手段から上記液晶表示パネルに入射する照明光の輝度分布を算出する輝度分布演算手段と、上記輝度分布演算手段が算出した輝度分布に基づいて、照明領域間における照明光のクロストークの表示画像に対する影響を低減するように上記入力画像信号を変換して変換画像信号を生成する階調変換手段とを備え、上記駆動手段は、上記変換画像信号に基づく画像を表示させるように上記液晶表示パネルを駆動する構成としてもよい。
液晶表示パネルに表示される画像に対して観視者が感じる輝度は、照明光の輝度分布と液晶表示パネルを駆動するための画像信号の輝度とによって決まる。上記の構成によれば、照明光のクロストークの表示画像に対する影響を低減するように変換画像信号を生成し、この変換画像信号に基づく画像を液晶表示パネルに表示させることで、照明光のクロストークの影響をさらに抑制することができる。
本発明のテレビジョン受像機は、テレビ放送を受信する受信手段と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置とを備え、上記受信手段の受信したテレビ放送に基づく画像を上記液晶表示装置に表示させることを特徴としている。
非特許文献１には、一般的な家庭におけるテレビの観視角度は、水平方向（左右方向）±６０度、垂直方向（上下方向）±３０度の範囲内に広く分布しているという調査報告が記載されている。つまり、一般的なテレビの観視条件においては、上下方向の視角よりも左右方向の視角において黒表示部分の位置による輝度差に起因する画像の不具合が感じられる状況が多い。
上記の構成によれば、各照明領域における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いので、照明領域間でクロストークが生じる部分の左右方向に対する広がりを上下に対する広がりよりも狭くできる。したがって、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が視認されることを抑制し、高品位な画像を提供することができる。これにより、テレビ放送の画像を観視者により高品位に観視させることができる。
本発明の照明装置は、液晶表示パネルにおける互いに異なる領域を照明するための複数の照明領域を有する照明装置であって、上記各照明領域は、上記液晶表示パネルの表示画面における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いことを特徴としている。
上記の構成によれば、各照明領域における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いので、照明領域間でクロストークが生じる部分の左右方向に対する広がりを上下方向に対する広がりよりも狭くできる。したがって、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、照明領域間のクロストークによって発生する照明光輝度の空間分布のずれに起因するコントラストの低下が視認されることを抑制し、高品位な画像を提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を説明するための模式図である。 図１に示した液晶表示装置に備えられるバックライトユニットの概略構成を示す模式図である。 図１に示した液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 照明領域の分割数とクロストークとの関係の一例を示したグラフである。 比較例１にかかる液晶表示装置の構成を示す模式図である。 図６に示した液晶表示装置に備えられるバックライトユニットの概略構成を示す模式図である。 図６に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 図１に示した液晶表示装置および図６に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 図１に示した液晶表示装置および図６に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における水平方向斜め６０度の視角方向に対する輝度分布を示したグラフである。 本発明の他の実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を説明するための模式図である。 図１１に示した液晶表示装置に備えられるバックライトユニットの概略構成を示す模式図である。 図１１に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 比較例２にかかる液晶表示装置の構成を示す模式図である。 図１４に示した液晶表示装置に備えられるバックライトユニットの概略構成を示す模式図である。 図１４に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 図１１に示した液晶表示装置および図１４に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布を示したグラフである。 図１１に示した液晶表示装置および図１４に示した液晶表示装置において、ある１つの照明領域のＬＥＤのみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における水平方向斜め６０度の視角方向に対する輝度分布を示したグラフである。 従来の液晶表示装置における表示領域の分割例を示す模式図である。 従来の液晶表示装置における照明領域の分割例を示す模式図である。 図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示した液晶表示装置においてある１つの照明領域のみを点灯させたときのこの照明領域の周囲における輝度分布の一例を示したグラフである。 図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示した液晶表示装置における各表示領域に対する変換画像信号の輝度の一例を示したグラフである。 各照明領域の輝度レベルを図２０（ａ）のように設定し、各表示領域に対する変換画像信号を図２０（ｂ）のように設定した場合に、ＶＡモードの液晶表示装置に表示される画像を正面から見た場合の輝度の空間分布を示したグラフである。 図２０（ｃ）と同様の画像を６０度視角方向から見た場合の輝度の空間分布を示したグラフである。 ＶＡモードの液晶パネルにおける視角方向とコントラストとの関係の一例を示すグラフである。 ＩＰＳモードの液晶パネルにおける視角方向とコントラストとの関係の一例を示すグラフである。 図１に示した液晶表示装置における液晶表示パネルおよびバックライトユニットを水平方向に沿って切断した断面を示す説明図である。 図１に示した液晶表示装置における液晶表示パネルおよびバックライトユニットを垂直方向に沿って切断した断面を示す説明図である。 図１１に示した液晶表示装置における液晶表示パネルおよびバックライトユニットを水平方向に沿って切断した断面を示す説明図である。 図１１に示した液晶表示装置における液晶表示パネルおよびバックライトユニットを垂直方向に沿って切断した断面を示す説明図である。
符号の説明
１００ 液晶表示装置
１１０ 液晶パネル
１２０ バックライトユニット
１２１ 基板
１２２ ＬＥＤ
１２３ 光学部材
１２４ 照明領域
１３０ 制御部
１３１ 最大階調レベル検出部
１３２ 照射光制御部
１３３ 輝度分布演算部
１３４ 階調変換部
１３５ 液晶駆動部
２００ 液晶表示装置
２１０ 液晶パネル
２２０ バックライトユニット
２２４ 照明領域
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる液晶表示装置１００の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０とバックライトユニット１２０とを備えている。また、この液晶表示装置１００は、テレビジョン受像機に備えられ、図示しない受信装置によって受信したテレビ放送（入力画像信号）の画像を表示するものである。
液晶パネル１１０としては、ＩＰＳモードの液晶パネルを用いた。ただし、液晶パネル１１０は多階調表示が可能な透過型の液晶パネルであればよく、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモードなどの他の表示モードの液晶パネルを用いてもよい。なお、液晶パネルとしては公知のものを用いることができ、ここではその説明を省略する。
液晶パネル１１０の画面サイズは３７型であり、使用時の標準的な設置状態における垂直方向（液晶パネル１１０の表示画面に対する上下方向）と水平方向（液晶パネル１１０の表示画面に対する左右方向）の比は９：１６である。したがって、液晶パネル１１０の有効表示サイズは垂直方向が４６０．８ｍｍ、水平方向が８１９．２ｍｍである。
図２はバックライトユニット１２０の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、バックライトユニット１２０は、基板１２１と光学部材１２３とを備えている。
基板１２１上には多数のＬＥＤ１２２が配列されており、これらのＬＥＤ１２２によって多数の照明領域１２４が形成されている。なお、基板１２１の材質は特に限定されるものではなく、ＬＥＤ１２２を支持するための適度の剛性を有していればよい。
光学部材１２３は、拡散板、プリズムシートなどの機能部材（いずれも図示せず）が積層されてなり、基板１２１における液晶パネル１１０側の面に配置されている。
バックライトユニット１２０の有効照明サイズは、液晶パネル１１０と同様、垂直方向が４６０．８ｍｍ、水平方向が８１９．２ｍｍである。
なお、本実施形態では、バックライトユニット１２０の有効照明領域を、垂直方向に９分割、水平方向に１８分割して１６２個の照明領域１２４を設定した。したがって、各照明領域１２４のサイズは、垂直方向が５１．２ｍｍ、水平方向が４５．５１ｍｍである。このように、本実施形態では、各照明領域の水平方向の幅が垂直方向の幅よりも狭くなっている。なお、各照明領域１２４にはＬＥＤ１２２が各１つずつ配置されている。
図３は、液晶表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０およびバックライトユニット１２０の動作を制御するための制御部１３０を備えている。この制御部１３０は、入力画像信号における各照明領域１２４に対応する表示領域に含まれる各画素の階調レベルに基づいて、各照明領域１２４の照明光輝度レベル、すなわち各ＬＥＤ１２２の発光量を調整する。また、入力画像信号における各画素の階調レベルと各照明領域１２４の照明光輝度レベルとに基づいて、照明領域間のクロストークに起因するコントラストの低下を抑制するように入力画像信号を変換した変換画像信号を生成し、生成した変換画像信号に基づいて液晶パネル１１０を駆動する。これにより、画面全体のうち、明るい画像情報を多く含む部分では対応する照明領域１２４の照明光輝度を高め、逆に暗い画像情報を多く含む部分では対応する照明領域１２４の照明光輝度を低くすることができ、実効的にコントラストが向上した高品位な表示を行うことができる。
具体的には、制御部１３０は、図３に示すように、最大階調レベル検出部１３１、照射光制御部１３２、輝度分布演算部１３３、階調変換部１３４、液晶駆動部１３５を備えている。
最大階調レベル検出部１３１は、各照明領域１２４に対応する表示領域に含まれる画素に対する入力画像信号に基づいて、当該各表示領域における最大階調レベルＳを検出する。すなわち、ｍ行ｎ列目（本実施形態ではｍは１以上９以下の整数、ｎは１以上１８以下の整数）の表示領域における入力画像信号の最大階調レベルＳ（ｍ,ｎ）を検出する。
照射光制御部１３２は、最大階調レベル検出部１３１が検出した各表示領域の最大階調レベルに基づいて各照明領域１２４の照明光輝度Ｉを設定し、設定した照明光輝度Ｉに基づいて電源手段（図示せず）から各ＬＥＤ１２２に供給する電流を制御することにより各ＬＥＤ１２２の発光量を制御する。これにより、入力画像信号に応じて照明領域１２４ごとに照射光輝度を制御するようになっている。
具体的には、照射光制御部１３２は、下記式（１）によりｍ行ｎ列目の照明領域におけるＬＥＤ１２２の照明光輝度Ｉ（ｍ，ｎ）を設定する。
Ｉ（ｍ,ｎ）＝Ｉｍａｘ×（Ｓ（ｍ，ｎ）／Ｓｍａｘ）γ ・・・（１）
ここで、ＩｍａｘはＬＥＤ１２２の最大照明光輝度であり、Ｓｍａｘは入力画像信号が取り得る最大階調レベルであり、Ｓ（ｍ，ｎ）は入力画像信号のｍ行ｎ列目の表示領域内における最大階調レベルであり、γは係数（一般的には２．２）である。
輝度分布演算部１３３は、照射光制御部１３２が設定した各照明領域の照明光輝度Ｉに基づいて、ｍ行ｎ列目の照明領域が輝度Ｉ（ｍ，ｎ）で点灯した際の、このｍ行ｎ列目の照明領域の点灯によるｐ行ｑ列目の画素での照明光強度Ｉ（ｍ，ｎ）（ｐ,ｑ）を積算して照明光輝度Ｉ（ｐ,ｑ）を全画素について算出する。
具体的には、輝度分布演算部１３３は、下記式（２）に基づいて輝度分布Ｉ（ｐ，ｑ）を算出する。
Figure 2009016912
階調変換部１３４は、輝度分布演算部１３３が算出した輝度分布Ｉ（ｐ,ｑ）に基づいて入力画像信号を変換した変換画像信号ｓ＊を生成する。
具体的には、階調変換部１３４は、下記式（３）に基づいて変換画像信号ｓ＊を生成する。
ｓ＊（ｐ，ｑ）＝
ｓ（ｐ，ｑ）×（Ｉｍａｘ／Ｉ（ｐ，ｑ））１／γ ・・・（３）
ここで、ｓ（ｐ，ｑ）はｐ行ｑ列目の画素に対する入力画像信号であり、ｓ＊（ｐ，ｑ）はｐ行ｑ列目の画素に対する変換画像信号である。
液晶駆動部１３５は、階調変換部１３４によって生成された変換画像信号ｓ＊に基づく画像を表示させるように、液晶パネル１１０を駆動する。なお、液晶駆動部１３５としては従来から公知の液晶駆動装置を用いることができ、ここではその説明を省略する。
以上のように、本実施形態では、各照明領域１２４のサイズを、水平方向の幅が垂直方向の幅よりも狭くなるようにしている。つまり、各照明領域１２４の垂直方向の空間的な大きさ（長さ）をｂｌ（Ｖ）、水平方向の空間的な大きさ（長さ）をｂｌ（Ｈ）としたときに、ｂｌ（Ｖ）＞ｂｌ（Ｈ）の関係を満たすように各照明領域１２４のサイズを設定している。これにより、水平方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下を抑制した高品位な画像を提供することができる。
図２２（ａ）は液晶表示装置１００における液晶表示パネル１１０およびバックライトユニット１２０を水平方向に沿って切断した断面を示す説明図であり、図２２（ａ）は液晶表示装置１００における液晶表示パネル１１０およびバックライトユニット１２０を垂直方向に沿って切断した断面を示す説明図である。
これらの図に示すように、各ＬＥＤ１２２による照明領域の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、ＬＥＤ１２２から放射される光の水平方向についての広がり角度θ１を垂直方向についての広がり角度θ２よりも狭くできる（θ１＜θ２）。したがって、照明領域間のクロストークを含めた照明光の水平方向についての空間的な広がりを垂直方向よりも狭くすることができる。これにより、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下が視認されることを抑制することができる。
なお、上記の構成に加えて、各ＬＥＤ１２２の表面あるいは近傍にレンズ等の拡散制御部材を設けることにより、各ＬＥＤ１２２から出射される光の広がりを制御するようにしてもよい。例えば、ＬＥＤ１２２から放射される光の水平方向についての広がりを抑制するように拡散制御部材を設けてもよい。
図４は、ある１つの照明領域１２４のＬＥＤ１２２のみを点灯させたときの、この照明領域１２４の周囲における輝度分布を示したグラフである。この図に示すように、各照明領域１２４の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、照明領域間のクロストーク部分の水平方向に対する広がりを垂直方向に対する広がりよりも小さくできる。したがって、水平方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下を抑制した高品位な画像を提供することができる。
なお、非特許文献１には、一般的な家庭におけるテレビの観視角度は、水平方向±６０度、垂直方向±３０度の範囲内に広く分布しているという調査報告が記載されている。つまり、一般的なテレビの観視条件においては、垂直方向の視角よりも水平方向の視角において黒表示部分の位置による輝度差に起因する画像の不具合が感じられる状況が多い。したがって、本実施形態のように各照明領域１２４の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、一般的な家庭におけるテレビの観視者に視認されるコントラストの低下の程度を抑制し、より高品位な画像を提供することができる。
なお、上記の関係を満たすためには、バックライトユニット１２０の有効照明領域の垂直方向の幅をＨ、水平方向の幅をＶ、垂直方向についての照明領域の分割数をｈ、水平方向についての照明領域の分割数をｖとしたときに、下記式（４）を満たすように照明領域の分割数を設定すればよい。
ｈ＞ｖ×Ｈ／Ｖ ・・・（４）
また、本実施形態では、バックライトユニット１２０が光源ユニットとして多数のＬＥＤ１２２を備えている構成について説明したが、光源ユニットの構成はこれに限るものではない。例えば、ＥＬ等の他の光源からなる光源ユニットや、光源と導光体、ミラー、マイクロレンズ等の光学部材を組み合わせてなる光源ユニットなどを用いてもよい。
また、本実施形態では、各照明領域１２４にそれぞれ１つづつのＬＥＤ１２２が備えられている構成について説明したが、照明領域１２４の数と光源の数とは必ずしも一致している必要はない。例えば、複数の光源ユニットによって１つの照明領域を構成してもよい。なお、光源ユニットの数と照明領域の数とが１対１に対応する構成の場合、各照明領域の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くするためには、光源ユニットの配列周期をｂｌ（Ｖ）＞ｂｌ（Ｈ）となるように設定する必要があるが、複数の光源ユニットによって１つの照明領域を構成する場合は光源ユニットの配列周期をこのように設定する必要はなく、バックライトユニット１２０の設計自由度を増すことができる。
また、バックライトユニット１２０における有効照明領域の分割数（照明領域１２４の数は上記した数に限るものではない。照明領域間のクロストークに起因するコントラストの低下を抑制するためには、分割数を多くして照明領域の数を多くすることが好ましい。
図５は、バックライトユニットの分割数を１２（垂直方向３×水平方向４）にした構成および４８（垂直方向６×水平方向８）にした構成において、ある１つの照明領域を白表示、他の照明領域を黒表示とした場合の、白表示領域の周囲におけるクロストークの影響を示すグラフである。この図に示すように、照明領域の分割数を増やすことにより、照明領域間のクロストーク部分の広がりを狭くできる。したがって、白表示と黒表示の境界近傍で黒表示部分の輝度の位置による変化感を低下させ、画像の不具合感を軽減することができる。
（比較例１）
図６は、比較例１にかかる液晶表示装置１００’の構成を示す模式図である。この図に示すように、液晶表示装置１００’は、液晶パネル１１０とバックライトユニット１２０’とを備えている。なお、液晶表示装置１００’に備えられる液晶パネル１１０は、液晶表示装置１００に備えられる液晶パネル１１０と同じものである。
図７はバックライトユニット１２０’の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、バックライトユニット１２０’は、基板１２１と光学部材１２３とを備えている。バックライトユニット１２０’に備えられる基板１２１および光学部材１２３は、液晶表示装置１００のバックライトユニット１２０に備えられる基板１２１および光学部材１２３と同様のものである。ただし、バックライトユニット１２０’では、基板１２１上に備えられるＬＥＤ１２２の数、および照明領域１２４’の数およびサイズが液晶表示装置１００のバックライトユニット１２０と異なっている。
つまり、液晶表示装置１００のバックライトユニット１２０では、有効照明領域を垂直方向に９分割、水平方向に１８分割して１６２個の照明領域１２４を設定していた。これに対して、液晶表示装置１００’のバックライトユニット１２０’では、有効照明領域を垂直方向に１０分割、水平方向に１６分割して１６０個の照明領域１２４’を設定している。したがって、各照明領域１２４’のサイズは、図７に示すように、垂直方向が４６．０８ｍｍ、水平方向が５１．２ｍｍになっている。
図８は、ある１つの照明領域１２４’のＬＥＤ１２２のみを点灯させたときの、この照明領域１２４’の周囲における輝度分布を示したグラフである。この図に示すように、バックライトユニット１２０’における照明領域間のクロストーク部分の空間位置に対する広がりは、垂直方向よりも水平方向の方が大きい。
図９は、バックライトユニット１２０においてある１つの照明領域１２４のＬＥＤ１２２のみを点灯させたときの照明領域１２４の水平方向の周囲における輝度分布、およびバックライトユニット１２０’においてある１つの照明領域１２４’のＬＥＤ１２２のみを点灯させたときの照明領域１２４’の水平方向の周囲における輝度分布を示したグラフである。この図に示すように、本実施形態にかかるバックライトユニット１２０の方が、比較例１にかかるバックライトユニット１２０’よりも、照明領域間のクロストーク部分の水平方向に対する広がりを低減できる。
図１０は、液晶表示装置１００および液晶表示装置１００’において、有効表示領域のうち一部分を白表示とし、その周囲の部分を黒表示とし、白表示の部分の照明光輝度を高め、黒表示の部分の照明光輝度を低くした場合の、水平方向斜め６０度の視角方向（この視角方向に対する液晶パネル１１０のコントラストは５５０になる）から見た表示画像の輝度を示すグラフである。なお、図１０の上段に示したグラフおよび下段に示したグラフは同じデータを縦軸のレンジを変えて示したものである（下段に示したグラフは上段に示したグラフの低輝度部分を拡大したものである）。この図に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置１００の方が、比較例１にかかる液晶表示装置１００’よりも、水平方向の斜め６０度視角での観視条件において、照明領域間のクロストークによって発生する黒表示部分の位置に応じた輝度変化を低減できる。これにより、観視者に視認される不具合感を低減できる。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。図１１は、本実施形態にかかる液晶表示装置２００の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、液晶表示装置２００は、液晶パネル２１０とバックライトユニット２２０とを備えている。また、この液晶表示装置２００は、テレビジョン受像機に備えられ、図示しない受信装置によって受信したテレビ放送の画像を表示するものである。
液晶パネル２１０としては、ＶＡモードの液晶パネルを用いた。ただし、これに限らず、多階調表示が可能な透過型の液晶パネルであればよく、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモードなどの他の表示モードの液晶パネルを用いてもよい。なお、液晶パネルとしては公知のものを用いることができ、ここではその説明を省略する。
液晶パネル２１０の画面サイズは５２型であり、使用時の標準的な設置状態における垂直方向と水平方向の比は９：１６である。したがって、液晶パネル１１０の有効表示サイズは垂直方向が６４８ｍｍ、水平方向が１１５２ｍｍである。
図１２はバックライトユニット２２０の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、バックライトユニット２２０は、基板１２１と光学部材１２３とを備えている。基板１２１および光学部材１２３は実施形態１におけるバックライトユニット１２０に備えられるものと同様のものである。ただし、基板１２１上に備えられるＬＥＤの数および照明領域の数が実施形態１とは異なっている。
バックライトユニット２２０の有効照明領域は、液晶パネル２１０と同様、垂直方向が６４８ｍｍ、水平方向が１１５２ｍｍである。本実施形態では、バックライトユニット２２０の有効照明領域を、垂直方向に７分割、水平方向に２４分割して１６８個の照明領域２２４を設定した。したがって、各照明領域２２４のサイズは、垂直方向が９２．５７ｍｍ、水平方向が４８ｍｍである。このように、本実施形態では、実施形態１と同様、各照明領域の水平方向の幅が垂直方向の幅よりも狭くなっている。
また、本実施形態では、各照明領域２２４に各２個ずつ（バックライトユニット２２０全体で３３６個）のＬＥＤ１２２を各照明領域２２４内において垂直方向に互いの間隔が４６．２８５ｍｍとなるように並べて配置した。すなわち、各照明領域２２４のサイズが垂直方向で９２．５７ｍｍ、水平方向で４８ｍｍであるのに対して、ＬＥＤ１２２の配列周期（ピッチ）は垂直方向に４６．２８５ｍｍ、水平方向に４８ｍｍとした。
また、液晶表示装置２００は、実施形態１にかかる液晶表示装置１００と同様、液晶パネル２１０およびバックライトユニット２２０の動作を制御するための制御部１３０を備えている。この制御部１３０は、入力画像信号における各照明領域２２４に対応する表示領域に含まれる各画素の階調レベルＳに基づいて、各照明領域２２４の照明光輝度レベル、すなわち各照明領域２２４に備えられたＬＥＤ１２２・１２２の発光量を調整する。また、入力画像信号における各画素の階調レベルと各照明領域２２４の照明光輝度レベルとに基づいて、照明領域間のクロストークに起因するコントラストの低下を抑制するように入力画像信号を変換した変換画像信号を生成し、生成した変換画像信号に基づいて液晶パネル２１０を駆動する。これにより、画面全体のうち、明るい画像情報を多く含む部分では対応する照明領域２２４の照明光輝度を高め、逆に暗い画像情報を多く含む部分では対応する照明領域２２４の照明光輝度を低くすることができ、実効的にコントラストが向上した高品位な表示を行うことができる。なお、制御部１３０の具体的な構成および機能は実施形態１と略同様なので、ここではその説明を省略する。
以上のように、本実施形態では、各照明領域２２４のサイズを、水平方向の幅が垂直方向の幅よりも狭くなるようにしている。これにより、水平方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下を抑制した高品位な画像を提供することができる。
図２３（ａ）は液晶表示装置１００における液晶表示パネル１１０およびバックライトユニット１２０を水平方向に沿って切断した断面を示す説明図であり、図２３（ａ）は液晶表示装置１００における液晶表示パネル１１０およびバックライトユニット１２０を垂直方向に沿って切断した断面を示す説明図である。
これらの図に示すように、各ＬＥＤ１２２による照明領域の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、ＬＥＤ１２２から放射される光の水平方向についての広がり角度を垂直方向についての広がり角度よりも狭くできる。したがって、照明領域間のクロストークを含めた照明光の水平方向についての空間的な広がりを垂直方向よりも狭くすることができる。これにより、左右方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下が視認されることを抑制することができる。
図１３は、ある１つの照明領域２２４のＬＥＤ１２２・１２２のみを点灯させたときの、この照明領域２２４の周囲における輝度分布を示したグラフである。つまり、図１３は、照明領域２２４に備えられる２つのＬＥＤ１２２・１２２を点灯させたときの、これら２つのＬＥＤ１２２・１２２の発光による輝度分布を合成したものである。この図に示すように、各照明領域２２４の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、照明領域間のクロストーク部分の水平方向に対する広がりを垂直方向に対する広がりよりも小さくできる。したがって、水平方向の広い視角範囲に位置する観視者に対して、コントラストの低下を抑制した高品位な画像を提供することができる。
なお、非特許文献１には、一般的な家庭におけるテレビの観視角度は、水平方向±６０度、垂直方向±３０度の範囲内に広く分布しているという調査報告が記載されている。つまり、一般的なテレビの観視条件においては、垂直方向の視角よりも水平方向の視角において黒表示部分の位置による輝度差に起因する画像の不具合が感じられる状況が多い。したがって、本実施形態のように各照明領域２２４の水平方向の幅を垂直方向の幅よりも狭くすることにより、一般的な家庭におけるテレビの観視者に視認されるコントラストの低下の程度を抑制し、より高品位な画像を提供することができる。
（比較例２）
図１４は、比較例２にかかる液晶表示装置２００’の構成を示す模式図である。この図に示すように、液晶表示装置２００’は、液晶パネル２１０とバックライトユニット２２０’とを備えている。なお、液晶表示装置２００’に備えられる液晶パネル２１０は、液晶表示装置２００に備えられる液晶パネル２１０と同じものである。
図１５はバックライトユニット１２０’の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、バックライトユニット１２０’は、基板１２１と光学部材１２３とを備えている。バックライトユニット１２０’に備えられる基板１２１および光学部材１２３は、液晶表示装置１００のバックライトユニット１２０に備えられる基板１２１および光学部材１２３と同様のものである。ただし、バックライトユニット１２０’では、基板１２１上に備えられるＬＥＤ１２２の数、および照明領域２２４’の数およびサイズが液晶表示装置２００のバックライトユニット２２０と異なっている。
つまり、液晶表示装置２００のバックライトユニット１２０では、有効照明領域を垂直方向に７分割、水平方向に２４分割して１６８個の照明領域２２４を設定していた。これに対して、液晶表示装置２００’のバックライトユニット２２０’では、有効照明領域を垂直方向に１４分割、水平方向に１２分割して１６８個の照明領域２２４’を設定している。したがって、各照明領域２２４’のサイズは、図１５に示すように、垂直方向が４６．２８５ｍｍ、水平方向が９６ｍｍになっている。
また、バックライトユニット２２０’では、各照明領域２２４’に各２個ずつ（バックライトユニット２２０全体で３３６個）のＬＥＤ１２２を各照明領域２２４’内において水平方向に互いの間隔が４８ｍｍとなるように並べて配置した。すなわち、各照明領域２２４’のサイズが垂直方向で４６．２８５ｍｍ、水平方向で９６ｍｍであるのに対して、ＬＥＤ１２２の配列周期（ピッチ）は垂直方向に４６．２８５ｍｍ、水平方向に４８ｍｍとした。
図１６は、ある１つの照明領域２２４’のＬＥＤ１２２・１２２のみを点灯させたときの、この照明領域２２４’の周囲における輝度分布を示したグラフである。この図に示すように、バックライトユニット２２０’における照明領域間のクロストーク部分の空間位置に対する広がりは、垂直方向よりも水平方向の方が大きい。
図１７は、バックライトユニット２２０においてある１つの照明領域２２４のＬＥＤ１２２・１２２のみを点灯させたときの照明領域２２４の水平方向の周囲における輝度分布（照明領域２２４に備えられる２つのＬＥＤ１２２・１２２を点灯させたときの、これら２つのＬＥＤ１２２・１２２の発光による輝度分布を合成したもの）、およびバックライトユニット２２０’においてある１つの照明領域２２４’のＬＥＤ１２２・１２２のみを点灯させたときの照明領域２２４’の水平方向の周囲における輝度分布（照明領域２２４に備えられる２つのＬＥＤ１２２・１２２を点灯させたときの、これら２つのＬＥＤ１２２・１２２の発光による輝度分布を合成したもの）を示したグラフである。この図に示すように、本実施形態にかかるバックライトユニット２２０の方が、比較例２にかかるバックライトユニット２２０’よりも、照明領域間のクロストーク部分の水平方向に対する広がりを低減できる。
図１８は、液晶表示装置２００および液晶表示装置２００’において、有効表示領域のうち一部分を白表示とし、その周囲の部分を黒表示とし、白表示の部分の照明光輝度を高め、黒表示の部分の照明光輝度を低くした場合の、水平方向斜め６０度の視角方向（この視角方向に対する液晶パネル２１０のコントラストは２１０になる）における表示画像の輝度を示すグラフである。なお、図１８の上段に示したグラフおよび下段に示したグラフは同じデータを縦軸のレンジを変えて示したものである（下段に示したグラフは上段に示したグラフの低輝度部分を拡大したものである）。この図に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置２００の方が、比較例２にかかる液晶表示装置２００’よりも、水平方向の斜め６０度視角での観視条件において、照明領域間のクロストークによって発生する黒表示部分の位置に応じた輝度変化を低減できる。これにより、観視者に視認される不具合感を低減できる。
また、本実施形態では、バックライトユニット２２０が光源ユニットとして各照明領域２２４にＬＥＤ１２２を２つずつ備えている。このように、複数のＬＥＤ１２２によって１つの照明領域を構成することにより、ＬＥＤ１２２の配列周期および照明領域のサイズの設計自由度を増すことができる。
なお、本実施形態では各照明領域２２４にＬＥＤ１２２を２つずつ配置したが、これに限らず、各照明領域２２４に備えられるＬＥＤ１２２の数は任意に設定すればよい。また、本実施形態ではＬＥＤを用いた光源ユニットについて説明したが、光源ユニットの構成はこれに限るものではなく、例えば、ＥＬ等の他の光源からなる光源ユニットや、光源と導光体、ミラー、マイクロレンズ等の光学部材を組み合わせてなる光源ユニットなどを用いてもよい。
また、上記各実施形態において、液晶表示装置１００,２００に備えられる制御部１３０を構成する各部（各ブロック）は、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現される。すなわち、制御部１３０は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである液晶表示装置１００,２００の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、液晶表示装置１００,２００に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
また、液晶表示装置１００,２００を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
また、制御部１３０の各ブロックは、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
また、上記各実施形態では、液晶表示装置１００,２００がテレビジョン受像機に備えられるものとしているが、これに限るものではない。例えば、液晶表示装置１００,２００は、パーソナルコンピュータ等のモニターとして用いられるものであってもよく、ビデオテープ、ＤＶＤ等の再生装置から入力される画像信号に応じた画像を表示するものであってもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 産業上の利用の可能性
本発明は、照明領域に応じて照明光輝度を制御する液晶表示装置に適用できる。特に、斜め視角方向の観視者が視認するコントラストを向上させることができるので、テレビジョン受像機に好適に適用できる。

Claims (8)

  1. 液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明する複数の照明領域を有する照明手段と、入力画像信号に応じた画像を表示させるように上記液晶表示パネルを駆動する駆動手段と、入力画像信号に応じて上記照明手段における上記各照明領域の輝度を制御する照明制御手段とを備えた液晶表示装置であって、
    上記各照明領域は、上記液晶表示パネルの表示画面における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 上記照明手段における上記液晶表示パネルへの照明光を出射する領域である有効照明領域は矩形形状を有し、上記各照明領域は上記有効照明領域においてマトリクス状に配置されており、
    上記有効照明領域の上記上下方向の長さをＶ、上記左右方向の長さをＨ、上記上下方向に配列される上記照明領域の数をｖ、上記左右方向に配列される上記照明領域の数をｈとしたときに、ｈ＞ｖ×Ｈ／Ｖの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 上記照明手段は、上記照明領域ごとに光源ユニットを備えており、
    上記照明制御手段は、上記各照明領域に備えられる光源ユニットの発光量を制御することにより、上記各照明領域の輝度を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  4. 上記照明手段は、上記各照明領域に複数の光源ユニットを備えていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 上記光源ユニットはＬＥＤからなることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  6. 上記照明制御手段が設定した上記各照明領域の輝度に基づいて、各照明領域間における照明光のクロストークを考慮した上記照明手段から上記液晶表示パネルに入射する照明光の輝度分布を算出する輝度分布演算手段と、
    上記輝度分布演算手段が算出した輝度分布に基づいて、照明領域間における照明光のクロストークの表示画像に対する影響を低減するように上記入力画像信号を変換して変換画像信号を生成する階調変換手段とを備え、
    上記駆動手段は、上記変換画像信号に基づく画像を表示させるように上記液晶表示パネルを駆動することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  7. テレビ放送を受信する受信手段と、上記受信手段の受信したテレビ放送に基づく画像を表示する液晶表示装置とを備えたテレビジョン受像機であって、
    上記液晶表示装置は、
    液晶表示パネルと、
    上記液晶表示パネルを照明する複数の照明領域を有する照明手段と、
    入力画像信号に応じた画像を表示させるように上記液晶表示パネルを駆動する駆動手段と、
    入力画像信号に応じて上記照明手段における上記各照明領域の輝度を制御する照明制御手段とを備え、
    上記各照明領域は、上記液晶表示パネルの表示画面における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いことを特徴とするテレビジョン受像機。
  8. 液晶表示パネルにおける互いに異なる領域を照明するための複数の照明領域を有する照明装置であって、
    上記各照明領域は、上記液晶表示パネルの表示画面における左右方向の幅が上下方向の幅よりも狭いことを特徴とする照明装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102087836A (zh) * 2010-04-13 2011-06-08 Tcl集团股份有限公司 一种液晶显示系统及其图像显示方法
CN102087818A (zh) * 2010-04-13 2011-06-08 Tcl集团股份有限公司 一种液晶显示系统
WO2013035635A1 (ja) * 2011-09-07 2013-03-14 シャープ株式会社 画像表示装置および画像表示方法
US9621838B2 (en) 2011-10-25 2017-04-11 Funai Electric Co., Ltd. Display device and television apparatus
WO2013089001A1 (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
CN104766569B (zh) * 2015-04-29 2018-04-13 深圳市华星光电技术有限公司 屏幕的动态背光调节方法
CN106448571B (zh) * 2016-09-14 2019-12-03 广州创维平面显示科技有限公司 侧入光式液晶显示系统的驱动方法及驱动装置、液晶电视
WO2019111421A1 (ja) * 2017-12-04 2019-06-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置および受信端末

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6741227B2 (en) * 1997-08-07 2004-05-25 Hitachi, Ltd. Color image display apparatus and method
US6690344B1 (en) * 1999-05-14 2004-02-10 Ngk Insulators, Ltd. Method and apparatus for driving device and display
JP3523170B2 (ja) 2000-09-21 2004-04-26 株式会社東芝 表示装置
US7030848B2 (en) * 2001-03-30 2006-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display
JP2003057641A (ja) 2001-08-08 2003-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2004093717A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2004212503A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Casio Comput Co Ltd 照明装置及びその発光駆動方法並びに表示装置
JP2004246117A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd バックライト装置
US7817171B2 (en) * 2004-09-03 2010-10-19 Sharp Kabushiki Kaisha Display apparatus driving method, display apparatus driving device, program therefor, recording medium storing program, and display apparatus
TWI401640B (zh) * 2004-11-12 2013-07-11 Samsung Display Co Ltd 顯示裝置及其驅動方法
KR100685820B1 (ko) * 2005-02-22 2007-02-22 삼성에스디아이 주식회사 전향경로 회로부가 구비되는 액정표시장치
JP2006278107A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Sharp Corp 面照明装置及びそれを備えた液晶表示装置
JP2006301053A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Renesas Technology Corp 液晶表示装置
JP2006323073A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2007256496A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Fujifilm Corp 液晶表示装置
US20070257943A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-08 Eastman Kodak Company Method for rendering color EL display and display device with improved resolution
JP2008164931A (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Sony Corp 液晶表示装置および表示制御方法
US20080180414A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Kai Ming Fung Method and apparatus for controlling light emitting diode

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