WO2012141114A1

WO2012141114A1 - 画像表示装置および画像表示方法

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Publication number: WO2012141114A1
Application number: PCT/JP2012/059630
Authority: WO
Inventors: 博文村上; 克也乙井
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-10-18

Abstract

　マルチ表示を行う複数の表示装置の１つにおいて、発光輝度算出部（１５１）は、表示画像と、隣接する表示装置において表示される画像の一部と、黒データとを含む入力画像（Ｄｖ）を複数のエリアに分割し、各エリアのＬＥＤの発光時の輝度である第１の発光輝度（Ｄｂ１）を求める。発光輝度補正部（１５２）は、上記複数のエリアを１エリアずつ順次に着目エリアとし、着目エリアの周囲のエリアの第１の発光輝度（Ｄｂ１）に対して輝度拡散処理やＢＬＵＲ処理などの補正を施すことにより、隣接する表示装置との境界を跨ぐ場合であっても適切なバックライト輝度分布が設定される。

Description

画像表示装置および画像表示方法

　本発明は、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し、特に画像表示装置を複数個配列することにより１つの画像を表示可能な画像表示装置に関する。

　従来より、画像表示装置をマトリクス状に複数個（例えば４つまたは９つ）配列することにより１つの画像を表示する、いわゆるマルチ表示を行う画像表示装置がある。このような画像表示装置では、その画面の大きさの数倍（例えば面積で４倍または９倍）の大きさの画像を表示することができ、大画面の表示を比較的安価に行うことができる。

　また液晶表示装置など、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することや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。

　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データとが求められ、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。日本特開２００５－２５８４０３号公報には、互いに隣接する分割領域（エリア）における不要なバックライトの輝度差が生じないように表示輝度範囲を拡大する表示装置の構成が記載されている。この構成により、コントラスト比の高い画像表示が実現される。また、日本特開２００６－３０５８８号公報には、バックライト輝度を画素単位で制御する表示装置の構成が記載されている。この構成により、演算誤差による階調不良の発生が防止される。さらに、日本特開２０１０－１２２４１７号公報には、入力される映像信号の最大階調を検出し、検出された最大階調に基づき各バックライト輝度を求める表示装置の構成が記載されている。この構成により、領域毎の明るさや色味のばらつきが抑制される。以下ではこれらの公報に記載の構成を従来技術の構成と呼ぶ。

日本特開２００５－２５８４０３号公報日本特開２００６－３０５８８号公報日本特開２０１０－１２２４１７号公報

　ここで、上記従来技術の構成では、マルチ表示について考慮されていないため、マルチ表示を行うために配列された隣接する２つのエリアアクティブ駆動を行う表示装置において、異なる表示装置の隣接または近接するエリアでのバックライトの輝度は、互いに無関係に（独立に）決定されることになる。したがって、１つの表示装置の画面内では好適にバックライトの輝度分布が設定される場合であっても、隣接する２つの表示装置の画面を含む表示範囲において好適な輝度分布が設定されることはない。

　したがって、例えば、低階調の背景上を高階調の小さなオブジェクトが移動するような表示（典型的には動画表示）が行われる場合、隣接する２つの表示装置で隣接する各エリアに対応したＬＥＤの輝度（または輝度分布状態）の急激な変化に起因して、画面にフリッカ（ちらつき）や輝度の部分的な不均一が発生することがある。典型的には、画素の輝度の最大値に基づいて発光輝度が決定されている場合、上記オブジェクトが隣接する２つの表示装置の表示画面における境界部分を跨って移動するように表示されると、対応する各エリアの発光輝度は大きく変化し、それら発光輝度の急激な変化がフリッカや輝度の部分的な不均一として視認されることがある。

　そこで、本発明では、マルチ表示を行うために複数が配列されるエリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、簡易な構成で、複数の表示装置の画面を含む表示範囲において好適なバックライト輝度分布が設定される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、マトリクス状に互いに隣接して配列される複数の画像表示装置により１つの全体画像が表示されるよう、前記全体画像の一部である表示画像を表示する画像表示装置であって、
　光源を含むバックライトと、
　前記光源からの光を透過することにより前記表示画像を構成する複数の画素を表示する複数の表示素子を含む表示パネルと、
　前記表示画像を含み前記表示画像よりも大きい入力画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出部と、
　前記表示画像と前記発光輝度算出部により求められた前記発光輝度データとに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
　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、
　前記発光輝度データに基づき、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、
　前記入力画像は、隣接する他の画像表示装置により表示されるべき画像のうち、前記全体画像において前記表示画像に隣接する画像部分を含むことを特徴とする。

　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　他の画像表示装置に対する位置関係に基づき、外部から与えられる前記全体画像を示す画像データから前記入力画像を生成する画像変換回路をさらに備え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、
　前記画像変換回路は、前記全体画像において前記表示画像に隣接し、他の画像表示装置により表示されない画像部分であって、黒表示のためのデータからなる画像部分をさらに含むよう、前記入力画像を生成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、
　前記画像変換回路は、前記表示画像が黒表示のためのデータのみを含む場合、前記表示画像のみを含む前記入力画像を生成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２の局面において、
　他の画像表示装置との位置関係を検出する位置検出部をさらに備えることを特徴とする。

　本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記発光輝度算出部は、前記光源に対応する各エリアの入力画像と、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの入力画像とに基づき、前記発光輝度データを求めることを特徴とする。

　本発明の第７の局面は、本発明の第６の局面において、
　前記発光輝度算出部は、
　　前記光源に対応するエリア毎の前記入力画像に基づきエリア毎の発光輝度データを求めるエリア演算部と、
　　前記エリア演算部により求められる各エリアの前記発光輝度データにより示される輝度を、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの発光輝度データに基づき、増加するよう補正する補正演算部と
を含むことを特徴とする。

　本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記入力画像は、前記全体画像において前記表示画像に隣接し、他の画像表示装置により表示されない画像部分であって、黒表示のためのデータからなる画像部分をさらに含むことを特徴とする。

　本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記発光輝度算出部は、前記表示画像が黒表示のためのデータのみを含む場合、前記表示画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記表示画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求めることを特徴とする。

　本発明の第１０の局面は、マトリクス状に互いに隣接して配列される複数の画像表示装置により１つの全体画像が表示されるよう、前記全体画像の一部である表示画像を表示する画像表示方法であって、
　光源を含むバックライトを駆動するステップと、
　前記光源からの光を透過することにより前記表示画像を構成する複数の画素を表示する複数の表示素子を含む表示パネルを駆動するステップと、
　前記表示画像を含み前記表示画像よりも大きい入力画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
　前記表示画像と前記発光輝度算出ステップにおいて求められた前記発光輝度データとに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップとを備え、
　前記表示パネルを駆動するステップでは、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し、
　前記バックライトを駆動するステップでは、前記発光輝度データに基づき、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し、
　前記入力画像は、隣接する他の画像表示装置により表示されるべき画像のうち、前記全体画像において前記表示画像に隣接する画像部分を含むことを特徴とする。

　上記本発明の第１の局面によれば、隣接する他の画像表示装置により表示されるべき画像のうち、全体画像において表示画像に隣接する画像部分を含む入力画像に対して複数のエリアを設定し、発光輝度を求めるので、例えば着目エリアの発光輝度が周囲のエリアの発光輝度等により変化する。そのため、隣接する表示装置の境界部分においても適切なバックライト輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。

　上記本発明の第２の局面によれば、他の画像表示装置に対する位置関係に基づき、外部から与えられる全体画像を示す画像データから入力画像を生成する画像変換回路が備えられるので、他の画像表示装置などの制御を受けることなく、マルチ表示用の全体画像データを受け取るだけで、他の画像表示装置とともにマルチ表示を行うことができる。

　上記本発明の第３の局面によれば、画像変換回路によって、表示画像に隣接し、他の画像表示装置により表示されない画像部分であって、黒表示のためのデータからなる画像部分をさらに含むよう、入力画像が生成されるので、入力画像に含まれる表示画像の位置は、画像表示装置の配置位置によらず常に一定（典型的には中央部）となる。そのため、配置位置に応じたエリアと光源ないし発光輝度との対応関係を予め記憶しておく必要はなく、また液晶表示装置毎に計算対象が変化しないため、装置構成を簡易なものにすることができる。

　上記本発明の第４の局面によれば、画像変換回路によって、表示画像が黒表示のためのデータのみを含む場合、表示画像のみを含む入力画像を生成するので、他の液晶表示装置において表示される画像部分を対象とした計算が含まれない（計算する必要がない）ため、計算負荷を下げて消費電力を低減させることができる。

　上記本発明の第５の局面によれば、他の画像表示装置との位置関係を検出する位置検出部がさらに備えられるので、他の画像表示装置などの制御を受けることなく、マルチ表示用の全体画像データを受け取るだけで、他の画像表示装置とともにマルチ表示を行うことができる。

　上記本発明の第６の局面によれば、光源に対応する各エリアの入力画像と、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの入力画像とに基づき、発光輝度データが求められるので、隣接する表示装置の境界部分においても適切なバックライト輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。

　上記本発明の第７の局面によれば、エリア演算部により求められる各エリアの発光輝度データにより示される輝度を、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの発光輝度データに基づき、増加するよう補正演算部により補正されるので、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制されるとともに、単一エリア点灯時の輝度不足が解消され、光源の発光輝度が全体的に高められるので、光源の輝度不足に起因する表示品位の低下が抑制される。

　上記本発明の第８の局面によれば、画像変換回路によることなく、本発明の第３の局面と同様の入力画像の構成により、入力画像に含まれる表示画像の位置は、画像表示装置の配置位置によらず常に一定（典型的には中央部）となる。そのため、配置位置に応じたエリアと光源ないし発光輝度との対応関係を予め記憶しておく必要はなく、また液晶表示装置毎に計算対象が変化しないため、装置構成を簡易なものにすることができる。

　上記本発明の第９の局面によれば、画像変換回路によることなく、本発明の第４の局面と同様に他の液晶表示装置において表示される画像部分を対象とした計算が含まれない（計算する必要がない）ため、計算負荷を下げて消費電力を低減させることができる。

　上記本発明の第１０の局面によれば、装置に関する上記本発明の第１の局面による効果と同様の効果を方法の発明において奏することができる。

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。図１に示す液晶表示装置を含むマルチ表示を行う複数の表示装置の配置を示すブロック図である。上記第１の実施形態における入力画像の構成を示す図である。上記第１の実施形態における入力画像生成部の処理手順を示すフローチャートである。上記第１の実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部の処理手順を示すフローチャートである。上記第１の実施形態における液晶データと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の実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部の詳細な構成を示すブロック図である。上記第１の実施形態におけるＬＥＤフィルタの例を示す図である。上記第１の実施形態における輝度拡散フィルタの例を説明するための図である。上記第１の実施形態において、動画表示の際の各エリアにおける発光輝度の変化について説明するための図である。図１１に示す動画表示の際の発光輝度分布について説明するための図である。図１１に示す動画表示を従来の装置構成で行った場合の発光輝度分布について説明するための図である。本発明の第２の実施形態における入力画像の構成を示す図である。上記第２の実施形態における入力画像生成部の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態における入力画像の構成を示す図である。上記第３の実施形態における入力画像生成部の処理手順を示すフローチャートである。

　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＞
　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、入力画像生成部１６、および接続位置検出部１７を備えている。この液晶表示装置１０は、画面を複数のエリアに分割して各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、ｐとｑは１以上の整数であって、ｐとｑのうち少なくとも一方は２以上の整数であるものとする。またｍとｎは２以上の整数であればよいが、以下ではｍ＝１３６６であり、ｎ＝７６８であるものとする。

　ここで上記各エリアは、説明の便宜上、表示画面を単純に分割することにより設定されるものとするが、このエリアは周囲のエリアと重なる部分を含むように設定されてもよいし、各エリアの境界位置が（例えば入力画像や輝度計算処理などに応じて）変化するものであってもよい。

　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Ｄｖを示す信号（以下ではこの信号も入力画像Ｄｖという）が入力される。Ｒ画像、Ｇ画像、およびＢ画像は、いずれも後述するように（１９２０×１０８０）個の画素の輝度を含んでいる。エリアアクティブ駆動処理部１５は、入力画像Ｄｖ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Ｄａという）と、バックライト１３の駆動に用いる発光輝度制御データ（以下、ＬＥＤデータＤｂという）とを求める（詳細は後述）。

　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、全体としてマトリクス状に配置される。すなわちこの液晶パネル１１は、ＷＸＧＡの解像度に相当する１３６６×７６８画素の表示画像を表示する。なおこのマトリクス状とは、行と列とが交差する配列状態であることを意味し、必ずしも格子状に配列される必要はない。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、行方向に順に配置される。但し、表示素子の配列順に限定はない。Ｒ表示素子、Ｇ表示素子、およびＢ表示素子はそれぞれサブ画素を形成し、それら３個のサブ画素で１個のカラー画素を形成する。なお、３個以外の個数のサブ画素で１個のカラー画素が形成されている場合にも本発明を適用できる。また、以下においては、行方向のことを左右方向ともいい、列方向のことを上下方向ともいう。

　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Ｄａ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、全体としてマトリクス状に配置される。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。なお、ＬＥＤユニット２２は、実際には図示されない導光板や反射板などを含んでおり、ＬＥＤ２３～２５から出射された光が、液晶パネル１１の背面の一部に一様に当たるような構成となっている。

　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Ｄｂ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。但し、輝度不足などの理由により、１個のエリアに対して複数のＬＥＤユニットがセットで使用されることも可能である。その場合、バックライト駆動回路１４から１個のエリアに対して与えられる輝度制御信号に基づき複数のＬＥＤユニットが同時に発光する。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（発光時の輝度）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。

　また、本実施形態では後述するように、液晶表示装置１０に隣接する他の液晶表示装置の画面におけるエリアや、液晶表示装置１０に隣接しない仮想的な画面におけるエリアに対応する仮想的なＬＥＤユニットの発光輝度を求める。求められた仮想的なＬＥＤユニットの発光輝度は、液晶表示装置１０内の対応するエリアのＬＥＤユニットの発光輝度を決定するために使用される。詳しくは後述する。

　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、求めた輝度を表すＬＥＤデータＤｂ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Ｄｂ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（表示され得る輝度、以下「表示輝度」という）Ｄｂ’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Ｄｖと表示輝度Ｄｂ’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Ｄａ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Ｄｖに基づき好適な液晶データＤａとＬＥＤデータＤｂとが求められ、液晶データＤａに基づき表示素子２１の光透過率を制御し、ＬＥＤデータＤｂに基づきＬＥＤ２３～２５の輝度を制御することにより、入力画像Ｄｖに含まれる表示画像を液晶パネル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。

　図３は、図１に示す液晶表示装置を含むマルチ表示を行う複数の表示装置を示すブロック図である。本実施形態の液晶表示装置１０は、マルチ表示を行うためにマトリクス状に配置列される９つの液晶表示装置のうちの１つである。この９つの液晶表示装置２～１０は、全て同一の構成要素を備えており、配列される位置に応じて異なる表示画像を表示する。

　図３に示す映像信号源２０は、１９２０×１０８０画素の画像を表すフルＨＤの画像データＤＶＡを出力する。この画像データＤＶＡは、マルチ表示を行う液晶表示装置２～１０にそれぞれ与えられ、液晶表示装置２～１０はその配列位置に応じた上記画像データＤＶＡにより表される画像（以下「全体画像」という）の一部を表示する。

　液晶表示装置２～１０は、それぞれマルチ表示における配列位置を検出するための接触検知用スイッチＡ～Ｄを備える。図３に示されるように、接触検知用スイッチＡ～Ｄは、液晶表示装置２～１０の各辺に１つずつ設けられており、どのスイッチがオンとなっているか（すなわち他の液晶表示装置との接触状態を検知しているか）を判定することにより、液晶表示装置２～１０の表示画面により表示される全体画面のうちのどの部分を表示すればよいかを知ることができる。例えば、全体画面の右下隅に位置する液晶表示装置１０は、スイッチＡ、Ｄのみがオンとなっているため、右下隅に位置していることが分かる。その他の液晶表示装置２～１０においても同様であって、オンとなっているスイッチの組み合わせによってその配置位置が一意に導かれる。

　図１に示す接続位置検出部１７は、以上のように接触検知用スイッチＡ～Ｄのオンオフ状態を検出することにより、マルチ表示における配置位置を算出し、当該配置位置を示す検出信号Ｄｐ（以下では配置位置もＤｐにより示す）を入力画像生成部１６に与える。

　なお、以上のような配置位置を検出する手法は、例えば液晶表示装置が４つ配列される場合であっても同様であるが、例えば液晶表示装置が１６個またはそれ以上配列される場合や、配列される個数が縦方向と横方向とで異なる場合または途中で変化するような場合、上記スイッチのオンオフ状態を検出するだけでは、液晶表示装置の配列位置を知ることができない。そのような場合には、上記のような接触検知用スイッチＡ～Ｄに代えて、隣接する液晶表示装置の配置位置を示すデータを当該隣接する液晶表示装置から受け取ることができる入力端子を設けることにより、その配列位置を知ることができる。またマルチ表示を行う液晶表示装置の全ての配置位置を示すデータを受け取ることができるよう構成すれば、どのように配置しても全体画像に対するどの部分の画像を表示すればよいかを容易に判別することができる。以下では説明を簡易にするため、液晶表示装置１０は、図３に示すマルチ表示のみを行うものとする。この液晶表示装置１０に与えられる入力画像Ｄｖは、図４に示すように決定される。

　図４は、入力画像Ｄｖの構成を説明するための図である。まず図４に示す拡大全体画像ＤＶＡｍは、映像信号源２０から与えられるフルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像データＤＶＡにより示される画像を、４０９８×２３０４画素の仮想的な画像に解像度変換したものである。入力画像Ｄｖは、この拡大全体画像ＤＶＡｍの右隅部分に位置し、ＷＸＧＡの解像度を有する１３６６×７６８画素の表示画像を中央に含む、フルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像である。なお、上記解像度（および画素数）は一例であって特に限定はなく、例えば画像データＤＶＡの解像度が入力画像Ｄｖの解像度より小さくてもよい。また、上記解像度変換には周知の手法が用いられる。

　ここで、入力画像Ｄｖの上辺近傍と左辺近傍は、図３および図４を参照すれば分かるように、液晶表示装置７により表示される表示画面の下辺近傍の一部と、液晶表示装置９により表示される表示画面の右辺近傍の一部とを含んでいる。

　また、入力画像Ｄｖの右辺近傍と下辺近傍の図４において斜線で示される部分は、画像データＤＶＡには含まれない部分であって、黒表示のためのデータ（以下「黒データ」という）で構成されている。この黒データは、当該部分を表示するべき液晶表示装置（の表示画面）が存在しないため仮想的に補われるものである。以上のような解像度変換および黒データの挿入は入力画像生成部１６において行われる。以下、この入力画像生成部１６の処理動作について図５を参照して説明する。

＜１．２　入力画像生成部の動作＞
　図５は、入力画像生成部１６の処理手順を示すフローチャートである。まずステップＳ１００において、入力画像生成部１６は、映像信号源２０から画像データＤＶＡを受け取るとともに、接続位置検出部１７から本液晶表示装置１０のマルチ表示における配置位置を示す検出信号Ｄｐを受け取る。

　次にステップＳ１１０において、入力画像生成部１６は、画像データＤＶＡにより示される全体画像を拡大全体画像（以下「拡大画像」ともいう）ＤＶＡｍに拡大し、受け取られた上記配置位置Ｄｐに基づいて、その一部（ここでは右下の部分）を分割する。なお、分割後に拡大するなど解像度変換の具体的な手法には特に限定はない。

　続いてステップＳ１２０において、入力画像生成部１６は、配置位置Ｄｐに基づいて黒データを追加する場合か否かを判定し、追加しない場合（ステップＳ１２０においてＮｏの場合）には処理はステップＳ１４０に進み、追加する場合（ステップＳ１２０においてＹｅｓの場合）には配置位置Ｄｐに基づき黒データを追加する処理（ステップＳ１３０）を行った後、ステップＳ１４０の処理に進む。

　なお、図４に示す拡大全体画像ＤＶＡｍと液晶表示装置との位置関係を参照すれば、黒データを追加しない場合とは、当該液晶表示装置が全体画像の中央部分を表示する場合、すなわち液晶表示装置６である場合であることがわかる。また、黒データは、前述したように当該部分を表示するべき液晶表示装置（の表示画面）が存在しないため（仮想的な表示画像部分として）補われるものである。このことから、図４に示される位置関係を参照すれば、どの液晶表示装置に対してどの部分に黒データを挿入するかが容易にわかる。したがって詳しい説明は省略するが、例えば図４に示す入力画像Ｄｖの右側に挿入される黒データの左右方向の幅は２７７画素であり、下側に挿入される黒データの上下方向の幅は１５６画素となる。

　次にステップＳ１４０において、入力画像生成部１６は、上記のように黒データを追加されたまたはされていない１９２０×１０８０画素の画像を入力画像Ｄｖとしてエリアアクティブ駆動処理部１５に与える。このように、接続位置検出部１７によって検出される他の画像表示装置に対する位置関係に基づき、外部から与えられる全体画像を示す画像データから入力画像を生成する入力画像生成部１６によって、他の画像表示装置などの制御を受けることなく、マルチ表示用の全体画像データを受け取るだけで、他の画像表示装置とともにマルチ表示を行うことができる。次に、エリアアクティブ駆動処理部１５の処理動作について図６を参照して説明する。

＜１．３　エリアアクティブ駆動処理部の動作＞
　図６は、エリアアクティブ駆動処理部１５の処理手順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Ｄｖ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１９２０×１０８０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、（ｓｉ×ｓｊ）個（ｓは２以上の整数、ｉはｐより大きい整数、ｊはｑより大きい整数）の画素の輝度を含む縮小画像を求める（ステップＳ１２）。

　前述したように表示画像は各ＬＥＤユニット２２に対応する（ｐ×ｑ）個のエリアに分かれているが、入力画像Ｄｖはこの表示画像を中央に含み、その各辺に隣接する４つ分以上のエリアの大きさに相当する画像部分を含んでいるものとする。このように対応するエリアにＬＥＤユニット２２が存在しない画像部分を入力画像Ｄｖに含ませる理由については後述する。

　ステップＳ１２では、色成分Ｃの入力画像は、横方向に（ｓｉ／１９２０）倍、縦方向に（ｓｊ／１０８０）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（ｉ×ｊ）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、（ｉ×ｊ）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は、ステップＳ１４で求めた最大値Ｍａなどに基づき、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度を求める（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５で求められる輝度のことを以下「第１の発光輝度」という。

　次に、エリアアクティブ駆動処理部１５は、ステップＳ１４で求めた各エリアについての画素の輝度の最大値Ｍａや平均値Ｍｅなどに基づき、第１の発光輝度を第２の発光輝度に補正する（ステップＳ１６）。この補正処理（以下、「発光輝度補正処理」という）についての詳しい説明は後述する。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（ｉ×ｊ）個の第２の発光輝度に対して輝度拡散フィルタを適用することにより、（ｔｉ×ｔｊ）個（ｔは２以上の整数）の表示輝度を含む輝度データを求めたのち、実際には存在しないバックライトに対応する輝度データ部分を削除することにより（ｐ×ｑ）個の第１のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１７）。すなわちステップＳ１７では、（ｉ×ｊ）個の第２の発光輝度は、横方向と縦方向にそれぞれｔ倍に拡大されたのち、当該データの中央部分に相当する（ｐ×ｑ）個の輝度データが取り出される。

　前述したように、対応するエリアにＬＥＤユニット２２が存在しない画像部分を入力画像Ｄｖは含んでいるが、この部分に対応する輝度データも上記のように計算される。この部分の輝度データそれ自体はＬＥＤユニット２２に与えられるわけではないが、ＬＥＤユニット２２の輝度データを算出する際にこの部分の輝度データが参照される。そのため、この部分の輝度データを算出することは必要であるが、ＬＥＤユニット２２に与える必要はないため（与えるべきＬＥＤユニット２２がないため）、上記のようにこの部分の輝度データは破棄され、ＬＥＤユニット２２に与えられるべき（ｐ×ｑ）個の輝度データのみが取り出される。

　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と周囲のデータを削除する切り取り処理とを行うことにより、（ｍ×ｎ）個の表示輝度を含む第２のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１８）。すなわち、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（１９２０／ｔｉ）倍、縦方向に（１０８０／ｔｊ）倍に拡大されたのち、対応するバックライトユニットが存在しない各辺近傍のデータ、ここでは図４に示す他の液晶表示装置が存在しない部分に相当する黒データ部分と、他の液晶表示装置によって表示されるべきデータ部分とを削除することにより、本液晶表示装置１０における表示画像の画素数に相当する（ｍ×ｎ）個の表示輝度を含む第２のバックライト輝度データを得る。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で求めた第２の発光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）個の表示輝度Ｄｂ’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Ｔを表す液晶データＤａと、ステップＳ１６で求めた（ｐ×ｑ）個の第２の発光輝度を表すＬＥＤデータＤｂとを出力する（ステップＳ２０）。この際、液晶データＤａとＬＥＤデータＤｂ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６に示す処理を行うことにより、（１９２０×１０８０）個の画素の輝度をＲＧＢ各色毎に含む入力画像Ｄｖに基づき、（ｍ×ｎ×３）個の光透過率を表す液晶データＤａと、（ｐ×ｑ×３）個の第２の発光輝度を表すＬＥＤデータＤｂとを求める。

　図７は、液晶データＤａとＬＥＤデータＤｂが得られるまでの経過を具体的に説明するための図である。図７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とが得られる。さらに、最大値データに基づき、（３２×１６）個の発光輝度（第１の発光輝度）が得られる。第１の発光輝度は上述の最大値Ｍａ、平均値Ｍｅや後述するＬＥＤフィルタなどを用いて発光輝度補正処理によって補正され、（３２×１６）個の発光輝度（第２の発光輝度）を表す色成分ＣのＬＥＤデータが得られ、このＬＥＤデータのうちＬＥＤユニット２２に与えられるべき（ｐ×ｑ）個のＬＥＤデータが取り出され、ＬＥＤデータＤｂとなる。

　そして色成分ＣのＬＥＤデータＤｂ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）個の輝度を含む輝度データが得られ、この輝度データのうち表示画像に対応する部分のみが切り取られることにより、（１３６６×７６８）個の第２のバックライト輝度データＤｂ’が得られる。最後に、表示されるべき（１３６６×７６８）個の画素の輝度を第２のバックライト輝度データＤｂ’に含まれる輝度で割ることにより、（１３６６×７６８）個の光透過率を含む色成分Ｃの液晶データＤａが得られる。

　なお、図６および図７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良い。また、図６および図７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う構成としてもよい。

＜１．４　エリアアクティブ駆動処理部の構成＞
　図８は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１５の詳細な構成を示すブロック図である。エリアアクティブ駆動処理部１５は、所定の処理を実行するための構成要素として、発光輝度算出部１５１と、発光輝度補正部１５２と、表示輝度算出部１５３と、液晶データ算出部１５４と、画像切り取り部１５７とを備え、所定のデータを格納するための構成要素として、ＬＥＤフィルタ１５５と輝度拡散フィルタ１５６とを備えている。発光輝度算出部１５１には、最大輝度算出部１５１１と平均輝度算出部１５１２とが含まれている。発光輝度補正部１５２には、輝度拡散処理部１５２１と、ＬＥＤＢＬＵＲ処理部１５２２とが含まれている。

　なお、本実施形態においては、表示輝度算出部１５３と液晶データ算出部１５４とによって表示用データ算出部が実現され、輝度拡散処理部１５２１とＬＥＤＢＬＵＲ処理部１５２２によって補正演算部が実現されている。

　発光輝度算出部１５１は、入力画像Ｄｖを複数のエリアに分割し、当該入力画像Ｄｖに基づいて、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度である上述の第１の発光輝度Ｄｂ１を求める。その際、最大輝度算出部１５１１は、各エリアにおける画素の輝度の最大値Ｍａを求め、平均輝度算出部１５１２は、各エリアにおける画素の輝度の平均値Ｍｅを求める。第１の発光輝度Ｄｂ１を算出する方法としては、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、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得られる値に基づいて決定する方法などがある。本実施形態においては、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が採用される。最大値Ｍａ、平均値Ｍｅ、および第１の発光輝度Ｄｂ１は、発光輝度補正部１５２に与えられる。以下、各エリアにおける画素の輝度の最大値Ｍａのことを「最大輝度」ともいう。

　ＬＥＤフィルタ１５５には、各エリアの発光輝度を補正するためのデータが格納されている。ＬＥＤフィルタ１５５は模式的には例えば図９に示すようなものとなっている。このＬＥＤフィルタ１５５には、任意のエリアに着目したときに当該エリア（以下「着目エリア５１」という）の明るさを補助すべく周囲のエリアの発光輝度を本来の発光輝度よりも高くするための、着目エリア５１の発光輝度に対する周囲のエリアの発光輝度の比率（以下、「寄与比率」という）Ｒｃが格納されている。

　発光輝度補正部１５２は、最大値Ｍａ、平均値ＭｅやＬＥＤフィルタ１５５に格納されている寄与比率Ｒｃなどに基づいて、発光輝度算出部１５１によって算出された第１の発光輝度Ｄｂ１を補正する。本実施形態においては、まず輝度拡散処理部１５２１が後述する輝度拡散処理を行い、次にＬＥＤＢＬＵＲ処理部１５２２が後述するＬＥＤＢＬＵＲ処理を行う。これらの処理によって、パネル内の各エリアについての第２の発光輝度が算出される。第２の発光輝度を示すＬＥＤデータＤｂは、バックライト駆動回路１４に与えられるとともに表示輝度算出部１５３に与えられる。

　輝度拡散フィルタ１５６には、任意のエリアのＬＥＤから出射された光がどのように拡散するかを示す数値データ（以下、「光拡散データ」という）が格納されている。詳しくは、１つのエリアのＬＥＤが発光した時に当該エリアに現れる輝度の値を「１００」と仮定した場合における、当該エリアおよびその周囲のエリアに現れる輝度の値が、上記光拡散データとして輝度拡散フィルタ１５６に格納されている。例えば、図８に示すように、光拡散データが輝度拡散フィルタ１５６に格納されている。

　表示輝度算出部１５３は、発光輝度補正部１５２で求められたＬＥＤデータ（第２の発光輝度）Ｄｂと輝度拡散フィルタ１５６に格納されている光拡散データＤｓとに基づいて、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１における表示輝度Ｄｂ’を求める。また、画像切り取り部１５７は、フルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の入力画像Ｄｖから、前述したようにその中央に含まれるＷＸＧＡの解像度を有する１３６６×７６８画素の表示画像を切り出し、当該表示画像を液晶データ算出部１５４に与える。液晶データ算出部１５４は、表示画像と表示輝度Ｄｂ’とに基づいて、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１の光透過率を表す液晶データＤａを求める。

＜１．５　発光輝度補正処理＞
　次に、発光輝度補正部１５２で行われる発光輝度補正処理について説明する。本実施形態においては、第１の発光輝度を補正して第２の発光輝度を求めるための処理として、各エリアの最大輝度Ｍａに基づいて当該各エリアの周囲のエリアの発光輝度を補正する処理（「輝度拡散処理」という）と、各エリアにＬＥＤフィルタ１５５を適用することにより当該各エリアの周囲のエリアの発光輝度を補正する処理（「ＬＥＤＢＬＵＲ処理」という）とが行われる。なお、輝度拡散処理およびＬＥＤＢＬＵＲ処理の一方は省略されてもよいし、また、輝度拡散処理またはＬＥＤＢＬＵＲ処理に代えて、またはこれらとともにこれらとは異なる発光輝度を補正する処理が含まれていてもよい。

　まず、輝度拡散処理部１５２１において行われる輝度拡散処理では、パネル内のエリアが１エリアずつ順次に着目エリアとされ、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度（第１の発光輝度）に補正が施される。本実施形態においては、この輝度拡散処理によって、着目エリアを中心とする行方向に７エリアかつ列方向に７エリアの範囲内における輝度分布が行方向および列方向に４倍の範囲に拡がるように、当該着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施される。

　次に、ＬＥＤＢＬＵＲ処理部１５２２において行われるＬＥＤＢＬＵＲ処理では、輝度拡散処理と同様、パネル内のエリアが１エリアずつ順次に着目エリアとされ、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施される。ＬＥＤＢＬＵＲ処理部１５２２は、ＬＥＤフィルタ１５５に格納されている寄与比率Ｒｃに基づいて、輝度拡散処理部１５２１による輝度拡散処理によって求められた拡散輝度を補正する。補正は、図９に示したようなＬＥＤフィルタ１５５をエリア毎に適用することによって行われる。なお、着目エリアの発光輝度が０の場合、当該着目エリアの周囲のエリアの発光輝度は補正されない。

　本実施形態においては、着目エリアを中心とする行方向に７エリアかつ列方向に７エリアの範囲内に位置するエリアに対して補正が施される。その際、ＬＥＤフィルタ１５５に格納されている寄与比率Ｒｃを用いて、着目エリアの周囲のエリアについての補正後の輝度値が求められる。

＜１．６　効果＞
　本実施形態によれば、パネル内のエリアが１エリアずつ順次に着目エリアとされ、着目エリアを中心とする行方向に７エリアかつ列方向に７エリアの範囲内における輝度分布が行方向および列方向に４倍の範囲に拡がるように（輝度拡散処理）、かつＬＥＤフィルタ１５５に格納されている寄与比率Ｒｃに応じた寄与結果、ここでは光量の増加が生じるように（ＬＥＤＢＬＵＲ処理）、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施される。このように輝度分布の範囲が拡がるようにかつ適切な光量増加を生じるように着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施されることにより、隣接する表示装置の境界部分においても適切なバックライト輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。

　このことについて、図１１から図１３までを参照して詳しく説明する。ここでは、図１１に示すように本液晶表示装置１０とこの左側に隣接する液晶表示装置９との表示画面の境界付近が示されており、白色（輝度１００％）の微細な矩形オブジェクト９１が黒色（輝度０％）の背景の中で表示画面の境界を越えて左から右へと移動する動画表示が行われたときの現象について説明する。

　具体的には、水平方向（画面の左右方向）に連続するエリア７１～７９内を矩形オブジェクト９１が時間の経過に従って画面の左から右へと移動するものと仮定する。なお、エリア７１～７４は隣接する液晶表示装置９におけるエリアであり、エリア７５～７９は本液晶表示装置１０におけるエリアである。この図１１に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて矩形オブジェクト９１がエリア７４からエリア７５へと移動する場合、本実施形態によると、各エリア７１～７９における（ＬＥＤの）発光輝度の変化は例えば図１２に示すようなものとなる。これに対して、従来例によれば、各エリア７１～７９における（ＬＥＤの）発光輝度の変化は、例えば図１３に示すようなものとなる。

　すなわち、図１２に示される本実施形態によれば、時刻ｔ１と時刻ｔ２において、輝度の分布状態に変化がないのに対して、図１３に示される従来例によれば、時刻ｔ１では輝度のピーク位置の右側に輝度ゼロのエリアが分布しているのに対して、時刻ｔ２では輝度のピーク位置の左側に輝度ゼロのエリアが分布しているので、時刻ｔ１と時刻ｔ２において、輝度の分布状態が大きく変化しており、不適切なバックライト輝度分布が設定されていると言える。また、本実施形態によれば、隣接するエリア間の発光輝度の差が従来例よりも小さくなる。このため、或る一定時間での各エリアにおける発光輝度の変化が従来例よりも小さくなる。これにより、各エリアにおける発光輝度の急激な変化がなくなり、フリッカの発生が抑制される。

　また、上記ＬＥＤＢＬＵＲ処理によると、入力画像に基づき或るエリアの光源が点灯するときに、当該エリアの周囲のエリアの輝度が高められる。このため、単一エリア点灯が行われた際に、点灯対象のエリアの周囲のエリアの光源も点灯する。その結果、点灯対象のエリアに現れる輝度が従来よりも高められ、単一エリア点灯時の輝度不足が解消される。さらに、ＬＥＤの発光輝度が全体的に高められるので、ＬＥＤの輝度不足に起因する表示品位の低下が抑制される。

＜２．第２の実施形態＞
＜２．１　全体的な構成＞
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態の場合とは異なって、他の液晶表示装置の存在しない仮想的な表示画像部分に黒データを補わない。この点を除き、本実施形態の全体構成およびエリアアクティブ駆動処理部の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので（図１から図３までと図６から図１０までとを参照）、その説明を省略する。以下では、黒データが補われていない入力画像Ｄｖと、入力画像生成部１６の動作について、図１４および図１５を参照して説明する。

＜２．２　入力画像生成部の動作＞
　図１４は、入力画像Ｄｖの構成を説明するための図である。図１４に示す拡大全体画像ＤＶＡｍは、図４と同様、映像信号源２０から与えられるフルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像データＤＶＡにより示される画像を、４０９８×２３０４画素の仮想的な画像に解像度変換したものである。また入力画像Ｄｖは、この拡大全体画像ＤＶＡｍの右隅部分に位置し、ＷＸＧＡの解像度を有する１３６６×７６８画素の表示画像を図４に示す場合のように中央に含むのではなく、図１４に示すように右下隅部分に含む。したがって、この入力画像Ｄｖは、フルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像またはＷＸＧＡの解像度を有する１３６６×７６８画素の画像ではない。なお、液晶表示装置６における入力画像Ｄｖは、表示画像を中央に含むフルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像となる。また図１４を参照すれば分かるように、第１の実施形態の場合とは異なって、各表示装置において生成される入力画像のどの位置に表示画像部分が含まれるかが異なっている。以下、この入力画像生成部１６の処理動作について図１５を参照して説明する。

　図１５は、入力画像生成部１６の処理手順を示すフローチャートである。この図１５を図５と比較参照すれば分かるように、本実施形態の処理手順では、図５に示されるステップＳ１２０，Ｓ１３０が省略されている。したがって、入力画像生成部１６は、画像データＤＶＡにより示される全体画像を拡大全体画像ＤＶＡｍに拡大し、受け取られた上記配置位置Ｄｐに基づいて、その一部（ここでは右下の部分）を分割し、この分割により得られる画像を入力画像Ｄｖとしてエリアアクティブ駆動処理部１５に与える。

　このエリアアクティブ駆動処理部１５は、第１の実施形態の場合と基本的な同一の動作を行うが、第１の実施形態では入力画像Ｄｖに対して設定されるエリアと（当該液晶表示装置における）ＬＥＤユニット２２との対応関係は、他の全ての液晶表示装置と同一であるのに対して、本実施形態では、入力画像Ｄｖに含まれる表示画像の位置が液晶表示装置毎に異なるため、上記対応関係は一定ではない。そこで、エリアアクティブ駆動処理部１５は、配置位置に応じた上記対応関係を予め記憶し、接続位置検出部１７から受け取った配置位置Ｄｐに基づき、上記対応関係を示すデータを読み出し、読み出さされた対応関係に基づき、図６から図１０までを参照して前述した計算を行うことにより、ＬＥＤデータＤｂ液晶データＤａを求める。ここでこの計算は、第１の実施形態の場合のように黒データ部分である画像部分を対象とした計算が含まれていない（計算する必要がない）ため、計算負荷を下げて消費電力を低減させることができる。また、黒データを付加する処理も省略することができる。

　もっとも、第１の実施形態の場合には、配置位置に応じた上記対応関係を予め記憶しておく必要はなく、また液晶表示装置毎に計算対象が変化しないため、装置構成を簡易なものにすることができる。

＜２．３　効果＞
　以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施されることにより、適切なバックライト輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。また、第１の実施形態の場合とは異なって、黒データ部分である画像部分を対象とした計算が含まれていない（計算する必要がない）ため、計算負荷を下げて消費電力を低減させることができ、黒データを付加する処理も省略することができる。

＜３．第３の実施形態＞
＜３．１　全体的な構成＞
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、表示すべき画像が黒データのみである場合には、第１または第２の実施形態の場合とは異なって、入力画像Ｄｖに他の液晶表示装置における表示画像部分を含ませない構成となっている。この点を除き、本実施形態の全体構成およびエリアアクティブ駆動処理部の構成については、上記第２の実施形態と同様であるので（図１から図３までと図６から図１０までを参照）、その説明を省略する。以下では、表示画像が黒データである場合における入力画像生成部１６の動作について、図１６および図１７を参照して説明する。なおここでは、表示すべき画像が黒データ以外を含む場合には第２の実施形態と同様であるものとして説明するが、第１の実施形態と同様であってもよい。

＜３．２　入力画像生成部の動作＞
　図１６は、入力画像Ｄｖの構成を説明するための図である。図１６に示す拡大全体画像ＤＶＡｍは、図４と同様、映像信号源２０から与えられるフルＨＤの解像度を有する１９２０×１０８０画素の画像データＤＶＡにより示される画像を、４０９８×２３０４画素の仮想的な画像に解像度変換したものである。また入力画像Ｄｖは、この拡大全体画像ＤＶＡｍの右隅部分に位置し、ＷＸＧＡの解像度を有する１３６６×７６８画素の表示画像のみを含む。そしてこの表示画像部分に含まれる画像データは全て黒データであるものとし、図中ではＸ印で示されている。以下、この入力画像生成部１６の処理動作について図１５を参照して説明する。

　図１７は、入力画像生成部１６の処理手順を示すフローチャートである。この図１７を図１５と比較参照すれば分かるように、本実施形態の処理手順では、図１５には示されていないステップＳ２１０～Ｓ２３０における処理が追加されている。これらの追加された処理について説明する。

　まずステップＳ２１０において、入力画像生成部１６は、配置位置Ｄｐに基づき拡大全体画像ＤＶＡｍを単純に分割する（ここでは９等分する）。次にステップＳ２２０において、分割された画像には黒データのみが含まれているか否かを検出する。黒データ以外のデータが含まれている場合（ステップＳ２２０においてＮｏである場合）、ステップＳ２３０において、上記分割された画像に対して、前述した他の液晶表示装置において表示される画像部分を追加し、当該画像が入力画像Ｄｖとして出力される（Ｓ１４０）。このステップＳ２３０の処理と、上記ステップＳ２１０の処理とによって、結果的に第１または第２の実施形態におけるステップＳ１１０の解像度変換と同一の処理が行われることになる。また、黒データのみが含まれている場合（ステップＳ２２０においてＹｅｓである場合）、ステップＳ２１０において単純に分割された画像、すなわち表示画像のみを含む画像をそのまま入力画像Ｄｖとして出力する（Ｓ１４０）。

　このようにエリアアクティブ駆動処理部１５は、表示画像が黒データのみである場合には、第１または第２の実施形態の場合のように、他の液晶表示装置において表示される画像部分を対象とした計算を行うことなく、表示画像のみを含む入力画像に対して図６から図１０までを参照して前述した計算を行うことにより、ＬＥＤデータＤｂ液晶データＤａを求める。そのため、計算量が少なくなって計算負荷が下がり、消費電力を低減させることができる。

＜３．３　効果＞
　以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の場合と同様、着目エリアの周囲のエリアの発光輝度に補正が施されることにより、適切なバックライト輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。また、第１または第２の実施形態の場合とは異なって、表示画像が黒データのみからなる場合には他の液晶表示装置において表示される画像部分を対象とした計算が含まれない（計算する必要がない）ため、計算負荷を下げて消費電力を低減させることができる。

＜４．　変形例＞
　上記各実施形態では、マルチ表示を行う液晶表示装置それぞれに全体画像ＤＶＡが与えられ、それぞれの液晶表示装置に備えられる接続位置検出部１７による配置位置Ｄｐに基づき、同様に備えられる入力画像生成部１６により入力画像Ｄｖを生成する構成であるが、接続位置検出部１７を省略して、外部より配置位置Ｄｐを与える構成であってもよいし、外部の装置またはマルチ表示を行う液晶表示装置のいずれか１つのみに、全ての液晶表示装置に与えられるべき入力画像Ｄｖを生成する入力画像生成部が備えられる構成であってもよい。なおこのような構成では、複数の液晶表示装置（および場合により入力画像生成部１６または接続位置検出部１７に相当するその他の装置）が一体として上記実施形態における装置構成を実現するため、上記各実施形態と同様に、これらを１つの表示システムとして考えることもできる。

　また例えば、液晶表示装置２にのみ上記のような入力画像生成部が備えられる場合、当該液晶表示装置２にのみ外部から全体画像ＤＶＡが与えられ、液晶表示装置２に備えられる入力画像生成部は、第２の実施形態の場合のような他の隣接する液晶表示装置に表示されるべき表示画像の一部を含む入力画像Ｄｖをそれぞれ生成し、他の全ての液晶表示装置に与える。他の全ての液晶表示装置は、当該入力画像Ｄｖに基づき、上記第２の実施形態と同様の動作を行ってもよいし、その配置位置に応じて上記第１の実施形態と同様に黒データを追加してもよいし、上記第３の実施形態と同様に表示画像部分が黒データのみを含む場合には表示画像に基づき発光輝度を算出してもよい。

　上記各実施形態では、入力画像Ｄｖを表示画像を含んでそれよりも大きい範囲（例えば他の液晶表示装置によって表示される画像部分や、他の液晶表示装置によっては表示されない仮想的な画像部分などを含む範囲）に対応するエリア毎の発光輝度を求める構成であるが、表示画像に対応するエリア毎の発光輝度のみを求める構成であってもよい。この構成では、例えば他の液晶表示装置によって表示される画像部分や、他の液晶表示装置によっては表示されない仮想的な画像部分などを含む範囲に対応する発光輝度は求められないが、表示画像に対応するエリア毎の発光輝度を求める際に計算のための対象となるエリアを当該対応するエリアだけでなく、他の液晶表示装置によって表示される画像部分や、他の液晶表示装置によっては表示されない仮想的な画像部分などを含む範囲のエリアに拡張する。そうすれば、隣接または近接するエリアにおける発光輝度の寄与などの影響を受けない構成であっても、着目エリアにおける発光輝度の計算に際して隣接または近接するエリアが考慮されるため、結果的に好ましい輝度分布が設定され、動画表示の際のフリッカないし輝度の部分的な不均一の発生が抑制される。

　上記各実施形態では、液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。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発光輝度補正処理を行うことにより、液晶表示装置の場合と同様の効果を得ることができる。

　本発明は、バックライトの輝度を制御する機能を有する液晶表示装置などの画像表示装置に適用されるものであって、特にそのような画像表示装置を複数個配列することにより１つの画像を表示可能なマルチディスプレイ装置などの画像表示装置に適している。

　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
　１５１…発光輝度算出部
　１５２…発光輝度補正部
　１５３…表示輝度算出部
　１５４…液晶データ算出部
　１５５…ＬＥＤフィルタ
　１５６…輝度拡散フィルタ
　１５７…画像切り取り部
　１５１１…最大輝度算出部
　１５１２…平均輝度算出部
　１５２１…輝度拡散処理部
　１５２２…ＬＥＤＢＬＵＲ処理部
　ＤＶＡ…全体画像
　Ｄｖ　…入力画像
　Ｄｂ１…第１の発光輝度
　Ｒｃ　…寄与比率
　Ｄｂ　…ＬＥＤデータ（第２の発光輝度）
　Ｄｓ　…光拡散データ
　Ｄｂ’…表示輝度
　Ｄａ　…液晶データ

Claims

　マトリクス状に互いに隣接して配列される複数の画像表示装置により１つの全体画像が表示されるよう、前記全体画像の一部である表示画像を表示する画像表示装置であって、
　光源を含むバックライトと、
　前記光源からの光を透過することにより前記表示画像を構成する複数の画素を表示する複数の表示素子を含む表示パネルと、
　前記表示画像を含み前記表示画像よりも大きい入力画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出部と、
　前記表示画像と前記発光輝度算出部により求められた前記発光輝度データとに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出部と、
　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、
　前記発光輝度データに基づき、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、
　前記入力画像は、隣接する他の画像表示装置により表示されるべき画像のうち、前記全体画像において前記表示画像に隣接する画像部分を含むことを特徴とする、画像表示装置。
　他の画像表示装置に対する位置関係に基づき、外部から与えられる前記全体画像を示す画像データから前記入力画像を生成する画像変換回路をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
　前記画像変換回路は、前記全体画像において前記表示画像に隣接し、他の画像表示装置により表示されない画像部分であって、黒表示のためのデータからなる画像部分をさらに含むよう、前記入力画像を生成することを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
　前記画像変換回路は、前記表示画像が黒表示のためのデータのみを含む場合、前記表示画像のみを含む前記入力画像を生成することを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
　他の画像表示装置との位置関係を検出する位置検出部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
　前記発光輝度算出部は、前記光源に対応する各エリアの入力画像と、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの入力画像とに基づき、前記発光輝度データを求めることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
　前記発光輝度算出部は、
　　前記光源に対応するエリア毎の前記入力画像に基づきエリア毎の発光輝度データを求めるエリア演算部と、
　　前記エリア演算部により求められる各エリアの前記発光輝度データにより示される輝度を、当該各エリアに隣接または近接する複数のエリアの発光輝度データに基づき、増加するよう補正する補正演算部と
を含むことを特徴とする、請求項６に記載の画像表示装置。
　前記入力画像は、前記全体画像において前記表示画像に隣接し、他の画像表示装置により表示されない画像部分であって、黒表示のためのデータからなる画像部分をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
　前記発光輝度算出部は、前記表示画像が黒表示のためのデータのみを含む場合、前記表示画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記表示画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求めることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
　マトリクス状に互いに隣接して配列される複数の画像表示装置により１つの全体画像が表示されるよう、前記全体画像の一部である表示画像を表示する画像表示方法であって、
　光源を含むバックライトを駆動するステップと、
　前記光源からの光を透過することにより前記表示画像を構成する複数の画素を表示する複数の表示素子を含む表示パネルを駆動するステップと、
　前記表示画像を含み前記表示画像よりも大きい入力画像に対して前記複数の光源に対応する複数のエリアを設定し、設定された前記エリア毎の前記入力画像に基づき各エリアに対応した光源の発光時の輝度を示す発光輝度データを求める発光輝度算出ステップと、
　前記表示画像と前記発光輝度算出ステップにおいて求められた前記発光輝度データとに基づき、前記表示素子の光透過率を制御するための表示用データを求める表示用データ算出ステップとを備え、
　前記表示パネルを駆動するステップでは、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し、
　前記バックライトを駆動するステップでは、前記発光輝度データに基づき、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し、
　前記入力画像は、隣接する他の画像表示装置により表示されるべき画像のうち、前記全体画像において前記表示画像に隣接する画像部分を含むことを特徴とする、画像表示方法。