WO2009096068A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

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WO2009096068A1
WO2009096068A1 PCT/JP2008/068366 JP2008068366W WO2009096068A1 WO 2009096068 A1 WO2009096068 A1 WO 2009096068A1 JP 2008068366 W JP2008068366 W JP 2008068366W WO 2009096068 A1 WO2009096068 A1 WO 2009096068A1
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luminance
limit value
upper limit
light source
lower limit
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PCT/JP2008/068366
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Kohji Fujiwara
Katsuya Otoi
Katsuteru Hashimoto
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Definitions

  • the present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device having a function of controlling the brightness of a backlight (backlight dimming function).
  • an image display device having a backlight such as a liquid crystal display device
  • a backlight such as a liquid crystal display device
  • the power consumption of the backlight can be suppressed and the image quality of the display image can be improved.
  • by dividing the screen into a plurality of areas and controlling the luminance of the backlight light source corresponding to the area based on the input image in the area it is possible to further reduce power consumption and improve image quality.
  • area active driving such a method of driving the display panel while controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in the area.
  • RGB three-color LEDs Light Emitting Diodes
  • white LEDs are used as a backlight light source.
  • the luminance of the LED corresponding to each area is obtained based on the maximum value or the average value of the luminance of the pixels in each area, and is given as LED data to the backlight driving circuit.
  • display data (data for controlling the light transmittance of the liquid crystal) is generated based on the LED data and the input image, and the display data is supplied to a driving circuit for the liquid crystal panel.
  • the luminance of each pixel on the screen is the product of the luminance of light from the backlight and the light transmittance based on the display data.
  • the light emitted from one LED hits a plurality of areas around the corresponding area. Accordingly, the luminance of each pixel is the product of the total luminance of light emitted from the plurality of LEDs and the light transmittance based on the display data.
  • suitable display data and LED data are obtained based on the input image, the light transmittance of the liquid crystal is controlled based on the display data, and the LED corresponding to each area based on the LED data.
  • the input image can be displayed on the liquid crystal panel.
  • the power consumption of the backlight can be reduced by decreasing the luminance of the LED corresponding to the area.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-108305 discloses an invention of a liquid crystal display device having a backlight dimming control and a limiter taking into account the average luminance of an input signal and a gamma adjustment value.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-333858 discloses an invention of an image display device that adjusts a dynamic range of an image signal displayed on a display unit according to an average signal level of input pixel signals.
  • 2007-140436 discloses an invention of a liquid crystal display device that changes a luminance control characteristic that defines light emission luminance of a light source with respect to a feature amount of an input video signal in accordance with a tone mode.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-108305 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-333858 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-140436
  • the number of LEDs included in the backlight is smaller than the number of pixels of the display panel. For this reason, when a moving image is displayed by area active driving, the maximum value (or average value) of the luminance of the pixels in the area changes for each frame, the luminance of the LED changes for each frame, and flickers on the screen. May occur. This flicker becomes more prominent when the screen is darker than when the screen is bright. Hereinafter, the flicker will be described.
  • an object of the present invention is to provide an image display device that performs area active driving and can suppress the occurrence of flicker when displaying a moving image.
  • a first aspect of the present invention is an image display device having a function of controlling the luminance of a backlight,
  • a display panel including a plurality of display elements;
  • a backlight including a plurality of light sources;
  • a signal processing unit for obtaining display data and backlight control data based on the input image;
  • a luminance range determining unit for determining an upper limit value and a lower limit value of the luminance of the light source;
  • a panel drive circuit that outputs a signal for controlling the light transmittance of the display element to the display panel based on the display data;
  • a backlight driving circuit that outputs a signal for controlling the luminance of the light source to the backlight based on the backlight control data;
  • the signal processing unit divides the input image into a plurality of areas, and within each range within an upper limit value and a lower limit value determined by the luminance range determination unit. The luminance of the corresponding light source is obtained.
  • An average luminance calculating unit for calculating an average luminance of the input image for one screen;
  • the luminance range determining unit determines an upper limit value and a lower limit value of the luminance of the light source based on the calculated average luminance that is the average luminance calculated by the average luminance calculating unit.
  • the luminance range determination unit determines the lower limit value such that the lower limit value of the luminance of the light source increases as the calculated average luminance increases.
  • the luminance range determination unit determines the upper limit value so that the upper limit value of the luminance of the light source decreases as the calculated average luminance increases.
  • An illuminance detector that detects the illuminance received by the display panel;
  • the luminance range determining unit determines an upper limit value and a lower limit value of luminance of the light source based on detected illuminance that is illuminance detected by the illuminance detecting unit.
  • a sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the present invention.
  • the luminance range determination unit determines the lower limit value so that the lower limit value of the luminance of the light source increases as the detected illuminance increases.
  • the luminance range determination unit determines the upper limit value so that the upper limit value of the luminance of the light source decreases as the detected illuminance decreases.
  • the luminance range determining unit determines the upper limit value so that the upper limit value of the luminance of the light source decreases as the detected illuminance decreases when the detected illuminance is less than or equal to a predetermined illuminance, and the detection
  • the lower limit value is determined such that the lower limit value of the luminance of the light source increases as the illuminance increases.
  • a temperature detection unit for detecting the temperature of the backlight determines an upper limit value and a lower limit value of luminance of the light source based on a detected temperature that is a temperature detected by the temperature detecting unit.
  • the luminance range determining unit determines the upper limit value so that the upper limit value of the luminance of the light source decreases as the detected temperature increases when the detected temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • a moving image rate that determines whether each area is a moving image or a still image based on the input image, and calculates a ratio of the number of areas determined to be moving images to the number of the plurality of areas as a screen moving image rate A calculation unit;
  • the luminance range determining unit determines an upper limit value and a lower limit value of luminance of the light source based on a calculated screen moving image rate that is a screen moving image rate calculated by the moving image rate calculating unit.
  • a twelfth aspect of the present invention is the eleventh aspect of the present invention.
  • the luminance range determining unit determines the lower limit value so that the lower limit value of the luminance of the light source increases as the calculated screen moving image rate increases when the calculated screen moving image rate is equal to or less than a predetermined value, and the calculation When the screen moving image rate is equal to or higher than the predetermined value, the upper limit value is determined so that the upper limit value of the luminance of the light source decreases as the calculated screen moving image rate increases.
  • a histogram generation unit that generates a histogram indicating the luminance distribution of the input image;
  • the luminance range determining unit determines an upper limit value and a lower limit value of the luminance of the light source based on the histogram generated by the histogram generating unit.
  • a fourteenth aspect of the present invention is an image display method in an image display device including a display panel including a plurality of display elements and a backlight including a plurality of light sources, A signal processing step for obtaining display data and backlight control data based on the input image; A luminance range determining step for determining an upper limit value and a lower limit value of the luminance of the light source; A panel driving step for outputting a signal for controlling the light transmittance of the display element to the display panel based on the display data; A backlight driving step for outputting a signal for controlling the luminance of the light source to the backlight based on the backlight control data;
  • the signal processing step when obtaining the backlight control data, the input image is divided into a plurality of areas, and within each range within the range between the upper limit value and the lower limit value determined in the luminance range determination step. The luminance of the corresponding light source is required.
  • the image display device that controls the luminance of the light source for each area
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance are determined in advance. For this reason, by setting the upper limit value of the luminance lower than the maximum luminance or by setting the lower limit value of the luminance higher than the minimum luminance, the luminance difference between the areas becomes smaller than that in the past. Thereby, even if the luminance of the light source in each area changes for each frame due to the moving image display, the occurrence of flicker is suppressed.
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source are determined based on the average luminance of the image. For this reason, it is possible to determine the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source in consideration of the overall brightness of the image, so that it is possible to suppress the occurrence of flicker during moving image display while suppressing the decrease in luminance. Can do.
  • the lower limit of the luminance of the light source is increased as the average luminance of the image increases. For this reason, when a bright image is displayed as a whole, the luminance difference between the areas is reduced, and the occurrence of flicker is effectively suppressed. Further, when a dark image is displayed as a whole, the luminance difference between areas becomes large, so that high contrast can be obtained.
  • the upper limit value of the luminance of the light source is lowered as the average luminance of the image increases. For this reason, when an overall bright image is displayed, generation of flicker is effectively suppressed by reducing the luminance difference between the areas, and the upper limit value of the luminance of the light source is reduced. Electric power and heat generation are reduced. Further, when a dark image is displayed as a whole, the luminance difference between areas becomes large, so that high contrast can be obtained.
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source are determined based on the illuminance received by the display panel. For this reason, it is possible to determine the upper and lower limits of the brightness of the light source in consideration of the brightness of the usage environment, so that flickering during video display is suppressed while taking into consideration the dazzling feeling that people feel can do.
  • the lower limit of the luminance of the light source is increased as the illuminance increases. For this reason, when the image display apparatus is used in a bright environment, the luminance difference between the areas is reduced, and the occurrence of flicker is effectively suppressed. In addition, when the image display device is used in a dark environment, the luminance difference between the areas becomes large, so that high contrast can be obtained.
  • the upper limit value of the luminance of the light source is lowered as the illuminance decreases. For this reason, when the image display apparatus is used in a dark environment, the occurrence of flicker is effectively suppressed by reducing the luminance difference between areas, and the upper limit value of the luminance of the light source is reduced. The feeling of dazzling is alleviated.
  • the luminance difference between areas is reduced by making the upper limit value of the luminance of the light source lower than the maximum luminance or making the lower limit value of the luminance of the light source higher than the minimum luminance. The occurrence of flicker when displaying a moving image is suppressed.
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source are determined based on the temperature of the backlight. For this reason, it is possible to determine the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source while taking into account thermal runaway caused by the rise in the temperature of the backlight.
  • the upper limit value of the luminance of the light source is lowered as the backlight temperature increases. For this reason, thermal runaway due to an increase in the temperature of the backlight is suppressed, and power consumption is reduced.
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source are determined based on the ratio of the moving image included in the image. For this reason, generation
  • the luminance difference between areas decreases as the ratio of moving images included in images increases. For this reason, flicker at the time of moving image display is effectively suppressed.
  • the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source are determined based on the luminance distribution of the image. For this reason, since the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the light source can be determined according to the overall tendency of the image, the luminance difference between the areas is reduced when an image in which flicker is easily visible is displayed. Thus, the occurrence of flicker can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the detail of the backlight shown in FIG. 4 is a flowchart showing processing of an area active drive processing unit in the first embodiment.
  • the said 1st Embodiment it is a figure which shows the correspondence of APL and the upper limit / lower limit of LED brightness. It is a figure which shows progress until liquid crystal data and LED data are obtained in the said 1st Embodiment.
  • the said 1st Embodiment it is a figure which shows the 1st modification of the correspondence of APL and the upper limit / lower limit of LED brightness.
  • the said 1st Embodiment it is a figure which shows the 2nd modification of the correspondence of APL and the upper limit / lower limit of LED brightness. It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • the second embodiment it is a flowchart showing the processing of the area active drive processing unit.
  • the said 2nd Embodiment it is a figure which shows the correspondence of ambient illumination intensity and the upper limit / lower limit of LED brightness.
  • the said 2nd Embodiment it is a figure which shows the 1st modification of the correspondence of ambient illuminance and the upper limit / lower limit of LED brightness.
  • the said 2nd Embodiment it is a figure which shows the 2nd modification of the correspondence of ambient illuminance and the upper limit / lower limit of LED brightness. It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.
  • the third embodiment it is a flowchart showing the processing of the area active drive processing unit.
  • the said 3rd Embodiment it is a figure which shows the example of the correspondence of BLU temperature and the upper limit / lower limit of LED brightness.
  • the said 4th Embodiment it is a flowchart which shows the process of an area active drive process part. It is a flowchart which shows the process of an MPL calculation part in the said 4th Embodiment. In the said 4th Embodiment, it is a figure which shows the example of the correspondence of MPL and the upper limit / lower limit of LED brightness. It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. In the said 5th Embodiment, it is a flowchart which shows the process of an area active drive process part. In the said 5th Embodiment, it is a figure for demonstrating the example of analysis of a histogram (1st example).
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 11 ... Liquid crystal panel 12 ... Panel drive circuit 13 ... Backlight 14 ... Backlight drive circuit 15 ... Area active drive process part 16 ... APL calculation part 21 ... Display element 22 ... LED unit 23 ... Red LED 24 ... Green LED 25 ... Blue LED DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Input image 32 ... Liquid crystal data 33 ... LED data 34 ... APL data 41 ... Ambient illuminance detection part 42 ... BLU temperature detection part 43 ... MPL calculation part 44 ... Histogram generation part 51 ... Detection illuminance data 52 ... Detection temperature data 53 ... MPL data 54 ... Histogram analysis result data
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 11, a panel drive circuit 12, a backlight 13, a backlight drive circuit 14, an area active drive processing unit 15, and an APL calculation unit 16.
  • the area active drive processing unit 15 includes a luminance range determination unit 151.
  • the liquid crystal display device 10 divides the screen into a plurality of areas, and performs area active driving for driving the liquid crystal panel 11 while controlling the luminance of the backlight light source based on the input image in the area.
  • m and n are integers of 2 or more
  • p and q are integers of 1 or more
  • at least one of p and q is an integer of 2 or more.
  • An input image 31 including an R image, a G image, and a B image is input to the liquid crystal display device 10.
  • Each of the R image, the G image, and the B image includes the luminance of (m ⁇ n) pixels.
  • the input image 31 is given to the area active drive processing unit 15 and the APL calculation unit 16.
  • the APL calculation unit 16 obtains APL data 34 representing the average luminance level of the image for one frame (hereinafter referred to as “APL” or “screen average luminance”).
  • the luminance range determination unit 151 determines the upper limit value and the lower limit value of the luminance of the LEDs 23 to 25 described later based on the data value (calculated average luminance) of the APL data 34.
  • the area active drive processing unit 15 displays data for use in driving the liquid crystal panel 11 (hereinafter referred to as liquid crystal data 32) and backlight control data for use in driving the backlight 13 (hereinafter referred to as LED data). 33) (details will be described later).
  • the data value of the APL data 34 is simply referred to as “APL value”.
  • the liquid crystal panel 11 includes (m ⁇ n ⁇ 3) display elements 21.
  • the display elements 21 are arranged two-dimensionally as a whole, 3 m in the row direction (horizontal direction in FIG. 1) and n in the column direction (vertical direction in FIG. 1).
  • the display element 21 includes an R display element that transmits red light, a G display element that transmits green light, and a B display element that transmits blue light.
  • the R display element, the G display element, and the B display element are arranged side by side in the row direction, and three pixels form one pixel.
  • the panel drive circuit 12 is a drive circuit for the liquid crystal panel 11.
  • the panel drive circuit 12 outputs a signal (voltage signal) for controlling the light transmittance of the display element 21 to the liquid crystal panel 11 based on the liquid crystal data 32 output from the area active drive processing unit 15.
  • the voltage output from the panel drive circuit 12 is written to a pixel electrode (not shown) in the display element 21, and the light transmittance of the display element 21 changes according to the voltage written to the pixel electrode.
  • the backlight 13 is provided on the back side of the liquid crystal panel 11 and irradiates the back light of the liquid crystal panel 11 with backlight light.
  • FIG. 2 is a diagram showing details of the backlight 13.
  • the backlight 13 includes (p ⁇ q) LED units 22.
  • the LED units 22 are two-dimensionally arranged as a whole, p in the row direction and q in the column direction.
  • the LED unit 22 includes one red LED 23, one green LED 24, and one blue LED 25. Light emitted from the three LEDs 23 to 25 included in one LED unit 22 hits a part of the back surface of the liquid crystal panel 11.
  • the backlight drive circuit 14 is a drive circuit for the backlight 13.
  • the backlight drive circuit 14 outputs a signal (voltage signal or current signal) for controlling the luminance of the LEDs 23 to 25 to the backlight 13 based on the LED data 33 output from the area active drive processing unit 15.
  • the brightness of the LEDs 23 to 25 is controlled independently of the brightness of the LEDs inside and outside the unit.
  • the screen of the liquid crystal display device 10 is divided into (p ⁇ q) areas, and one LED unit 22 is associated with one area.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the luminance of the red LED 23 corresponding to each area based on the R image in each area for each of (p ⁇ q) areas. Similarly, the luminance of the green LED 24 is determined based on the G image in the area, and the luminance of the blue LED 25 is determined based on the B image in the area.
  • the area active drive processing unit 15 calculates the brightness of all the LEDs 23 to 25 included in the backlight 13 and outputs LED data 33 representing the calculated LED brightness to the backlight drive circuit 14.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the luminance of the backlight light in all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the LED data 33. Further, the area active drive processing unit 15 obtains the light transmittance of all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the input image 31 and the luminance of the backlight light, and the liquid crystal data representing the obtained light transmittance. 32 is output to the panel drive circuit 12.
  • the luminance of the R display element is the product of the luminance of the red light emitted from the backlight 13 and the light transmittance of the R display element.
  • the light emitted from one red LED 23 hits a plurality of areas around the corresponding one area.
  • the luminance of the R display element is the product of the total luminance of the light emitted from the plurality of red LEDs 23 and the light transmittance of the R display element.
  • the luminance of the G display element is the product of the total luminance of light emitted from the plurality of green LEDs 24 and the light transmittance of the G display element
  • the luminance of the B display element is emitted from the plurality of blue LEDs 25. This is the product of the total light luminance and the light transmittance of the B display element.
  • suitable liquid crystal data 32 and LED data 33 are obtained based on the input image 31, the light transmittance of the display element 21 is controlled based on the liquid crystal data 32, and the LED data
  • the input image 31 can be displayed on the liquid crystal panel 11 by controlling the luminances of the LEDs 23 to 25 based on FIG.
  • the power consumption of the backlight 13 can be reduced by reducing the luminance of the LEDs 23 to 25 corresponding to the area.
  • the luminance of the display element 21 corresponding to the area is switched between a smaller number of levels, so that the resolution of the image can be increased and the image quality of the display image can be improved.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the area active drive processing unit 15.
  • An image of a certain color component (hereinafter referred to as color component C) included in the input image 31 is input to the area active drive processing unit 15 (step S11).
  • the input image of the color component C includes the luminance of (m ⁇ n) pixels.
  • the area active drive processing unit 15 performs sub-sampling processing (averaging processing) on the input image of the color component C, and the luminance of (sp ⁇ sq) (s is an integer of 2 or more) pixels.
  • a reduced image is obtained (step S12).
  • the input image of the color component C is reduced by (sp / m) times in the horizontal direction and (sq / n) times in the vertical direction.
  • the area active drive processing unit 15 divides the reduced image into (p ⁇ q) areas (step S13). Each area includes the luminance of (s ⁇ s) pixels.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the maximum luminance value Ma of the pixels in the area and the average luminance Me of the pixels in the area (step S14).
  • the luminance range determination unit 151 in the area active drive processing unit 15 determines the upper limit value and the lower limit value of the LED luminances based on the data value of the APL data 34 obtained by the APL calculation unit 16 (step S15). .
  • the APL and the upper limit value / lower limit value of LED luminances are associated in advance as shown in FIG.
  • the upper limit value of the LED luminance is constant (maximum luminance) regardless of the level of the APL value.
  • the lower limit value of the LED luminance is a value that changes according to the APL value. Specifically, when the APL is minimum, the lower limit value of the LED luminance is gradually increased from the minimum luminance as the APL value increases.
  • the area active drive processing unit 15 obtains the LED brightness for each of (p ⁇ q) areas (step S16).
  • a method of determining the LED luminance for example, a method of determining based on the maximum luminance value Ma of the pixels in the area, a method of determining based on the average luminance Me of the pixels in the area, There is a method in which the maximum value Ma and the average value Me are determined by weighted averaging.
  • the LED luminance is a luminance (value) within the range between the upper limit value and the lower limit value obtained in step S15. Therefore, for example, when the LED luminance obtained by the method based on the maximum luminance value Ma of the pixels in the area is lower than the lower limit value obtained in step S15, in step S16, the lower limit value is set as the LED luminance. Is done.
  • the area active drive processing unit 15 applies (tp ⁇ tq) (t ⁇ tq) pieces (t) by applying a luminance diffusion filter (point diffusion filter) to the (p ⁇ q) pieces of LED luminance obtained in step S16.
  • First backlight luminance data including luminance of 2 is obtained (step S17).
  • step S ⁇ b> 17 (p ⁇ q) LED luminances are enlarged t times in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
  • the area active drive processing unit 15 obtains second backlight luminance data including (m ⁇ n) luminances by performing linear interpolation processing on the first backlight luminance data (Step S1). S18).
  • the first backlight luminance data is enlarged (m / tp) times in the horizontal direction and (n / tq) times in the horizontal direction.
  • the second backlight luminance data is incident on the display element 21 of (m ⁇ n) color components C when the (p ⁇ q) color component C LEDs emit light with the luminance obtained in step S16. Represents the luminance of the backlight of the color component C to be reproduced.
  • the area active drive processing unit 15 determines the luminance of (m ⁇ n) pixels included in the input image of the color component C, respectively (m ⁇ n) included in the second backlight luminance data.
  • the light transmittance T of the display element 21 of (m ⁇ n) color components C is obtained by dividing by the luminance of (step S19).
  • the area active drive processing unit 15 for the color component C the liquid crystal data 32 representing the (m ⁇ n) light transmittance obtained in step S19 and the (p ⁇ q) pieces of liquid crystal data 32 obtained in step S16.
  • LED data 33 representing the LED brightness is output (step S20). At this time, the liquid crystal data 32 and the LED data 33 are converted into values in a suitable range according to the specifications of the panel drive circuit 12 and the backlight drive circuit 14.
  • the area active drive processing unit 15 performs the processing shown in FIG. 3 on the R image, the G image, and the B image, and based on the input image 31 including the luminance of (m ⁇ n ⁇ 3) pixels ( Liquid crystal data 32 representing m ⁇ n ⁇ 3) transmittance and LED data 33 representing (p ⁇ q ⁇ 3) LED luminances are obtained.
  • a sub-sampling process is performed on the input image of the color component C including the luminance of (1920 ⁇ 1080) pixels, thereby reducing the image including the luminance of (320 ⁇ 160) pixels. Is obtained.
  • the reduced image is divided into (32 ⁇ 16) areas (area size is (10 ⁇ 10) pixels).
  • the maximum value data including (32 ⁇ 16) maximum values and the average value data including (32 ⁇ 16) average values are obtained.
  • an upper limit value and a lower limit value of LED luminances are determined based on the APL value. Then, considering the upper limit value / lower limit value, based on the maximum value data, based on the average value data, or based on the maximum value data and the average value data, (32 ⁇ 16) pieces LED data of the color component C representing the LED luminance is obtained.
  • first backlight luminance data including (160 ⁇ 80) luminances is obtained, and linear interpolation processing is performed on the first backlight luminance data.
  • second backlight luminance data including (1920 ⁇ 1080) luminances is obtained.
  • the liquid crystal data of the color component C including (1920 ⁇ 1080) light transmittances is obtained.
  • the area active drive processing unit 15 sequentially performs processing for each color component image. However, the processing for each color component image may be performed in a time-sharing manner. . In FIG. 3, the area active drive processing unit 15 performs sub-sampling processing on the input image to remove noise, and performs area active drive based on the reduced image, but based on the original input image. Area active drive may be performed.
  • the upper limit value / lower limit value of the LED luminance is determined in advance based on the average luminance level of the image.
  • the lower the APL value, the lower the lower limit value of the LED brightness, and the higher the APL value the higher the lower limit value of the LED brightness.
  • the lower limit value of the LED luminance gradually increases from the minimum luminance as the APL value increases. Therefore, the maximum and minimum values of the LED luminance that can appear in one frame as the entire screen becomes brighter. The brightness difference is reduced.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a first modification of the correspondence relationship between APL and the upper limit value / lower limit value of LED luminances.
  • the lower limit value of the LED luminance is constant (minimum luminance) regardless of the level of the APL value.
  • the upper limit value of the LED luminance is a value that changes according to the APL value. Specifically, when the APL is the minimum, the upper limit value of the LED luminance is gradually decreased from the maximum luminance as the APL value increases. That is, the upper limit value of the LED brightness gradually decreases as the screen becomes brighter as a whole.
  • the brightness difference between the maximum value and the minimum value of the LED brightness that can appear in one frame becomes smaller as the screen becomes brighter as a whole.
  • the occurrence of flicker is suppressed during moving image display.
  • the upper limit value of the LED luminances decreases as the screen becomes brighter as a whole, the power consumption is reduced and the heat generation amount is also reduced.
  • the dazzling feeling when displaying a bright image as a whole is alleviated.
  • the APL value is low, the brightness difference between the maximum value and the minimum value of the LED brightness that can appear in one frame becomes large, so that an overall dark image is displayed as in the first embodiment. High contrast can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a second modification of the correspondence relationship between APL and the upper limit value / lower limit value of LED luminances.
  • the lower limit value of the LED luminance is increased from the minimum luminance at a relatively high rate as the APL value increases.
  • the increase in APL is slight.
  • the correspondence between the APL and the upper limit value / lower limit value of the LED luminances is as shown in FIG. 4, the luminance difference between the areas is not so small.
  • the luminance difference between areas is effectively reduced by increasing the lower limit value of the LED luminance, and the occurrence of flicker is effectively suppressed.
  • the upper limit value of the LED luminance is gradually lowered from the maximum luminance as the APL value increases.
  • effects such as a reduction in power consumption, a reduction in the amount of heat generation, and a reduction in glare can be obtained.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • an ambient illuminance detector 41 is provided in place of the APL calculator 16 in the first embodiment. Since the configuration other than the ambient illuminance detection unit 41 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the ambient illuminance detection unit 41 detects the brightness (illuminance) around the liquid crystal display device 10 and outputs a value indicating the detected illuminance as detected illuminance data 51.
  • the brightness range determination unit 151 determines the upper limit value and the lower limit value of the LED brightness based on the data value of the detected illuminance data 51. In the following, the data value of the detected illuminance data 51 is simply referred to as “detected illuminance”.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the area active drive processing unit 15 in the present embodiment.
  • the luminance range determination unit 151 in the area active drive processing unit 15 determines the LED luminance based on the data value (detected illuminance) of the detected illuminance data 51 output from the ambient illuminance detection unit 41. Determine the upper and lower limits. Note that the processing contents in steps other than step S15 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the ambient illuminance and the upper limit value / lower limit value of LED luminances are associated in advance as shown in FIG.
  • the upper limit value of the LED luminance is constant (maximum luminance) regardless of the detected illuminance level.
  • the lower limit value of the LED luminance is a value that changes according to the detected illuminance. Specifically, when the ambient illuminance is minimum, the lower limit value of the LED luminance is gradually increased from the minimum luminance as the detected illuminance increases.
  • the lower limit value of the LED brightness increases as the detected illuminance increases, so that the brightness between the maximum value and the minimum value of the LED brightness that can appear in one frame as the surroundings of the liquid crystal display device become brighter.
  • the difference becomes smaller.
  • the occurrence of flicker during moving image display is suppressed.
  • the surroundings (use environment) of the liquid crystal display device is dark, the brightness difference between the maximum value and the minimum value of the LED brightness that can appear in one frame becomes large, so that high contrast can be obtained.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a first modification of the correspondence relationship between ambient illuminance and the upper limit value / lower limit value of LED luminances.
  • the lower limit value of the LED luminance is constant (minimum luminance) regardless of the detected illuminance level.
  • the upper limit value of the LED luminance is a value that changes according to the detected illuminance. Specifically, when the ambient illuminance is maximum, the upper limit value of the LED luminance is gradually decreased from the maximum luminance as the detected illuminance decreases.
  • the upper limit value of the LED luminance decreases as the ambient illuminance decreases, so that the luminance between the maximum value and the minimum value of the LED luminance that can appear in one frame as the periphery of the liquid crystal display device becomes darker.
  • the difference becomes smaller.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a second modification of the correspondence relationship between ambient illuminance and the upper limit value / lower limit value of LED luminances.
  • the upper limit value / lower limit value of the LED brightness is a value that changes according to the detected illuminance, and when the ambient illuminance is greater than or equal to the predetermined value, / The lower limit is fixed regardless of the detected illuminance.
  • the upper limit value of the LED luminance is gradually decreased from the maximum luminance as the detected illuminance decreases, when the ambient illuminance is the predetermined value.
  • the lower limit value of the LED luminance is gradually increased from the minimum luminance as the detected illuminance increases until the detected illuminance reaches the predetermined value when the ambient illuminance is minimum.
  • the brightness difference between the maximum value and the minimum value of LED brightness that can appear in one frame is made smaller than before, regardless of the ambient illuminance. For this reason, the occurrence of flicker during moving image display is suppressed regardless of the usage environment of the liquid crystal display device. Also.
  • the upper limit value of the LED luminance is low, so that the dazzling feeling when the liquid crystal display device is used in a dark environment is reduced.
  • the lower limit value of the LED luminance is low when the detected illuminance is low, high contrast can be obtained when the liquid crystal display device is used in a dark environment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device 10 according to the third embodiment of the present invention.
  • a BLU temperature detector 42 is provided in place of the APL calculator 16 in the first embodiment. Since the configuration other than the BLU temperature detection unit 42 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the BLU temperature detection unit 42 detects the temperature of the backlight 13 provided in the liquid crystal display device 10 (hereinafter referred to as “BLU temperature”), and outputs a value indicating the detected temperature as detected temperature data 52. To do.
  • the brightness range determination unit 151 determines the upper limit value and the lower limit value of the LED brightness based on the data value of the detected temperature data 52. In the following, the data value of the detected temperature data 52 is simply referred to as “detected temperature”.
  • FIG. 14 is a flowchart showing processing of the area active drive processing unit 15 in the present embodiment.
  • the luminance range determining unit 151 in the area active drive processing unit 15 determines the LED luminance based on the data value (detected temperature) of the detected temperature data 52 output from the BLU temperature detecting unit 42. Determine the upper and lower limits. Note that the processing contents in steps other than step S15 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the BLU temperature and the upper limit value / lower limit value of LED luminances are associated in advance as shown in FIG.
  • the lower limit value of LED luminance is constant (minimum luminance) regardless of the detected temperature.
  • the upper limit value of the LED luminance is constant (maximum luminance) when the BLU temperature is equal to or lower than a predetermined value, and is changed according to the detected temperature when the BLU temperature is equal to or higher than the predetermined value. Specifically, when the BLU temperature is the predetermined value, the upper limit value of the LED luminance is gradually lowered as the detected temperature increases.
  • the upper limit value of the LED luminance is lowered as the backlight temperature increases. For this reason, thermal runaway due to an increase in the temperature of the backlight is suppressed, and power consumption is reduced. Further, when the backlight temperature is low, the upper limit value of the LED luminance is increased, so that insufficient luminance is suppressed.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • an MPL calculation unit 43 is provided instead of the APL calculation unit 16 in the first embodiment. Since the configuration other than the MPL calculation unit 43 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the MPL calculation unit 43 determines whether each area is a moving image or a still image based on the input image 31, and the ratio of the number of moving image areas to the total number of areas (hereinafter referred to as "MPL" or "screen moving image rate”). ) MPL data 53 is obtained.
  • the brightness range determination unit 151 determines the upper limit value and the lower limit value of the LED brightness based on the data value (calculated screen moving image rate) of the MPL data 53. In the following, the data value of the MPL data 53 is simply referred to as “MPL value”.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the process of the area active drive processing unit 15 in the present embodiment.
  • the luminance range determination unit 151 in the area active drive processing unit 15 determines the upper limit value and the lower limit value of LED luminances based on the MPL value obtained by the MPL calculation unit 43. Note that the processing contents in steps other than step S15 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the processing of the MPL calculation unit 43.
  • the MPL calculation unit 43 obtains the average value Me of the luminance of the pixels in the area for one of the (p ⁇ q) areas described above (step S31). As will be described later, by repeating the processing from step S31 to step S35, when proceeding to step S36, the average value Me is obtained for all (p ⁇ q) areas.
  • the average value obtained during the processing of the current frame is indicated by “Me (n)”, and the average value obtained during the processing one frame before (previous frame) is represented by “Me (n)”. -1) ".
  • the MPL calculation unit 43 determines whether or not the difference between the average value Me (n) in the current frame and the average value Me (n ⁇ 1) in the previous frame is greater than a predetermined threshold Th (Step S1). S32). As a result, if the difference between Me (n) and Me (n ⁇ 1) is larger than the threshold Th, the MPL calculation unit 43 determines that the area is a moving image area (step S33). On the other hand, if the difference between Me (n) and Me (n ⁇ 1) is less than or equal to the threshold Th, the MPL calculation unit 43 determines that the area is a still image area (step S34).
  • the threshold value Th can be arbitrarily set.
  • the MPL calculation unit 43 determines whether or not the determination as to whether the area is a moving image area or a still image area has been completed for all (p ⁇ q) areas. As a result, if completed, the process proceeds to step S36, and if not completed, the process returns to step S31. In this way, the processing from step S31 to step S35 is repeated (p ⁇ q) times.
  • step S36 the MPL calculating unit 43 calculates the MPL (screen moving image rate) by dividing the number of areas determined to be moving image areas by the total number of areas.
  • step S15 shown in FIG. 17 the upper limit value and the lower limit value of the LED luminances are determined based on the MPL calculated in this way.
  • the MPL and the upper limit value / lower limit value of the LED luminances are associated in advance as shown in FIG.
  • the upper limit value of LED luminances is constant (maximum luminance) when the MPL value is equal to or less than a predetermined value, and is a value that changes according to the MPL value when the MPL value is equal to or greater than the predetermined value. Specifically, when the MPL is the above predetermined value, the upper limit value of the LED luminance is gradually lowered from the maximum luminance as the MPL value increases.
  • the lower limit value of the LED brightness is constant when the MPL value is equal to or greater than the predetermined value, and is a value that changes according to the MPL value when the MPL value is equal to or smaller than the predetermined value. Specifically, when the MPL is the minimum, the lower limit value of the LED luminance is gradually increased from the minimum luminance as the MPL value increases until the MPL value reaches the predetermined value.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 10 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • a histogram generation unit 44 is provided instead of the APL calculation unit 16 in the first embodiment. Since the configuration other than the histogram generation unit 44 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the histogram generation unit 44 generates a histogram indicating the luminance distribution of the image for one frame based on the input image 31. Then, the histogram generation unit 44 analyzes image tendencies (for example, “entirely bright image”, “entirely dark image”, “high and low luminance mixed image”, etc.) based on the histogram. The analysis result is output as histogram analysis result data 54.
  • the brightness range determination unit 151 determines the upper limit value and the lower limit value of the LED brightness based on the histogram analysis result data 54.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the process of the area active drive processing unit 15 in the present embodiment.
  • the luminance range determination unit 151 in the area active drive processing unit 15 sets the upper limit value and the lower limit value of the LED luminances based on the histogram analysis result data 54 output from the histogram generation unit 44. decide. Note that the processing contents in steps other than step S15 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the relationship between the histogram generated by the histogram generation unit 44 and the upper limit value / lower limit value of LED luminances will be described with an example.
  • the histogram is as shown in FIG. 22 (first example)
  • the lower limit value of the LED luminance is set to a low value.
  • the histogram is as shown in FIG. 23 (second example)
  • the luminance difference between the areas is relatively small, flicker due to moving image display is not easily recognized. Therefore, the lower limit value of the LED luminance is set to a low value.
  • the histogram is as shown in FIG. 24 (third example), it is understood that there are a relatively large number of high-luminance images when high-luminance images and low-luminance images are mixed. At this time, the luminance difference between the areas is relatively large, but since a bright image is displayed as a whole, flicker due to moving image display is difficult to be visually recognized. Therefore, the lower limit value of the LED luminance is set to a low value.
  • the histogram is as shown in FIG. 25 (fourth example), it is understood that there are a relatively large number of low-brightness images when high-brightness images and low-brightness images are mixed. At this time, the luminance difference between the areas becomes relatively large, and since a dark image is displayed as a whole, flicker due to moving image display is easily visible. Therefore, the lower limit value of the LED luminance is set to a high value.
  • the upper limit value / lower limit value of LED luminances are determined based on the luminance distribution of the input image. That is, as in the first to fourth examples, the upper limit value / lower limit value of the LED luminance can be changed according to the overall tendency of the image. For this reason, when an image in which flicker is easily visible is displayed, the upper limit value / lower limit value of the LED luminance can be determined in advance so that the luminance difference between the areas becomes small, and the occurrence of flicker is effectively achieved. It is suppressed.
  • the backlight 13 is configured by the red LED 23, the green LED 24, and the blue LED 25.
  • the backlight may be configured by a white LED, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), or the like.
  • the area active drive processing unit 15 When the backlight is configured with white LEDs, the area active drive processing unit 15 generates a Y image (luminance image) based on, for example, the R image, the G image, and the B image, and performs steps in the processing illustrated in FIG. S11 to S18 may be performed on the Y image, and step S19 may be performed on the combination of each of the three color images and the Y image.
  • the LED unit 22 includes one red LED 23, one green LED 24, and one blue LED 25.
  • the number of three color LEDs included in the LED unit 22 may be other than this.
  • the LED unit 22 may include one red LED 23 and one blue LED 25 and two green LEDs 24.
  • the backlight drive circuit 14 may control the two green LEDs 24 so that the total luminance of the two green LEDs 24 becomes the LED luminance determined in step S16.
  • the frame rate in the liquid crystal display device may be arbitrary, for example, 30 Hz, 60 Hz, 120 Hz, or higher.
  • the higher the frame rate the less the flicker becomes noticeable because the brightness of the LED changes in smaller units.
  • the upper limit value and the lower limit value of the LED luminance as described above in an arbitrary image display device provided with a backlight, the same effect as in the case of the liquid crystal display device can be obtained.

Abstract

　本発明は、動画表示の際のフリッカの発生を抑制することができる、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置を提供することを目的とする。 　ＡＰＬ算出部（１６）は、入力画像（３１）に基づき、１フレーム分の画像の平均輝度レベルを求める。輝度範囲決定部（１５１）は、その平均輝度レベルに基づいて、ＬＥＤの輝度の上限値および下限値を決定する。エリアアクティブ駆動処理部（１５）は、入力画像（３１）に基づき、液晶パネル（１１）の駆動に用いる液晶データ（３２）と、バックライト（１３）の駆動に用いるＬＥＤデータ（３３）を求める。ＬＥＤデータ（３３）を求めるときには、入力画像（３１）を複数のエリアに分割し、輝度範囲決定部（１５１）によって決定された上限値と下限値との範囲内で、各エリアに対応したＬＥＤの輝度を求める。

Description

画像表示装置および画像表示方法
　本発明は、画像表示装置に関し、特に、バックライトの輝度を制御する機能（バックライト調光機能）を有する画像表示装置に関する。
　液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制し、表示画像の画質を改善することができる。特に、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御することにより、さらなる低消費電力化と高画質化が可能となる。以下、このようにエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法を「エリアアクティブ駆動」という。
　エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置では、バックライト光源として、例えば、ＲＧＢ３色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）や白色ＬＥＤが使用される。各エリアに対応したＬＥＤの輝度は当該各エリア内の画素の輝度の最大値や平均値などに基づいて求められ、ＬＥＤデータとしてバックライト用の駆動回路に与えられる。また、そのＬＥＤデータと入力画像とに基づいて表示用データ（液晶の光透過率を制御するためのデータ）が生成され、当該表示用データは液晶パネル用の駆動回路に与えられる。なお、画面上における各画素の輝度は、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。ここで、１個のＬＥＤから出射された光は、対応するエリアを中心として複数のエリアに当たる。従って、各画素の輝度は、複数のＬＥＤから出射された光の輝度の合計と表示用データに基づく光透過率との積になる。
　以上のような液晶表示装置によれば、入力画像に基づき好適な表示用データとＬＥＤデータを求め、表示用データに基づき液晶の光透過率を制御し、ＬＥＤデータに基づき各エリアに対応したＬＥＤの輝度を制御することにより、入力画像を液晶パネルに表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応するＬＥＤの輝度を小さくすることにより、バックライトの消費電力を低減することができる。
　なお、本件発明に関連して、以下の先行技術文献が知られている。日本の特開２００２－１０８３０５号公報には、入力信号の平均輝度とガンマ調整値を考慮に入れたバックライト調光制御とリミッタを備えた液晶表示装置の発明が開示されている。日本の特開２００２－３３３８５８号公報には、表示部に表示する画像信号のダイナミックレンジを入力された画素信号の平均信号レベルに応じて調整する画像表示装置の発明が開示されている。日本の特開２００７－１４０４３６号公報には、入力映像信号の特徴量に対する光源の発光輝度を規定する輝度制御特性を画調モードに応じて変化させる液晶表示装置の発明が開示されている。
日本の特開２００２－１０８３０５号公報 日本の特開２００２－３３３８５８号公報 日本の特開２００７－１４０４３６号公報
　ところで、バックライトに含まれるＬＥＤの個数は、表示パネルの画素数よりも少ない。このため、エリアアクティブ駆動によって動画を表示すると、エリア内の画素の輝度の最大値（あるいは平均値）がフレームごとに変化して、ＬＥＤの輝度がフレームごとに変化し、画面にフリッカ（ちらつき）が発生することがある。このフリッカは、画面が明るいときよりも画面が暗いときにより顕著になる。以下、このフリッカについて説明する。
　例えば、図２６に示すように、黒色（輝度０％）の背景の中で、所定の幅を有する白色（輝度１００％）のバー６２が左に移動する動画を表示する場合を考える。この場合、エリア６１内の画素の輝度の最大値は、バー６２の一部がエリア６１内に入ると直ちに０％から１００％に上昇する。このため、各エリア内の画素の輝度の最大値に基づいてＬＥＤの輝度を決定していると、上記エリア６１に対応したＬＥＤの輝度は、最小の輝度から最大の輝度へと急激に変化する。その結果、画面に大きなフリッカが発生する。このように、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、動画表示の際にフリッカが視認されやすい。
　そこで、本発明は、動画表示の際のフリッカの発生を抑制することができる、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の局面は、バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
　複数の表示素子を含む表示パネルと、
　複数の光源を含むバックライトと、
　入力画像に基づき、表示用データとバックライト制御データを求める信号処理部と、
　前記光源の輝度の上限値および下限値を決定する輝度範囲決定部と、
　前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
　前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路とを備え、
　前記信号処理部は、前記バックライト制御データを求めるときに、前記入力画像を複数のエリアに分割し、前記輝度範囲決定部によって決定された上限値と下限値との範囲内で、各エリアに対応した光源の輝度を求めることを特徴とする。
　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　１画面分の前記入力画像の平均輝度を算出する平均輝度算出部を更に備え、
　前記輝度範囲決定部は、前記平均輝度算出部によって算出された平均輝度である算出平均輝度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第４の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第５の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記表示パネルの受ける照度を検出する照度検出部を更に備え、
　前記輝度範囲決定部は、前記照度検出部によって検出された照度である検出照度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第６の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第７の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第８の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が所定の照度以下であるときに、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定し、かつ、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記バックライトの温度を検出する温度検出部を更に備え、
　前記輝度範囲決定部は、前記温度検出部によって検出された温度である検出温度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記検出温度が所定の温度以上であるときに、前記検出温度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第１１の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記入力画像に基づき、エリア毎に動画であるか静止画であるかを判定し、動画であると判定されたエリアの数の前記複数のエリアの数に対する割合を画面動画率として算出する動画率算出部を更に備え、
　前記輝度範囲決定部は、前記動画率算出部によって算出された画面動画率である算出画面動画率に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第１２の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記輝度範囲決定部は、前記算出画面動画率が所定値以下であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定し、前記算出画面動画率が前記所定値以上であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第１３の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記入力画像の輝度の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成部を更に備え、
　前記輝度範囲決定部は、前記ヒストグラム生成部によって生成されたヒストグラムに基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする。
　本発明の第１４の局面は、複数の表示素子を含む表示パネルと複数の光源を含むバックライトとを備えた画像表示装置における画像表示方法であって、
　入力画像に基づき、表示用データとバックライト制御データを求める信号処理ステップと、
　前記光源の輝度の上限値および下限値を決定する輝度範囲決定ステップと、
　前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動ステップと、
　前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動ステップとを備え、
　前記信号処理ステップでは、前記バックライト制御データを求めるときに、前記入力画像が複数のエリアに分割され、前記輝度範囲決定ステップで決定された上限値と下限値との範囲内で、各エリアに対応した光源の輝度が求められることを特徴とする。
　また、本発明の第１４の局面において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。
　本発明の第１の局面によれば、エリア毎に光源の輝度を制御する画像表示装置において、各エリアに対応した光源の輝度を求める際に、予め輝度の上限値と下限値が定められる。このため、輝度の上限値を最大輝度よりも低く定めたり、輝度の下限値を最小輝度よりも高く定めることによって、エリア間の輝度差が従来よりも小さくなる。これにより、動画表示によって各エリアの光源の輝度がフレーム毎に変化しても、フリッカの発生が抑制される。
　本発明の第２の局面によれば、画像の平均輝度に基づいて、光源の輝度の上限値と下限値が定められる。このため、画像の全体的な明るさを考慮して光源の輝度の上限値と下限値を決定することができるので、輝度低下を抑制しつつ、動画表示の際のフリッカの発生を抑制することができる。
　本発明の第３の局面によれば、画像の平均輝度が高くなるに従って光源の輝度の下限値が高くされる。このため、全体的に明るい画像の表示が行われるときに、エリア間の輝度差が小さくなり、フリッカの発生が効果的に抑制される。また、全体的に暗い画像の表示が行われるときには、エリア間の輝度差は大きくなるので、高いコントラストが得られる。
　本発明の第４の局面によれば、画像の平均輝度が高くなるに従って光源の輝度の上限値が低くされる。このため、全体的に明るい画像の表示が行われるときに、エリア間の輝度差が小さくなることによってフリッカの発生が効果的に抑制されるとともに、光源の輝度の上限値が低下することによって消費電力や発熱量が低減される。また、全体的に暗い画像の表示が行われるときには、エリア間の輝度差は大きくなるので、高いコントラストが得られる。
　本発明の第５の局面によれば、表示パネルが受ける照度に基づいて、光源の輝度の上限値と下限値が定められる。このため、使用環境の明るさを考慮して光源の輝度の上限値と下限値を決定することができるので、人が感じる眩しさ感を考慮しつつ、動画表示の際のフリッカの発生を抑制することができる。
　本発明の第６の局面によれば、照度が高くなるに従って光源の輝度の下限値が高くされる。このため、画像表示装置が明るい環境下で使用されるときに、エリア間の輝度差が小さくなり、フリッカの発生が効果的に抑制される。また、画像表示装置が暗い環境下で使用されるときには、エリア間の輝度差は大きくなるので、高いコントラストが得られる。
　本発明の第７の局面によれば、照度が低くなるに従って光源の輝度の上限値が低くされる。このため、画像表示装置が暗い環境下で使用されるときに、エリア間の輝度差が小さくなることによってフリッカの発生が効果的に抑制されるとともに、光源の輝度の上限値が低下することによって眩しさ感が緩和される。
　本発明の第８の局面によれば、光源の輝度の上限値を最大輝度よりも低くしたり、光源の輝度の下限値を最小輝度よりも高くすることによって、エリア間の輝度差が小さくなり、動画表示の際のフリッカの発生が抑制される。
　本発明の第９の局面によれば、バックライトの温度に基づいて、光源の輝度の上限値と下限値が定められる。このため、バックライトの温度の上昇に起因する熱暴走を考慮しつつ、光源の輝度の上限値と下限値を決定することができる。
　本発明の第１０の局面によれば、バックライトの温度が所定温度以上になれば、バックライトの温度が高くなるに従って光源の輝度の上限値が低くされる。このため、バックライトの温度の上昇に起因する熱暴走が抑制されるとともに、消費電力が低減される。
　本発明の第１１の局面によれば、画像に含まれる動画の割合に基づいて、光源の輝度の上限値と下限値が定められる。このため、静止画が表示される際の輝度低下を抑制しつつ、動画が表示される際のフリッカの発生を抑制することができる。
　本発明の第１２の局面によれば、画像に含まれる動画の割合が高くなるに従って、エリア間の輝度差が小さくなる。このため、動画表示の際のフリッカが効果的に抑制される。
　本発明の第１３の局面によれば、画像の輝度分布に基づいて、光源の輝度の上限値と下限値が定められる。このため、画像の全体的な傾向に応じて光源の輝度の上限値と下限値を決定することができるので、フリッカが視認されやすい画像が表示される際に、エリア間の輝度差を小さくすることによってフリッカの発生を抑制することができる。
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すバックライトの詳細を示す図である。 上記第１の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理を示すフローチャートである。 上記第１の実施形態において、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係を示す図である。 上記第１の実施形態において、液晶データとＬＥＤデータが得られるまでの経過を示す図である。 上記第１の実施形態において、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第１の変形例を示す図である。 上記第１の実施形態において、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第２の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第２の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理を示すフローチャートである。 上記第２の実施形態において、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係を示す図である。 上記第２の実施形態において、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第１の変形例を示す図である。 上記第２の実施形態において、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第２の変形例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第３の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理を示すフローチャートである。 上記第３の実施形態において、ＢＬＵ温度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第４の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理を示すフローチャートである。 上記第４の実施形態において、ＭＰＬ算出部の処理を示すフローチャートである。 上記第４の実施形態において、ＭＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の例を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第５の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理を示すフローチャートである。 上記第５の実施形態において、ヒストグラムの解析例（第１の例）を説明するための図である。 上記第５の実施形態において、ヒストグラムの解析例（第２の例）を説明するための図である。 上記第５の実施形態において、ヒストグラムの解析例（第３の例）を説明するための図である。 上記第５の実施形態において、ヒストグラムの解析例（第４の例）を説明するための図である。 従来例においてフリッカが発生する画面の例を示す図である。
符号の説明
　１０…液晶表示装置
　１１…液晶パネル
　１２…パネル駆動回路
　１３…バックライト
　１４…バックライト駆動回路
　１５…エリアアクティブ駆動処理部
　１６…ＡＰＬ算出部
　２１…表示素子
　２２…ＬＥＤユニット
　２３…赤色ＬＥＤ
　２４…緑色ＬＥＤ
　２５…青色ＬＥＤ
　３１…入力画像
　３２…液晶データ
　３３…ＬＥＤデータ
　３４…ＡＰＬデータ
　４１…周囲照度検出部
　４２…ＢＬＵ温度検出部
　４３…ＭＰＬ算出部
　４４…ヒストグラム生成部
　５１…検出照度データ
　５２…検出温度データ
　５３…ＭＰＬデータ
　５４…ヒストグラム解析結果データ
　以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
＜１．第１の実施形態＞
＜１．１　全体的な構成および動作概要＞
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、液晶パネル１１、パネル駆動回路１２、バックライト１３、バックライト駆動回路１４、エリアアクティブ駆動処理部１５、および、ＡＰＬ算出部１６を備えている。エリアアクティブ駆動処理部１５には、輝度範囲決定部１５１が含まれている。液晶表示装置１０は、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、液晶パネル１１を駆動するエリアアクティブ駆動を行う。以下、ｍとｎは２以上の整数、ｐとｑは１以上の整数、ｐとｑのうち少なくとも一方は２以上の整数であるとする。
　液晶表示装置１０には、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を含む入力画像３１が入力される。Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像は、いずれも（ｍ×ｎ）個の画素の輝度を含んでいる。入力画像３１は、エリアアクティブ駆動処理部１５とＡＰＬ算出部１６とに与えられる。ＡＰＬ算出部１６は、入力画像３１に基づき、１フレーム分の画像の平均輝度レベル（以下、「ＡＰＬ」あるいは「画面平均輝度」という）を表すＡＰＬデータ３４を求める。輝度範囲決定部１５１は、ＡＰＬデータ３４のデータ値（算出平均輝度）に基づいて、後述するＬＥＤ２３～２５の輝度の上限値および下限値を決定する。エリアアクティブ駆動処理部１５は、入力画像３１に基づき、液晶パネル１１の駆動に用いる表示用データ（以下、液晶データ３２という）と、バックライト１３の駆動に用いるバックライト制御データ（以下、ＬＥＤデータ３３という）とを求める（詳細は後述）。なお、以下においては、ＡＰＬデータ３４のデータ値のことを単に「ＡＰＬ値」という。
　液晶パネル１１は、（ｍ×ｎ×３）個の表示素子２１を備えている。表示素子２１は、行方向（図１では横方向）に３ｍ個ずつ、列方向（図１では縦方向）にｎ個ずつ、全体として２次元状に配置される。表示素子２１には、赤色光を透過するＲ表示素子、緑色光を透過するＧ表示素子、および、青色光を透過するＢ表示素子が含まれる。Ｒ表示素子、Ｇ表示素子およびＢ表示素子は、行方向に並べて配置され、３個で１個の画素を形成する。
　パネル駆動回路１２は、液晶パネル１１の駆動回路である。パネル駆動回路１２は、エリアアクティブ駆動処理部１５から出力された液晶データ３２に基づき、液晶パネル１１に対して表示素子２１の光透過率を制御する信号（電圧信号）を出力する。パネル駆動回路１２から出力された電圧は表示素子２１内の画素電極（図示せず）に書き込まれ、表示素子２１の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。
　バックライト１３は、液晶パネル１１の背面側に設けられ、液晶パネル１１の背面にバックライト光を照射する。図２は、バックライト１３の詳細を示す図である。バックライト１３は、図２に示すように、（ｐ×ｑ）個のＬＥＤユニット２２を含んでいる。ＬＥＤユニット２２は、行方向にｐ個ずつ、列方向にｑ個ずつ、全体として２次元状に配置される。ＬＥＤユニット２２は、赤色ＬＥＤ２３、緑色ＬＥＤ２４および青色ＬＥＤ２５を１個ずつ含む。１個のＬＥＤユニット２２に含まれる３個のＬＥＤ２３～２５から出射された光は、液晶パネル１１の背面の一部に当たる。
　バックライト駆動回路１４は、バックライト１３の駆動回路である。バックライト駆動回路１４は、エリアアクティブ駆動処理部１５から出力されたＬＥＤデータ３３に基づき、バックライト１３に対してＬＥＤ２３～２５の輝度を制御する信号（電圧信号または電流信号）を出力する。ＬＥＤ２３～２５の輝度は、ユニット内およびユニット外のＬＥＤの輝度とは独立して制御される。
　液晶表示装置１０の画面は（ｐ×ｑ）個のエリアに分割され、１個のエリアには１個のＬＥＤユニット２２が対応づけられる。エリアアクティブ駆動処理部１５は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについて、エリア内のＲ画像に基づき、当該エリアに対応した赤色ＬＥＤ２３の輝度を求める。同様に、緑色ＬＥＤ２４の輝度はエリア内のＧ画像に基づき決定され、青色ＬＥＤ２５の輝度はエリア内のＢ画像に基づき決定される。エリアアクティブ駆動処理部１５は、バックライト１３に含まれるすべてのＬＥＤ２３～２５の輝度を求め、求めたＬＥＤ輝度を表すＬＥＤデータ３３をバックライト駆動回路１４に対して出力する。
　また、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ＬＥＤデータ３３に基づき、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１におけるバックライト光の輝度を求める。さらに、エリアアクティブ駆動処理部１５は、入力画像３１とバックライト光の輝度とに基づき、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データ３２をパネル駆動回路１２に対して出力する。
　液晶表示装置１０では、Ｒ表示素子の輝度は、バックライト１３から出射される赤色光の輝度とＲ表示素子の光透過率との積になる。１個の赤色ＬＥＤ２３から出射された光は、対応する１個のエリアを中心として複数のエリアに当たる。したがって、Ｒ表示素子の輝度は、複数の赤色ＬＥＤ２３から出射された光の輝度の合計とＲ表示素子の光透過率との積になる。同様に、Ｇ表示素子の輝度は複数の緑色ＬＥＤ２４から出射された光の輝度の合計とＧ表示素子の光透過率との積になり、Ｂ表示素子の輝度は複数の青色ＬＥＤ２５から出射された光の輝度の合計とＢ表示素子の光透過率との積になる。
　以上のように構成された液晶表示装置１０によれば、入力画像３１に基づき好適な液晶データ３２とＬＥＤデータ３３を求め、液晶データ３２に基づき表示素子２１の光透過率を制御し、ＬＥＤデータ３３に基づきＬＥＤ２３～２５の輝度を制御することにより、入力画像３１を液晶パネル１１に表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応したＬＥＤ２３～２５の輝度を小さくすることにより、バックライト１３の消費電力を低減することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応した表示素子２１の輝度をより少数のレベル間で切り替えることにより、画像の分解能を高め、表示画像の画質を改善することができる。
＜１．２　エリアアクティブ駆動処理部の処理手順＞
　図３は、エリアアクティブ駆動処理部１５の処理を示すフローチャートである。エリアアクティブ駆動処理部１５には、入力画像３１に含まれるある色成分（以下、色成分Ｃという）の画像が入力される（ステップＳ１１）。色成分Ｃの入力画像には（ｍ×ｎ）個の画素の輝度が含まれる。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、色成分Ｃの入力画像に対してサブサンプリング処理（平均化処理）を行い、（ｓｐ×ｓｑ）個（ｓは２以上の整数）の画素の輝度を含む縮小画像を求める（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、色成分Ｃの入力画像は、横方向に（ｓｐ／ｍ）倍、縦方向に（ｓｑ／ｎ）倍に縮小される。次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、縮小画像を（ｐ×ｑ）個のエリアに分割する（ステップＳ１３）。各エリアには（ｓ×ｓ）個の画素の輝度が含まれる。次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについて、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと、エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅとを求める（ステップＳ１４）。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５内の輝度範囲決定部１５１は、ＡＰＬ算出部１６で求められたＡＰＬデータ３４のデータ値に基づき、ＬＥＤ輝度の上限値と下限値を決定する（ステップＳ１５）。本実施形態においては、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値とは、図４に示すように予め対応付けられている。図４に示す例では、ＬＥＤ輝度の上限値については、ＡＰＬ値の高低にかかわらず一定（最大輝度）とされる。一方、ＬＥＤ輝度の下限値については、ＡＰＬ値に応じて変化する値とされる。詳しくは、ＡＰＬが最小のときを基準とすると、ＡＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の下限値は最小輝度から徐々に高くされる。以上のようにＬＥＤ輝度の上限値／下限値が決定されることにより、ＡＰＬが高くなるにつれて、すなわち、画面が全体的に明るくなるにつれて、エリア間の輝度差が小さくなる。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについてのＬＥＤ輝度を求める（ステップＳ１６）。このＬＥＤ輝度を決定する方法としては、例えば、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａに基づいて決定する方法、エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅに基づいて決定する方法、および、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを加重平均することにより決定する方法などがある。ここで、ＬＥＤ輝度は、ステップＳ１５で求められた上限値と下限値の範囲内の輝度（値）とされる。従って、例えばエリア内の画素の輝度の最大値Ｍａに基づく方法で求められたＬＥＤ輝度がステップＳ１５で求められた下限値よりも小さい輝度となる場合、ステップＳ１６では、上記下限値がＬＥＤ輝度とされる。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ステップＳ１６で求めた（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ輝度に対して輝度拡散フィルタ（点拡散フィルタ）を適用することにより、（ｔｐ×ｔｑ）個（ｔは２以上の整数）の輝度を含む第１のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ輝度は、横方向と縦方向にそれぞれｔ倍に拡大される。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、第１のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、（ｍ×ｎ）個の輝度を含む第２のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、第１のバックライト輝度データは、横方向に（ｍ／ｔｐ）倍、横方向に（ｎ／ｔｑ）倍に拡大される。第２のバックライト輝度データは、（ｐ×ｑ）個の色成分ＣのＬＥＤがステップＳ１６で求めた輝度で発光したときに、（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１に入射する色成分Ｃのバックライト光の輝度を表す。
　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、色成分Ｃの入力画像に含まれる（ｍ×ｎ）個の画素の輝度を、それぞれ、第２のバックライト輝度データに含まれる（ｍ×ｎ）個の輝度で割ることにより、（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１の光透過率Ｔを求める（ステップＳ１９）。
　最後に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、色成分Ｃについて、ステップＳ１９で求めた（ｍ×ｎ）個の光透過率を表す液晶データ３２と、ステップＳ１６で求めた（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ輝度を表すＬＥＤデータ３３とを出力する（ステップＳ２０）。この際、液晶データ３２とＬＥＤデータ３３は、パネル駆動回路１２とバックライト駆動回路１４の仕様に合わせて好適な範囲の値に変換される。
　エリアアクティブ駆動処理部１５は、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像に対して図３に示す処理を行うことにより、（ｍ×ｎ×３）個の画素の輝度を含む入力画像３１に基づき、（ｍ×ｎ×３）個の透過率を表す液晶データ３２と、（ｐ×ｑ×３）個のＬＥＤ輝度を表すＬＥＤデータ３３とを求める。
　図５は、ｍ＝１９２０、ｎ＝１０８０、ｐ＝３２、ｑ＝１６、ｓ＝１０、ｔ＝５の場合について、液晶データとＬＥＤデータが得られるまでの経過を示す図である。図５に示すように、（１９２０×１０８０）個の画素の輝度を含む色成分Ｃの入力画像に対してサブサンプリング処理を行うことにより、（３２０×１６０）個の画素の輝度を含む縮小画像が得られる。縮小画像は、（３２×１６）個のエリア（エリアサイズは（１０×１０）画素）に分割される。各エリアについて画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを求めることにより、（３２×１６）個の最大値を含む最大値データと、（３２×１６）個の平均値を含む平均値データが得られる。また、ＡＰＬ値に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値が決定される。そして、その上限値／下限値を考慮しつつ、最大値データに基づいて、あるいは、平均値データに基づいて、あるいは、最大値データと平均値データとに基づいて、（３２×１６）個のＬＥＤ輝度を表す色成分ＣのＬＥＤデータが得られる。
　色成分ＣのＬＥＤデータに輝度拡散フィルタを適用することにより、（１６０×８０）個の輝度を含む第１のバックライト輝度データが得られ、第１のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、（１９２０×１０８０）個の輝度を含む第２のバックライト輝度データが得られる。最後に、入力画像に含まれる画素の輝度を第２のバックライト輝度データに含まれる輝度で割ることにより、（１９２０×１０８０）個の光透過率を含む色成分Ｃの液晶データが得られる。
　なお、図３では、説明を容易にするために、エリアアクティブ駆動処理部１５は、各色成分の画像に対する処理を順に行うこととしたが、各色成分の画像に対する処理を時分割で行ってもよい。また、図３では、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ノイズ除去のために入力画像に対してサブサンプリング処理を行い、縮小画像に基づきエリアアクティブ駆動を行うこととしたが、元の入力画像に基づきエリアアクティブ駆動を行ってもよい。
＜１．３　効果＞
　本実施形態によれば、エリアアクティブ駆動を行う液晶表示装置において各エリアに対応したＬＥＤの輝度を求める際に、画像の平均輝度レベルに基づいて、予めＬＥＤ輝度の上限値／下限値が決定される。詳しくは、図４に示すように、ＡＰＬ値が低いほどＬＥＤ輝度の下限値も低い値とされ、ＡＰＬ値が高いほどＬＥＤ輝度の下限値も高い値とされる。このように、ＡＰＬ値が高くなるにつれてＬＥＤ輝度の下限値が最小輝度から徐々に上昇するので、画面が全体的に明るくなるにつれて、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が小さくなる。これにより、動画表示によって各エリアのＬＥＤの輝度がフレーム毎に変化しても、エリア間の輝度差が従来よりも小さくなるので、フリッカの発生が抑制される。また、ＡＰＬ値が低い時には、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が大きくなる。このため、全体的に暗い画像の表示が行われるときには、高いコントラストが得られる。
＜１．４　変形例＞
　上記第１の実施形態においては、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係は図４に示すようになっていたが、本発明はこれに限定されない。以下、上記対応関係の変形例を示す。
＜１．４．１　第１の変形例＞
　図６は、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第１の変形例を示す図である。本変形例では、ＬＥＤ輝度の下限値については、ＡＰＬ値の高低にかかわらず一定（最小輝度）とされる。一方、ＬＥＤ輝度の上限値については、ＡＰＬ値に応じて変化する値とされる。詳しくは、ＡＰＬが最小のときを基準とすると、ＡＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の上限値は最大輝度から徐々に低くされる。すなわち、画面が全体的に明るくなるにつれて、ＬＥＤ輝度の上限値は徐々に低下する。
　本変形例によれば、画面が全体的に明るくなるにつれて、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が小さくなる。これにより、上記第１の実施形態と同様、動画表示の際にフリッカの発生が抑制される。また、画面が全体的に明るくなるにつれてＬＥＤ輝度の上限値は低下するので、消費電力が低減されるとともに、発熱量も低減される。さらに、全体的に明るい画像の表示が行われるときの眩しさ感が緩和される。さらにまた、ＡＰＬ値が低い時には、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が大きくなるので、上記第１の実施形態と同様、全体的に暗い画像の表示が行われるときに高いコントラストが得られる。
＜１．４．２　第２の変形例＞
　図７は、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第２の変形例を示す図である。本変形例では、ＡＰＬが低い時（参照符号７１で示す範囲にある時）には、ＡＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の下限値が比較的高い割合で最小輝度から高められる。例えば、真っ暗の画像が表示されている状態から図２６に示したような白いバーが表示される状態に移るような場合には、ＡＰＬの上昇は僅かである。このため、ＡＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係が図４に示したようなものである場合には、エリア間の輝度差はあまり小さくはならない。一方、図７に示した対応関係であれば、ＬＥＤ輝度の下限値が高められることによりエリア間の輝度差が効果的に小さくされ、フリッカの発生が効果的に抑制される。
　また、ＡＰＬが比較的高い時（参照符号７２で示す範囲にある時）には、ＡＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の上限値は最大輝度から徐々に低くされる。これにより、上記第１の変形例と同様、消費電力の低減、発熱量の低減、眩しさ感の緩和などの効果が得られる。
＜２．第２の実施形態＞
＜２．１　全体構成および処理手順＞
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、上記第１の実施形態におけるＡＰＬ算出部１６に替えて、周囲照度検出部４１が設けられている。なお、周囲照度検出部４１以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　周囲照度検出部４１は、この液晶表示装置１０の周囲の明るさ（照度）を検出し、検出された照度を示す値を検出照度データ５１として出力する。輝度範囲決定部１５１は、この検出照度データ５１のデータ値に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値を決定する。なお、以下においては、検出照度データ５１のデータ値のことを単に「検出照度」という。
　図９は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１５の処理を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１５において、エリアアクティブ駆動処理部１５内の輝度範囲決定部１５１は、周囲照度検出部４１から出力された検出照度データ５１のデータ値（検出照度）に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値と下限値を決定する。なお、ステップＳ１５以外のステップにおける処理内容については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　本実施形態においては、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値とは、図１０に示すように予め対応付けられている。図１０に示す例では、ＬＥＤ輝度の上限値については、検出照度の高低にかかわらず一定（最大輝度）とされる。一方、ＬＥＤ輝度の下限値については、検出照度に応じて変化する値とされる。詳しくは、周囲照度が最小のときを基準とすると、検出照度が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の下限値は最小輝度から徐々に高くされる。
＜２．２　効果＞
　本実施形態によれば、検出照度が高くなるにつれてＬＥＤ輝度の下限値は上昇するので、液晶表示装置の周囲が明るくなるにつれて、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が小さくなる。これにより、液晶表示装置が明るい環境下で使用されている時に、動画表示の際のフリッカの発生が抑制される。また、液晶表示装置の周囲（使用環境）が暗い時には、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が大きくなるので、高いコントラストが得られる。
＜２．３　変形例＞
　上記第１の実施形態においては、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係は図１０に示すようになっていたが、本発明はこれに限定されない。以下、上記対応関係の変形例を示す。
＜２．３．１　第１の変形例＞
　図１１は、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第１の変形例を示す図である。本変形例では、ＬＥＤ輝度の下限値については、検出照度の高低にかかわらず一定（最小輝度）とされる。一方、ＬＥＤ輝度の上限値については、検出照度に応じて変化する値とされる。詳しくは、周囲照度が最大のときを基準とすると、検出照度が低くなるに従って、ＬＥＤ輝度の上限値は最大輝度から徐々に低くされる。
　本変形例によれば、周囲照度が低くなるにつれてＬＥＤ輝度の上限値が低下するので、液晶表示装置の周囲が暗くなるにつれて、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が小さくなる。これにより、液晶表示装置が暗い環境下で使用されている時に、動画表示の際のフリッカの発生が抑制される。また、液晶表示装置が暗い環境下で使用されている時の眩しさ感が緩和される。
＜２．３．２　第２の変形例＞
　図１２は、周囲照度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値との対応関係の第２の変形例を示す図である。本変形例では、周囲照度が所定値以下であるときには、ＬＥＤ輝度の上限値／下限値は検出照度に応じて変化する値とされ、周囲照度が所定値以上であるときには、ＬＥＤ輝度の上限値／下限値は検出照度にかかわらず一定とされる。詳しくは、ＬＥＤ輝度の上限値については、周囲照度が上記所定値のときを基準とすると、検出照度が低くなるに従って最大輝度から徐々に低くされる。一方、ＬＥＤ輝度の下限値については、周囲照度が最小のときを基準とすると、検出照度が上記所定値になるまでは、検出照度が高くなるに従って最小輝度から徐々に高くされる。
　本変形例によれば、周囲照度にかかわらず、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が従来よりも小さくされる。このため、液晶表示装置の使用環境にかかわらず、動画表示の際のフリッカの発生が抑制される。また。検出照度が低い時にはＬＥＤ輝度の上限値が低くなるので、液晶表示装置が暗い環境下で使用されている時の眩しさ感が緩和される。さらに、検出照度が低い時にはＬＥＤ輝度の下限値が低くなるので、液晶表示装置が暗い環境下で使用されている時に高いコントラストが得られる。
＜３．第３の実施形態＞
＜３．１　全体構成および処理手順＞
　図１３は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、上記第１の実施形態におけるＡＰＬ算出部１６に替えて、ＢＬＵ温度検出部４２が設けられている。なお、ＢＬＵ温度検出部４２以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ＢＬＵ温度検出部４２は、この液晶表示装置１０に設けられているバックライト１３の温度（以下、「ＢＬＵ温度」という。）を検出し、検出された温度を示す値を検出温度データ５２として出力する。輝度範囲決定部１５１は、この検出温度データ５２のデータ値に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値を決定する。なお、以下においては、検出温度データ５２のデータ値のことを単に「検出温度」という。
　図１４は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１５の処理を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１５において、エリアアクティブ駆動処理部１５内の輝度範囲決定部１５１は、ＢＬＵ温度検出部４２から出力された検出温度データ５２のデータ値（検出温度）に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値と下限値を決定する。なお、ステップＳ１５以外のステップにおける処理内容については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　本実施形態においては、ＢＬＵ温度とＬＥＤ輝度の上限値／下限値とは、図１５に示すように予め対応付けられている。図１５に示す例では、ＬＥＤ輝度の下限値については、検出温度の高低にかかわらず一定（最小輝度）とされる。一方、ＬＥＤ輝度の上限値については、ＢＬＵ温度が所定値以下のときには一定（最大輝度）とされ、ＢＬＵ温度が当該所定値以上のときには検出温度に応じて変化する値とされる。詳しくは、ＢＬＵ温度が上記所定値のときを基準とすると、検出温度が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の上限値は徐々に低くされる。
＜３．２　効果＞
　本実施形態によれば、バックライトの温度が所定温度以上になれば、バックライトの温度が高くなるにつれてＬＥＤ輝度の上限値が低くされる。このため、バックライトの温度の上昇に起因する熱暴走が抑制されるとともに、消費電力が低減される。また、バックライトの温度が低い時にはＬＥＤ輝度の上限値が高くされるので、輝度不足が抑制される。
＜４．第４の実施形態＞
＜４．１　全体構成および処理手順＞
　図１６は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、上記第１の実施形態におけるＡＰＬ算出部１６に替えて、ＭＰＬ算出部４３が設けられている。なお、ＭＰＬ算出部４３以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ＭＰＬ算出部４３は、入力画像３１に基づき、エリア毎に動画であるか静止画であるかを判定し、全エリア数に対する動画エリア数の割合（以下、「ＭＰＬ」あるいは「画面動画率」という）を表すＭＰＬデータ５３を求める。輝度範囲決定部１５１は、このＭＰＬデータ５３のデータ値（算出画面動画率）に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値を決定する。なお、以下においては、ＭＰＬデータ５３のデータ値のことを単に「ＭＰＬ値」という。
　図１７は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１５の処理を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１５において、エリアアクティブ駆動処理部１５内の輝度範囲決定部１５１は、ＭＰＬ算出部４３で求められたＭＰＬ値に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値と下限値を決定する。なお、ステップＳ１５以外のステップにおける処理内容については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ここで、本実施形態におけるＭＰＬデータ５３の算出手順について説明する。図１８は、ＭＰＬ算出部４３の処理を示すフローチャートである。ＭＰＬ算出部４３は、上述した（ｐ×ｑ）個のエリアのうちの１つのエリアについて、当該エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅを求める（ステップＳ３１）。なお、後述するようにステップＳ３１からステップＳ３５までの処理が繰り返されることによって、ステップＳ３６に進む際には、（ｐ×ｑ）個のエリアの全てについて上記平均値Ｍｅが求められている。また、以下においては、現フレームの処理の際に求められた平均値を「Ｍｅ（ｎ）」で示し、１フレーム前（前フレーム）の処理の際に求められた平均値を「Ｍｅ（ｎ－１）」で示す。
　次に、ＭＰＬ算出部４３は、現フレームにおける平均値Ｍｅ（ｎ）と前フレームにおける平均値Ｍｅ（ｎ－１）との差が所定の閾値Ｔｈよりも大きいか否かの判定を行う（ステップＳ３２）。その結果、Ｍｅ（ｎ）とＭｅ（ｎ－１）との差が閾値Ｔｈよりも大きければ、ＭＰＬ算出部４３は、当該エリアを動画エリアと判断する（ステップＳ３３）。一方、Ｍｅ（ｎ）とＭｅ（ｎ－１）との差が閾値Ｔｈ以下であれば、ＭＰＬ算出部４３は、当該エリアを静止画エリアと判断する（ステップＳ３４）。なお、上記閾値Ｔｈについては、任意に設定可能とされる。
　次に、ＭＰＬ算出部４３は、動画エリアであるか静止画エリアであるかの判断を（ｐ×ｑ）個の全てのエリアについて終了したか否かを判定する。その結果、終了していればステップＳ３６に進み、終了していなければステップＳ３１に戻る。このようにして、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理が（ｐ×ｑ）回だけ繰り返される。
　ステップＳ３６では、ＭＰＬ算出部４３は、動画エリアであると判断されたエリア数を全エリア数で除することによって、ＭＰＬ（画面動画率）を算出する。図１７に示したステップＳ１５では、このようにして算出されたＭＰＬに基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値が決定される。
　本実施形態においては、ＭＰＬとＬＥＤ輝度の上限値／下限値とは、図１９に示すように予め対応付けられている。図１９に示す例では、ＬＥＤ輝度の上限値については、ＭＰＬ値が所定値以下のときには一定（最大輝度）とされ、当該所定値以上のときにはＭＰＬ値に応じて変化する値とされる。詳しくは、ＭＰＬが上記所定値のときを基準とすると、ＭＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の上限値は最大輝度から徐々に低くされる。一方、ＬＥＤ輝度の下限値については、ＭＰＬ値が上記所定値以上のときには一定とされ、当該所定値以下のときにはＭＰＬ値に応じて変化する値とされる。詳しくは、ＭＰＬが最小のときを基準とすると、ＭＰＬ値が上記所定値になるまでは、ＭＰＬ値が高くなるに従って、ＬＥＤ輝度の下限値は最小輝度から徐々に高くされる。
＜４．２　効果＞
　本実施形態によれば、ＭＰＬ値が高くなるにつれて、１フレーム中に現れ得るＬＥＤ輝度の最大値と最小値との輝度差が小さくなる。すなわち、画面中に動画像が多くなるほどエリア間の輝度差は小さくなる。このため、動画表示の際のフリッカが効果的に抑制される。
＜５．第５の実施形態＞
＜５．１　全体構成および処理手順＞
　図２０は、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、上記第１の実施形態におけるＡＰＬ算出部１６に替えて、ヒストグラム生成部４４が設けられている。なお、ヒストグラム生成部４４以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ヒストグラム生成部４４は、入力画像３１に基づき、１フレーム分の画像の輝度の分布を示すヒストグラムを生成する。そして、ヒストグラム生成部４４は、ヒストグラムに基づいて画像の傾向（例えば、「全体的に明るい画像」、「全体的に暗い画像」、「高輝度と低輝度が混在する画像」など）を解析し、その解析結果をヒストグラム解析結果データ５４として出力する。輝度範囲決定部１５１は、このヒストグラム解析結果データ５４に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値および下限値を決定する。
　図２１は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１５の処理を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１５において、エリアアクティブ駆動処理部１５内の輝度範囲決定部１５１は、ヒストグラム生成部４４から出力されたヒストグラム解析結果データ５４に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値と下限値を決定する。なお、ステップＳ１５以外のステップにおける処理内容については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　次に、ヒストグラム生成部４４で生成されるヒストグラムとＬＥＤ輝度の上限値／下限値との関係について例を挙げて説明する。ヒストグラムが図２２に示すようなものである場合（第１の例）には、全体的に明るい画像であると把握される。このとき、エリア間の輝度差は比較的小さくなるので、動画表示によるフリッカは視認されにくい。そこで、ＬＥＤ輝度の下限値は低い値とされる。ヒストグラムが図２３に示すようなものである場合（第２の例）には、全体的に暗い画像であると把握される。このとき、エリア間の輝度差は比較的小さくなるので、動画表示によるフリッカは視認されにくい。そこで、ＬＥＤ輝度の下限値は低い値とされる。ヒストグラムが図２４に示すようなものである場合（第３の例）には、高輝度画像と低輝度画像とが混在しているところ、比較的高輝度画像が多いと把握される。このとき、エリア間の輝度差は比較的大きくなるが、全体的に明るい画像の表示が行われるので、動画表示によるフリッカは視認されにくい。そこで、ＬＥＤ輝度の下限値は低い値とされる。ヒストグラムが図２５に示すようなものである場合（第４の例）には、高輝度画像と低輝度画像とが混在しているところ、比較的低輝度画像が多いと把握される。このとき、エリア間の輝度差は比較的大きくなり、かつ、全体的に暗い画像の表示が行われるので、動画表示によるフリッカが視認されやすい。そこで、ＬＥＤ輝度の下限値は高い値とされる。
＜５．２　効果＞
　本実施形態によれば、入力画像の輝度の分布に基づいて、ＬＥＤ輝度の上限値／下限値が決定される。すなわち、上記第１～第４の例のように、画像の全体的な傾向に応じて、ＬＥＤ輝度の上限値／下限値を変化させることができる。このため、フリッカが視認されやすい画像が表示される際に、エリア間の輝度差が小さくなるように予めＬＥＤ輝度の上限値／下限値を定めておくことができ、フリッカの発生が効果的に抑制される。
＜６．その他＞
　上記各実施形態では、バックライト１３は赤色ＬＥＤ２３、緑色ＬＥＤ２４および青色ＬＥＤ２５で構成されているが、バックライトを白色ＬＥＤや冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp ）などで構成してもよい。バックライトを白色ＬＥＤで構成した場合には、エリアアクティブ駆動処理部１５は、例えば、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像に基づきＹ画像（輝度画像）を生成し、図３に示す処理のうちステップＳ１１～Ｓ１８をＹ画像に対して行い、ステップＳ１９を３色の画像のそれぞれとＹ画像の組合せに対して行えばよい。
　また、上記各実施形態では、ＬＥＤユニット２２は赤色ＬＥＤ２３、緑色ＬＥＤ２４および青色ＬＥＤ２５を１個ずつ含むこととしたが、ＬＥＤユニット２２に含まれる３色のＬＥＤの個数はこれ以外でもよい。例えば、ＬＥＤユニット２２は赤色ＬＥＤ２３と青色ＬＥＤ２５を１個ずつ含み、緑色ＬＥＤ２４を２個含んでいてもよい。この場合、バックライト駆動回路１４は、２個の緑色ＬＥＤ２４の輝度の合計がステップＳ１６で決定されたＬＥＤ輝度になるように、２個の緑色ＬＥＤ２４を制御すればよい。
　また、液晶表示装置におけるフレームレートは任意でよく、例えば、３０Ｈｚでも６０Ｈｚでも１２０Ｈｚでもそれ以上でもよい。フレームレートが高いほど、ＬＥＤの輝度はより小さな単位で変化するので、フリッカはより目立たなくなる。また、バックライトを備えた任意の画像表示装置において上述のようにＬＥＤ輝度の上限値および下限値を定めることにより、液晶表示装置の場合と同様の効果を得ることができる。

Claims (26)

  1. 　バックライトの輝度を制御する機能を有する画像表示装置であって、
    　複数の表示素子を含む表示パネルと、
    　複数の光源を含むバックライトと、
    　入力画像に基づき、表示用データとバックライト制御データを求める信号処理部と、
    　前記光源の輝度の上限値および下限値を決定する輝度範囲決定部と、
    　前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動回路と、
    　前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動回路とを備え、
    　前記信号処理部は、前記バックライト制御データを求めるときに、前記入力画像を複数のエリアに分割し、前記輝度範囲決定部によって決定された上限値と下限値との範囲内で、各エリアに対応した光源の輝度を求めることを特徴とする、画像表示装置。
  2. 　１画面分の前記入力画像の平均輝度を算出する平均輝度算出部を更に備え、
    　前記輝度範囲決定部は、前記平均輝度算出部によって算出された平均輝度である算出平均輝度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記輝度範囲決定部は、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記輝度範囲決定部は、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
  5. 　前記表示パネルの受ける照度を検出する照度検出部を更に備え、
    　前記輝度範囲決定部は、前記照度検出部によって検出された照度である検出照度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  6. 　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする、請求項５に記載の画像表示装置。
  7. 　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする、請求項５に記載の画像表示装置。
  8. 　前記輝度範囲決定部は、前記検出照度が所定の照度以下であるときに、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定し、かつ、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定することを特徴とする、請求項５に記載の画像表示装置。
  9. 　前記バックライトの温度を検出する温度検出部を更に備え、
    　前記輝度範囲決定部は、前記温度検出部によって検出された温度である検出温度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  10. 　前記輝度範囲決定部は、前記検出温度が所定の温度以上であるときに、前記検出温度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする、請求項９に記載の画像表示装置。
  11. 　前記入力画像に基づき、エリア毎に動画であるか静止画であるかを判定し、動画であると判定されたエリアの数の前記複数のエリアの数に対する割合を画面動画率として算出する動画率算出部を更に備え、
    　前記輝度範囲決定部は、前記動画率算出部によって算出された画面動画率である算出画面動画率に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  12. 　前記輝度範囲決定部は、前記算出画面動画率が所定値以下であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値を決定し、前記算出画面動画率が前記所定値以上であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値を決定することを特徴とする、請求項１１に記載の画像表示装置。
  13. 　前記入力画像の輝度の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成部を更に備え、
    　前記輝度範囲決定部は、前記ヒストグラム生成部によって生成されたヒストグラムに基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
  14. 　複数の表示素子を含む表示パネルと複数の光源を含むバックライトとを備えた画像表示装置における画像表示方法であって、
    　入力画像に基づき、表示用データとバックライト制御データを求める信号処理ステップと、
    　前記光源の輝度の上限値および下限値を決定する輝度範囲決定ステップと、
    　前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して前記表示素子の光透過率を制御する信号を出力するパネル駆動ステップと、
    　前記バックライト制御データに基づき、前記バックライトに対して前記光源の輝度を制御する信号を出力するバックライト駆動ステップとを備え、
    　前記信号処理ステップでは、前記バックライト制御データを求めるときに、前記入力画像が複数のエリアに分割され、前記輝度範囲決定ステップで決定された上限値と下限値との範囲内で、各エリアに対応した光源の輝度が求められることを特徴とする、画像表示方法。
  15. 　１画面分の前記入力画像の平均輝度を算出する平均輝度算出ステップを更に備え、
    　前記輝度範囲決定ステップでは、前記平均輝度算出ステップで算出された平均輝度である算出平均輝度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値が決定されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像表示方法。
  16. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値が決定されることを特徴とする、請求項１５に記載の画像表示方法。
  17. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記算出平均輝度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値が決定されることを特徴とする、請求項１５に記載の画像表示方法。
  18. 　前記表示パネルの受ける照度を検出する照度検出ステップを更に備え、
    　前記輝度範囲決定ステップでは、前記照度検出ステップで検出された照度である検出照度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値が決定されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像表示方法。
  19. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値が決定されることを特徴とする、請求項１８に記載の画像表示方法。
  20. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値が決定されることを特徴とする、請求項１８に記載の画像表示方法。
  21. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記検出照度が所定の照度以下であるときに、前記検出照度が低くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値が決定され、かつ、前記検出照度が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値が決定されることを特徴とする、請求項１８に記載の画像表示方法。
  22. 　前記バックライトの温度を検出する温度検出ステップを更に備え、
    　前記輝度範囲決定ステップでは、前記温度検出ステップで検出された温度である検出温度に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値が決定されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像表示方法。
  23. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記検出温度が所定の温度以上であるときに、前記検出温度が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値が決定されることを特徴とする、請求項２２に記載の画像表示方法。
  24. 　前記入力画像に基づき、エリア毎に動画であるか静止画であるかを判定し、動画であると判定されたエリアの数の前記複数のエリアの数に対する割合を画面動画率として算出する動画率算出ステップを更に備え、
    　前記輝度範囲決定ステップでは、前記動画率算出ステップで算出された画面動画率である算出画面動画率に基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値が決定されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像表示方法。
  25. 　前記輝度範囲決定ステップでは、前記算出画面動画率が所定値以下であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の下限値が高くなるように該下限値が決定され、前記算出画面動画率が前記所定値以上であるときには、前記算出画面動画率が高くなるに従って前記光源の輝度の上限値が低くなるように該上限値が決定されることを特徴とする、請求項２４に記載の画像表示方法。
  26. 　前記入力画像の輝度の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップを更に備え、
    　前記輝度範囲決定ステップでは、前記ヒストグラム生成ステップで生成されたヒストグラムに基づいて、前記光源の輝度の上限値および下限値が決定されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像表示方法。
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