バックライト制御装置およびバックライト制御方法
【課題】液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止すること。
【解決手段】個別パターン特定部が、液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、代表パターン選択部が、画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて代表パターンを算出し、タイミング決定部が、算出された代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定するように液晶表示装置を構成した。
【解決手段】個別パターン特定部が、液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、代表パターン選択部が、画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて代表パターンを算出し、タイミング決定部が、算出された代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定するように液晶表示装置を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置およびバックライト制御方法に関し、特に、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置およびバックライト制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルを用いて画像の表示を行う液晶表示装置では、バックライトを常に１００％の明るさで発光させつつ、液晶パネルの透過率を適宜変更することによって画像を表示していた。
【０００３】
しかし、液晶パネルの透過率が目標の透過率に達するまでには、通常、数ｍｓ〜数百ｍｓかかる。このため、従来の液晶表示装置のようにバックライトを常時点灯させておくこととすると、目標の透過率に達する前の中途半端な画像まで表示されてしまい、画像（特に、動画像）がぼけて見えるという問題があった。
【０００４】
そこで、近年では、このような画像ぼけを防止するために、バックライトを間欠的に駆動させることによって目標の透過率に達する前の画像を表示させないようにする手法が提案されている。
【０００５】
たとえば、特許文献１には、液晶パネルの応答時間として予め決められた時間が経過するまでの間、バックライトをオフにしておき、かかる時間が経過した時点でバックライトをオンにするバックライト制御手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６２１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のバックライト制御手法には、画像ぼけを適切に防止することができないという問題があった。これは、透過率をどの値からどの値へ変化させるかによって液晶パネルの応答時間が異なってくるにもかかわらず、特許文献１に記載のバックライト制御手法では、応答時間を固定としているためである。
【０００８】
たとえば、透過率の変化が少ない場合（たとえば、透過率「１００％」から透過率「７０％」へ変化させる場合）の応答時間は、透過率が急激に変化する場合（たとえば、透過率「１００％」から透過率「０％」へ変化させる場合）と比べて遅くなる。また、透過率を同じ割合だけ変化させる場合であっても、無電圧印加時の液晶の配向から電圧印加時の液晶の配向への透過率の変化の応答時間は電圧印加時の液晶の配向から無電圧印加時の配向への透過率の変化の応答時間より長くなる。
【０００９】
このため、特許文献１に記載のバックライト制御手法のように、応答時間を固定としてバックライト制御を行っていたのでは、上記のような応答時間の変化に個別に対応できず、画像ぼけを適切に防止することができない。
【００１０】
これらのことから、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置あるいはバックライト制御方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置およびバックライト制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、前記液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて前記変更前の透過率から前記変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定する特定工程と、前記特定工程において特定した代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、特定した画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出し、算出した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定することとしたため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明によれば、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定し、特定した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定することとしため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係るバックライト制御手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、個別パターン特定処理の一例を示す図である。
【図４】図４は、代表パターン選択処理の一例を示す図である。
【図５】図５は、タイミングテーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、タイミング決定処理の一例を示す図である。
【図７】図７は、バックライト制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、バックライト発光量調整処理を説明するための図である。
【図９】図９は、バックライトの点灯時間を固定にした場合のバックライト制御処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るバックライト制御装置およびバックライト制御方法の実施例を詳細に説明する。まず、実施例の詳細な説明に先立ち、本発明に係るバックライト制御手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係るバックライト制御手法の概要を示す図である。
【００１８】
なお、同図の（Ａ）には、従来のバックライト制御手法によって決定される消灯期間（点灯期間）と本発明に係るバックライト制御手法によって決定される消灯期間（点灯期間）との違いについて、同図の（Ｂ）には、オフセット時間を考慮して消灯期間を決定する場合について、それぞれ示している。
【００１９】
図１の（Ａ）に示したように、従来のバックライト制御手法では、透過率の変更開始タイミング（ｔａ）から液晶パネルの応答時間として予め決められた時間が経過するまでの間、バックライトを消灯しておき、かかる時間が経過した時点（ｔｂ）でバックライトを点灯していた。すなわち、従来のバックライト制御手法では、画像ぼけを防止するためのバックライトの消灯期間を固定としていた（図１の（Ａ−１）参照）。
【００２０】
ところが、実際には、透過率がどの値からどの値へ変化するかによって液晶パネルの応答時間は異なる。このため、従来のバックライト制御手法のように消灯期間を固定としていたのでは、応答時間の変化に個別に対応できず、画像ぼけを適切に防止することができない。
【００２１】
そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、図１の（Ａ−２）に示したように、消灯期間をフレームごとに可変とすることで、応答時間の変化に個別に対応し、画像ぼけを適切に防止することとした。
【００２２】
具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、まず、変更前の透過率（ここでは、「３０％」）および変更後の透過率（ここでは、「７０％」）に基づき、変更前の透過率から変更後の透過率に達するまでの応答時間を特定する（図１の（Ａ−２ａ）参照）。
【００２３】
より具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、変更前の透過率および変更後の透過率の組合せと応答時間との関係を示すテーブルを予め用意しておき、かかるテーブルを用いて応答時間を特定することとしている。なお、変更前の透過率および変更後の透過率は、それぞれ変更前の画像データおよび変更後の画像データによってそれぞれ規定される。
【００２４】
そして、本発明に係るバックライト制御手法では、特定した応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する（図１の（Ａ−２ｂ）。
【００２５】
ここで、バックライトの消灯期間が応答時間と一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すれば、変更前の透過率（ここでは、「３０％」）が変更後の透過率（ここでは、「７０％」）に達するまでの中途半端な画像が表示されることがないため、画像ぼけを適切に防止することができる。
【００２６】
なお、液晶パネルには多数の画素が形成されており、画素ごとに変更前の透過率および変更後の透過率が異なる。また、バックライトは、液晶パネルの各画素に対して光を一様に照射するものである。すなわち、応答時間は画素ごとに異なるが、バックライト制御は画素ごとには行うことができず、全画素について一括して行わなければならない。
【００２７】
このため、本発明に係るバックライト制御手法では、液晶パネルの画素ごとに応答時間を特定するとともに、各画素の応答時間に基づいて代表応答時間を算出し、かかる代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。なお、代表応答時間の具体的な算出方法については実施例において後述するが、たとえば、応答時間の画素数分布を用いて代表応答時間を算出してもよい。
【００２８】
このように、本発明に係るバックライト制御手法では、液晶パネルの画素ごとに、変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、特定した画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する。そして、算出した代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する、すなわち、バックライトの点灯期間を決定することとしたため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【００２９】
ところで、図１の（Ａ）では、特定した応答時間とバックライトの消灯時間とが一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。すなわち、変更前の透過率が変更後の透過率に達するまではバックライトを点灯させないこととしたが、これに限ったものではない。
【００３０】
具体的には、バックライトを間欠的に駆動させることとすると、バックライト発光量が不足して画像の視認性が低下するおそれがある。そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、図１の（Ｂ）に示したように、透過率の変更開始タイミング（ｔａ）から代表応答時間が経過するまでの遷移期間に対してあえてオフセット時間を設定することで、不足するバックライト発光量を補うこととしてもよい。
【００３１】
このとき、本発明に係るバックライト制御手法では、遷移期間に対してオフセット時間を設定した場合であっても画像ぼけを極力発生しないように、オフセット時間の長さに工夫を施している。
【００３２】
具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、画素ごとに特定した応答時間と、各画素において透過率が増加するか減少するかを示す増減方向とに基づいて代表応答時間および代表増減方向の組合せを代表パターンとして選択する。
【００３３】
そして、本発明に係るバックライト制御手法では、透過率の変更開始タイミングから応答時間が経過するまでの遷移期間（「ｔａ」〜「ｔｃ」の期間）の始端および終端に対し、代表パターンに応じたオフセット時間Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ設定する。
【００３４】
このとき、本発明に係るバックライト制御手法では、たとえばノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が減少方向である場合には、遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間Ｈ１を遷移期間の終端に設けられる第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することで、画像ぼけが極力発生しないようにしている。
【００３５】
すなわち、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が減少方向である場合、遷移期間の終端近傍における透過率の変化率は、遷移期間の始端近傍における透過率の変化率と比較して小さい。このため、透過率が急激に変化する始端近傍に対してオフセット時間を設定した場合、透過率の変化が緩やかな終端近傍に同一長さのオフセット時間を設定したときと比較して画像ぼけが顕著になり易い。
【００３６】
したがって、本発明に係るバックライト制御手法では、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長くすることで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００３７】
なお、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が増加方向である場合には、遷移期間の始端近傍における透過率の変化率が、遷移期間の終端近傍における透過率の変化率と比較して大きくなるため、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定すればよい。
【００３８】
ところで、本発明に係るバックライト制御手法では、バックライトの消灯期間の長さをフレームごとに可変としているため、結果的に、バックライトの点灯期間の長さもフレームごとに変化することとなる。このように点灯期間の長さがフレームごとに異なる場合、バックライトの総発光量にばらつきが生じ、画像の視認性が低下するおそれがある。
【００３９】
そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、バックライトの総発光量が各点灯期間において一定となるようにバックライト発光量の調整を行うこととしている。なお、かかる点の詳細については、実施例において後述することとする。
【００４０】
以下では、本発明に係るバックライト制御手法についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、液晶パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置に対して本発明に係るバックライト制御装置を適用した場合について説明する。
【実施例】
【００４１】
まず、本実施例に係る液晶表示装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。なお、同図では、液晶表示装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４２】
図２に示したように、液晶表示装置１０は、液晶パネル部１１と、バックライト部１２と、制御部１３と、記憶部１４とを備えている。また、制御部１３は、表示制御部１３ａと、個別パターン特定部１３ｂと、代表パターン選択部１３ｃと、タイミング決定部１３ｄと、駆動制御部１３ｅとを備えている。また、記憶部１４は、個別パターン特定テーブル１４ａと、タイミングテーブル１４ｂとを記憶している。
【００４３】
液晶パネル部１１は、バックライト１２から照射される光を液晶分子によって部分的に遮ったり透過させたりすることで画像を表示する画像表示部である。具体的には、液晶パネル部１１は、表示制御部１３ａからの指示に従い、各画素における光の透過率を現在の透過率から次の透過率へ変更する処理を行う。
【００４４】
バックライト部１２は、液晶パネル部１１の裏面側に対して光を照射するバックライトとその駆動部を含んだ照明装置である。なお、かかるバックライト部１２では、駆動部が、駆動制御部１３ｅからの制御信号に従ってバックライトの点灯および消灯を行う。また、後述するように、駆動部は、駆動制御部１３ｅからの制御信号に従ってバックライト発光量を調整することもできる。
【００４５】
制御部１３は、液晶表示装置１０全体を制御する制御部である。表示制御部１３ａは、外部機器から画像データを受け取ると、受け取った画像データに応じて液晶パネル部１１の各画素における透過率を決定して液晶パネル部１１および個別パターン特定部１３ｂへ通知する処理部である。
【００４６】
個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネル部１１の画素ごとに、表示制御部１３ａから受け取った変更前の透過率および変更後の透過率に基づいて応答時間および透過率の増減方向の組合せ（以下、「個別パターン」と記載する）を特定する処理部である。
【００４７】
ここで、個別パターン特定部１３ｂによる個別パターン特定処理の一例について図３を用いて説明する。図３は、個別パターン特定処理の一例を示す図である。
【００４８】
なお、同図の（Ａ）には、各画素における変更前の透過率および変更後の透過率の一例を、同図の（Ｂ）には、個別パターン特定テーブル１４ａの一例を、同図の（Ｃ）には、個別パターン特定部１３ｂによって特定される個別パターンの一例を、それぞれ示している。
【００４９】
たとえば、図３の（Ａ）に示したように、液晶パネルの画素Ａ〜Ｃにおける変更前の透過率が、それぞれ「０％」、「１００％」、「３０％」であり、変更後の透過率が、それぞれ「３０％」、「３０％」、「０％」であるとする。
【００５０】
個別パターン特定部１３ｂは、これら変更前の透過率および変更後の透過率を表示制御部１３ａからそれぞれ受け取ると、個別パターン特定テーブル１４ａを参照して画素ごとの個別パターンを特定する。
【００５１】
ここで、個別パターン特定テーブル１４ａは、図３の（Ｂ）に示したように、変更前の透過率および変更後の透過率の組合せごとに応答時間および増減方向の組合せである個別パターンを関連付けたテーブルである。
【００５２】
具体的には、変更前の透過率「１００％」および変更後の透過率「７０％」の組合せには応答時間「３０ｍｓ」および増減方向「−」が対応付けられ、変更前の透過率「１００％」および変更後の透過率「０％」の組合せには応答時間「１０ｍｓ」および増減方向「−」が対応付けられている。このように、透過率の変化が少ない場合の応答時間は、透過率が急激に変化する場合の応答時間と比べて遅くなる。
【００５３】
なお、増減方向「−」とは、増減方向が減少方向であることを示し、増減方向「＋」とは、増減方向が増加方向であることを示している。
【００５４】
また、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「１００％」の組合せには応答時間「２０ｍｓ」および増減方向「＋」が対応付けられ、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「１００％」の組合せには応答時間「２０ｍｓ」増減方向「＋」が対応付けられている。このように、透過率を同じ割合だけ変化させる場合であっても、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶の場合、透過率を増加させる場合の方が、透過率を減少させる場合よりも応答時間が長くなる。
【００５５】
たとえば、個別パターン特定部１３ｂは、画素Ａについての個別パターンを特定する場合には、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「３０％」の組合せに対応する個別パターンを個別パターン特定テーブル１４ａによって特定する。かかる場合には、応答時間「１００ｍｓ」および増減方向「＋」が画素Ａについての個別パターンとして特定される。
【００５６】
このようにして、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの画素ごとに、変更前の透過率および変更後の透過率の組み合わせに対して予め対応付けられた個別パターンを特定していく（図３の（Ｃ）参照）。
【００５７】
また、個別パターン特定部１３ｂは、全画素について個別パターンを特定し終えると、特定した個別パターンを代表パターン選択部１３ｃへ渡す処理を行う。
【００５８】
図２に戻り、代表パターン選択部１３ｃについて説明する。代表パターン選択部１３ｃは、個別パターン特定部１３ｂから各画素の個別パターンを受け取った場合に、受け取った個別パターンに基づいて代表パターンを算出する処理部である。
【００５９】
ここで、代表パターンとは、各フレームにおけるバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定するための代表的な応答時間および増減方向（以下、それぞれ「代表応答時間」および「代表増減方向」と記載する）の組合せである。
【００６０】
たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、個別パターンの画素数分布に基づいて代表パターンを選択することができる。
【００６１】
以下では、かかる代表パターン選択部１３ｃによる代表パターン選択処理の一例について図４を用いて説明する。図４は、代表パターン選択処理の一例を示す図である。
【００６２】
図４の（Ａ）に示すように、代表パターン選択部１３ｃは、まず、個別パターン特定部１３ｂから画素ごとの個別パターンを受け取ると、各個別パターンに該当する画素数をカウントすることによって、個別パターンの画素数分布を作成する。そして、代表パターン選択部１３ｃは、作成した画素数分布を用いて代表応答時間を選択する。
【００６３】
具体的には、代表パターン選択部１３ｃは、まず、画素数が全画素数（ここでは、１０万個）の５％未満（すなわち、５０００個未満）の個別パターンを除外する（図４の（Ａ−１）参照）。
【００６４】
そして、代表パターン選択部１３ｃは、残りの個別パターンの中で応答時間が最も遅い個別パターンを代表パターンとして選択する（図４の（Ｂ）参照）。
【００６５】
このように、該当する画素数が全体画素数に対して所定割合未満の個別パターンを代表パターンの選択候補から除外したうえで、残りの個別パターンの中から代表パターンを選択することで、画素全体として適切な個別パターンを代表パターンとして選択することができる。
【００６６】
すなわち、該当する画素がわずかな個別パターンが代表パターンとして選択されることで、画素全体として不適切な消灯タイミングおよび点灯タイミングが決定されることを防止できる。
【００６７】
なお、図４の（Ａ−２）において、応答時間が最も遅い個別パターンが複数存在する場合には、該当する画素数がより多い方の個別パターンを代表パターンとして選択すればよい。
【００６８】
また、図４の（Ａ）に示した代表パターンの選択方法はあくまでも一例であり、他の方法を用いて代表パターンを選択することとしてもよい。
【００６９】
たとえば、図４の（Ｂ−１）に示したように、画素数が所定割合未満の個別パターンを除外することなく、全ての個別パターンの中で応答時間が最も遅い個別パターンを代表パターンとして選択してもよい。また、図４の（Ｂ−２）に示したように、画素数が最も多い個別パターンを代表パターンとして選択してもよい。
【００７０】
このように、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターンの画素数分布に基づいて代表パターンを選択することとしたため、より適切な代表パターンを選択することができる。また、代表パターン選択部１３ｃは、各画素における変更前の透過率および変更後の透過率を用いて所定の計算式から代表パターンを算出することとしてもよい。
【００７１】
図２に戻り、タイミング決定部１３ｄについて説明する。タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃから代表パターンを受け取ると、受け取った代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する処理部である。すなわち、タイミング決定部１３ｄは、バックライトの消灯期間（言い換えれば、点灯期間）を決定する処理部である。
【００７２】
具体的には、タイミング決定部１３ｄは、代表パターンに対応するオフセット時間をタイミングテーブル１４ｂを参照して決定し、決定したオフセット時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する。
【００７３】
ここで、「オフセット時間」とは、透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過するまでの期間である遷移期間の始端および終端に設けられるオフセット時間であり、遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間Ｈ１と終端に設けられる第２のオフセット時間Ｈ２とがある。なお、透過率の変更開始タイミングは、たとえば、フレームが切り替わるタイミングであり、既知のタイミングである。
【００７４】
図５に、タイミングテーブル１４ｂの一例を示す。同図に示すように、タイミングテーブル１４ｂは、代表増減方向が「減少方向」である場合に用いられる減少用テーブル１４ｂ−１と、代表増減方向が「増加方向」である場合に用いられる増加用テーブル１４ｂ−２とがある。
【００７５】
減少用テーブル１４ｂ−１および増加用テーブル１４ｂ−２は何れも、代表応答時間ごとに、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を関連付けたテーブルである。これら減少用テーブル１４ｂ−１および増加用テーブル１４ｂ−２では、代表応答時間が長いほど、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間が長くなっている。
【００７６】
一方、減少用テーブル１４ｂ−１と増加用テーブル１４ｂ−２とでは、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２の大小関係が異なっている。すなわち、減少用テーブル１４ｂ−１では、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く、増加用テーブル１４ｂ−２では、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも長くなっている。
【００７７】
タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃから受け取った代表パターンに含まれる代表増減方向に応じて減少用テーブル１４ｂ−１または増加用テーブル１４ｂ−２の何れかを選択する。そして、タイミング決定部１３ｄは、選択したテーブルを用い、代表パターンに含まれる代表応答時間に対応する第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する。
【００７８】
ここで、タイミング決定部１３ｄによるタイミング決定処理の一例について図６を用いて説明する。図６は、タイミング決定処理の一例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、代表パターンが「４０ｍｓ（−）」である場合のタイミング決定処理の一例を、同図の（Ｂ）には、代表パターンが「４０ｍｓ（＋）」である場合のタイミング決定処理の一例を、それぞれ示している。
【００７９】
たとえば、タイミング決定部１３ｃは、代表パターンが「４０ｍｓ（−）」である場合には、減少用テーブル１４ｂ−１の代表応答時間「４０」のカラムを参照し、第１のオフセット時間Ｈ１「１０ｍｓ」および第２のオフセット時間Ｈ２「２０ｍｓ」を決定する。
【００８０】
この結果、図６の（Ａ）に示したように、変更前の透過率（ｙ１）の変更開始タイミング（ｔ１）から第１のオフセット時間Ｈ１「１０ｍｓ」が経過した時点（ｔ２）でバックライトが消灯されることとなる。また、変更開始タイミング（ｔ１）から代表応答時間「４０ｍｓ」が経過する時点（ｔ４）よりも第２のオフセット時間Ｈ２「２０ｍｓ」早いタイミング（ｔ３）でバックライトが点灯されることとなる。
【００８１】
ここで、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定される理由について説明する。
【００８２】
図６の（Ａ）に示したように、遷移期間（ｔ１〜ｔ４の期間）の始端（ｔ１）近傍における透過率の変化率「α１」は、遷移期間の終端（ｔ４）近傍における透過率の変化率「β１」と比較して大きい。このため、透過率が急激に変化する始端近傍に対してオフセット時間を設定する場合、透過率の変化が緩やかな終端近傍に同一長さのオフセット時間を設定する場合と比較して画像ぼけが顕著になり易い。
【００８３】
したがって、代表増減方向が「減少方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定することで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００８４】
一方、代表増減方向が「増加方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２の大小関係が逆転することとなる。
【００８５】
たとえば、タイミング決定部１３ｃは、代表パターンが「４０ｍｓ（＋）」である場合には、増加用テーブル１４ｂ−２の代表応答時間「４０」のカラムを参照し、第１のオフセット時間Ｈ１「２０ｍｓ」および第２のオフセット時間Ｈ２「１０ｍｓ」を決定する。
【００８６】
この結果、図６の（Ｂ）に示したように、変更前の透過率（ｙ３）の変更開始タイミング（ｔ５）から第１のオフセット時間Ｈ１「２０ｍｓ」が経過した時点（ｔ６）でバックライトが消灯されることとなる。また、変更開始タイミング（ｔ５）から代表応答時間「４０ｍｓ」が経過する時点（ｔ８）よりも第２のオフセット時間Ｈ２「１０ｍｓ」早いタイミング（ｔ７）でバックライトが点灯されることとなる。
【００８７】
ここで、図６の（Ｂ）に示したように、代表増減方向が「増加方向」である場合、遷移期間（ｔ５〜ｔ８の期間）の終端（ｔ８）近傍における透過率の変化率「β２」が、遷移期間の始端（ｔ５）近傍における透過率の変化率「α２」と比較して大きくなる。
【００８８】
したがって、代表増減方向が「増加方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００８９】
このように、変更前の透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過するまでの遷移期間の両端に対して代表パターンに応じたオフセット時間をそれぞれ設定したうえで、当該オフセット時間に従って消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとしたため、バックライトを間欠的に駆動させることによって不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００９０】
また、代表増減方向が減少方向である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定し、代表増減方向が増加方向である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することとしたため、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００９１】
なお、タイミング決定部１３ｄは、消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すると、決定した消灯タイミングおよび点灯タイミングを駆動制御部１３ｅへ通知する処理を行う。
【００９２】
図２に戻り、駆動制御部１３ｅについて説明する。駆動制御部１３ｅは、タイミング決定部１３ｄから受け取った消灯タイミングおよび点灯タイミングに従ってバックライトを消灯および点灯させる処理部である。具体的には、駆動制御部１３ｅは、バックライトを上記の消灯タイミング（または点灯タイミング）で消灯（または点灯）すべき旨の制御信号をバックライト部１２の駆動部に対して送信する。これによって、バックライト部１２の駆動部がバックライトの消灯および点灯を行うこととなる。
【００９３】
次に、液晶表示装置１０によるバックライト制御処理の処理手順について図７を用いて説明する。図７は、バックライト制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００９４】
図７に示すように、液晶表示装置１０では、個別パターン特定部１３ｂが、変更前の透過率および変更後の透過率に基づいて個別パターンを特定し（ステップＳ１０１）、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターンの画素数分布を用いて代表パターンを選択する（ステップＳ１０２）。
【００９５】
つづいて、液晶表示装置１０では、タイミング決定部１３ｄが、代表増減方向が「減少方向」であるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、「減少方向」である場合には（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、減少用テーブル１４ｂ−１を用いて第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する（ステップＳ１０４）。
【００９６】
一方、タイミング決定部１３ｄは、代表増減方向が「減少方向」でない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、すなわち、代表増減方向が「増加方向」である場合には、増加用テーブル１４ｂ−２を用いて第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
そして、液晶表示装置１０では、駆動制御部１３ｅが、変更後の透過率への変更開始タイミングから第１のオフセット時間Ｈ１経過後のタイミングでバックライトを消灯させる（ステップＳ１０６）。また、駆動制御部１３ｅは、変更開始タイミングから代表応答時間が経過するよりも第２のオフセット時間Ｈ２前のタイミングでバックライトを点灯させて（ステップＳ１０７）、処理を終える。
【００９８】
上述してきたように、本実施例では、個別パターン特定部が、液晶パネルの画素ごとに、所定の画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、代表パターン選択部が、画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて代表パターンを選択し、タイミング決定部が、選択された代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。したがって、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【００９９】
ところで、上述してきたように本実施例では、バックライトの消灯期間の長さをフレームごとに可変としているため、結果的に、バックライトの点灯期間の長さもフレームごとに変化することとなる。このように点灯期間の長さがフレームごとに異なる場合、バックライトの総発光量にばらつきが生じ、画像の視認性が低下するおそれがある。
【０１００】
そこで、バックライトの総発光量が各点灯期間において一定となるように、駆動制御部１３ｅがバックライト発光量の調整を行ってもよい。以下では、かかる場合について図８を用いて説明する。図８は、バックライト発光量調整処理を説明するための図である。
【０１０１】
図８に示すように、駆動制御部１３ｅは、点灯期間ごとの総発光量が一定となるように、点灯期間ごとにバックライトの発光量を変更する処理を行う。たとえば、同図に示した場合には、点灯時間が「Ｔａ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌａ」とし、点灯時間が「Ｔｂ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌｂ」とし、点灯時間が「Ｔｃ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌｃ」とする。これにより、各点灯期間における総発光量「Ｓ１」、「Ｓ２」および「Ｓ３」は、一定の総発光量に調整されることとなる。
【０１０２】
なお、バックライトの総発光量は、点灯期間の長さ（点灯時間）に対してバックライト発光量を掛け合わせた値である。また、既定の総発光量は、記憶部１４等に予め記憶されているものとする。
【０１０３】
そして、駆動制御部１３ｅは、ある遷移期間における第２のオフセット時間Ｈ２およびその次の遷移期間における第１のオフセット時間Ｈ１から両遷移期間の間に位置する点灯期間の長さを特定し、特定した点灯期間の長さで規定の総発光量を除算することで、かかる点灯期間におけるバックライト発光量を決定する。
【０１０４】
たとえば、既定の総発光量を「Ｓ」とすると、点灯期間の長さが「Ｔａ」である場合には、「Ｓ」を「Ｔａ」で除算することによってバックライト発光量「Ｌａ」を決定することができる。
【０１０５】
このように、駆動制御部１３ｅが、バックライトの点灯期間ごとに、当該点灯期間の長さおよび予め設定された所定の総発光量に基づいてバックライトの発光量を調整することとしたため、点灯期間の長さを可変にすることで生じるバックライト総発光量のばらつきを抑えることができる。
【０１０６】
ところで、これまでは、点灯時間を可変にする場合について説明したが、これに限ったものではなく、点灯時間を固定とした場合であっても、点灯期間の位置を適切に設定することによって画像ぼけを防止することができる。
【０１０７】
以下では、かかる点について図９を用いて説明する。図９は、バックライトの点灯時間を固定にした場合のバックライト制御処理を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、タイミング決定処理の他の一例を、同図の（Ｂ）には、タイミングテーブルの他の一例を、それぞれ示している。
【０１０８】
図９の（Ａ）に示したように、かかる場合には、点灯時間「Ｔ」およびバックライト発光量「Ｌ」を固定としつつ、基準点（図９の（Ａ）に示した基準点Ａ〜Ｃ）からのずらし量Ｈを点灯期間ごとに適切に決定することとしている。
【０１０９】
具体的には、基準点Ａ〜Ｃにおける透過率をそれぞれ「Ｙａ」〜「Ｙｃ」とし、基準点Ｂを含む点灯期間の点灯タイミングにおける透過率および消灯タイミングにおける透過率をそれぞれ「Ｙａｂ」および「Ｙｂｃ」とする。かかる場合、タイミング決定部１３ｄは、｜Ｙａｂ−Ｙｂ｜＝｜Ｙｂｃ−Ｙｂ｜となるように、基準点Ｂからの消灯タイミングのずらし量（オフセット時間）Ｈを決定する。
【０１１０】
すなわち、点灯タイミングにおける透過率および目標値（基準点Ｂにおける透過率）の差と消灯タイミングにおける透過率および目標値の差とが等しくなるようにオフセット時間Ｈを決定することで、点灯期間における透過率の変動が最小限に抑えられるため、画像ぼけを防止することができる。
【０１１１】
なお、ここでは、図９の（Ｂ）に示したように、「第１の代表パターン」と「第２の代表パターン」との組み合わせに対してオフセット時間Ｈを関連付けたタイミングテーブルが、記憶部１４に記憶されているものとする。
【０１１２】
ここで、「第１の代表パターン」は、変更前のフレームおよび変更後のフレームから得られる代表パターンであり、「第２の代表パターン」は、変更後のフレームおよびさらに次のフレームから得られる代表パターンである。以下に、これら第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの選択方法について説明しておく。
【０１１３】
まず、個別パターン特定部１３ｂは、変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンを特定するとともに、変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンをさらに特定する。
【０１１４】
つづいて、代表パターン選択部１３ｃは、変更前の透過率が変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンから第１の代表パターンを選択する。また、代表パターン選択部１３ｃは、変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンから第２の代表パターンを選択する。なお、第１の代表パターンおよび第２の代表パターンは、上述した代表パターン選択処理によって選択される。
【０１１５】
そして、タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃによって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに対応するオフセット時間Ｈを図９の（Ｂ）に示したタイミングテーブルから取り出し、取り出したオフセット時間Ｈに従って点灯タイミングおよび消灯タイミングを決定する。
【０１１６】
具体的には、タイミング決定部１３ｄは、基準点Ｂ（ｔ１２）からオフセット時間Ｈが経過したタイミング（ｔ１３）を消灯タイミングとして決定する。また、タイミング決定部１３ｄは、基準点Ｂ（ｔ１２）よりも「点灯時間Ｔ−オフセット時間Ｈ」だけ早いタイミング（ｔ１０）を点灯タイミングとして決定する。
【０１１７】
このように、個別パターン特定部１３ｂが、変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの応答時間を画素ごとにさらに特定し、代表パターン選択部１３ｃが、変更前の透過率が変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第１の代表パターンを選択するとともに、変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第２の代表パターンを選択する。
【０１１８】
そして、タイミング決定部１３ｄが、代表パターン選択部１３ｃによって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに基づき、予め設定された所定の点灯時間の所定の基準位置からのずらし量（オフセット時間Ｈ）を決定し、決定したずらし量に従って消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。したがって、バックライト発光量にばらつきを生じさせることなく、言い換えれば、バックライト発光量の調整を行うことなく、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【０１１９】
なお、上述してきた実施例では、オフセット時間Ｈ１，Ｈ２を設定したうえでバックライトの消灯期間を決定することとしたが、これに限ったものではなく、オフセット時間Ｈ１，Ｈ２を設定することなく（言い換えればオフセット時間Ｈ１，Ｈ２を「０」として）、消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定してもよい。すなわち、代表応答時間と消灯期間とが一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定してもよい。
【０１２０】
かかる場合、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターン特定部１３ｂによって特定された画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を選択し、タイミング決定部１３ｄが、選択された代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すればよい。より具体的には、タイミング決定部１３ｄは、透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過した時点を点灯タイミングとし、次の透過率の変更開始タイミングを消灯タイミングとして決定する。
【０１２１】
また、上述してきた実施例では、液晶表示装置に対して本発明に係るバックライト制御装置を適用した場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、本発明に係るバックライト制御装置を液晶表示装置とは別体に設けてもよい。かかる場合、バックライト制御装置は、図２に示した構成要件のうち、個別パターン特定部１３ｂ、代表パターン選択部１３ｃ、タイミング決定部１３ｄ、駆動制御部１３ｅおよび記憶部１４を少なくとも備えていればよい。
【０１２２】
また、液晶表示装置１０の制御部１３は、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データ（たとえば、特定の個別パターン）および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データ（たとえば、特定の個別パターン）に基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定し、特定した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定するようにしてもよい。これによっても、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【０１２３】
たとえば、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの表示領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに、分割領域における画素の中の代表画素の個別パターンを特定する。また、代表パターン選択部１３ｃは、各分割領域の代表画素の個別パターンを用いて代表パターンを割り出す。たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、各分割領域の代表画素の個別パターンの平均を代表パターンとして割り出す。そして、タイミング決定部１３ｄは、割り出された代表パターンを用いてバックライトの点灯期間を決定するようにしてもよい。
【０１２４】
また、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの表示領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに、分割領域における画素の個別パターンの平均（平均透過率の変化）を割り出す。また、代表パターン選択部１３ｃは、分割領域ごとに割り出された平均透過率の変化を用いて代表パターンを割り出す。たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、分割領域ごとに割り出された平均透過率の変化の平均を代表パターンとして割り出す。そして、タイミング決定部１３ｄは、分割領域ごとの平均透過率の変化に基づいて割り出された代表パターンを用いてバックライトの点灯期間を決定する。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明に係るバックライト制御装置およびバックライト制御方法は、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止したい場合に有用であり、特に、車載用の液晶表示装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０１２６】
１０ 液晶表示装置
１１ 液晶パネル部
１２ バックライト部
１３ 制御部
１３ａ 表示制御部
１３ｂ 個別パターン特定部
１３ｃ 代表パターン選択部
１３ｄ タイミング決定部
１３ｅ 駆動制御部
１４ 記憶部
１４ａ 個別パターン特定テーブル
１４ｂ タイミングテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置およびバックライト制御方法に関し、特に、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置およびバックライト制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルを用いて画像の表示を行う液晶表示装置では、バックライトを常に１００％の明るさで発光させつつ、液晶パネルの透過率を適宜変更することによって画像を表示していた。
【０００３】
しかし、液晶パネルの透過率が目標の透過率に達するまでには、通常、数ｍｓ〜数百ｍｓかかる。このため、従来の液晶表示装置のようにバックライトを常時点灯させておくこととすると、目標の透過率に達する前の中途半端な画像まで表示されてしまい、画像（特に、動画像）がぼけて見えるという問題があった。
【０００４】
そこで、近年では、このような画像ぼけを防止するために、バックライトを間欠的に駆動させることによって目標の透過率に達する前の画像を表示させないようにする手法が提案されている。
【０００５】
たとえば、特許文献１には、液晶パネルの応答時間として予め決められた時間が経過するまでの間、バックライトをオフにしておき、かかる時間が経過した時点でバックライトをオンにするバックライト制御手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６２１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のバックライト制御手法には、画像ぼけを適切に防止することができないという問題があった。これは、透過率をどの値からどの値へ変化させるかによって液晶パネルの応答時間が異なってくるにもかかわらず、特許文献１に記載のバックライト制御手法では、応答時間を固定としているためである。
【０００８】
たとえば、透過率の変化が少ない場合（たとえば、透過率「１００％」から透過率「７０％」へ変化させる場合）の応答時間は、透過率が急激に変化する場合（たとえば、透過率「１００％」から透過率「０％」へ変化させる場合）と比べて遅くなる。また、透過率を同じ割合だけ変化させる場合であっても、無電圧印加時の液晶の配向から電圧印加時の液晶の配向への透過率の変化の応答時間は電圧印加時の液晶の配向から無電圧印加時の配向への透過率の変化の応答時間より長くなる。
【０００９】
このため、特許文献１に記載のバックライト制御手法のように、応答時間を固定としてバックライト制御を行っていたのでは、上記のような応答時間の変化に個別に対応できず、画像ぼけを適切に防止することができない。
【００１０】
これらのことから、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置あるいはバックライト制御方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるバックライト制御装置およびバックライト制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、前記液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて前記変更前の透過率から前記変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定する特定工程と、前記特定工程において特定した代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、特定した画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出し、算出した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定することとしたため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明によれば、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定し、特定した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定することとしため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係るバックライト制御手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、個別パターン特定処理の一例を示す図である。
【図４】図４は、代表パターン選択処理の一例を示す図である。
【図５】図５は、タイミングテーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、タイミング決定処理の一例を示す図である。
【図７】図７は、バックライト制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、バックライト発光量調整処理を説明するための図である。
【図９】図９は、バックライトの点灯時間を固定にした場合のバックライト制御処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るバックライト制御装置およびバックライト制御方法の実施例を詳細に説明する。まず、実施例の詳細な説明に先立ち、本発明に係るバックライト制御手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係るバックライト制御手法の概要を示す図である。
【００１８】
なお、同図の（Ａ）には、従来のバックライト制御手法によって決定される消灯期間（点灯期間）と本発明に係るバックライト制御手法によって決定される消灯期間（点灯期間）との違いについて、同図の（Ｂ）には、オフセット時間を考慮して消灯期間を決定する場合について、それぞれ示している。
【００１９】
図１の（Ａ）に示したように、従来のバックライト制御手法では、透過率の変更開始タイミング（ｔａ）から液晶パネルの応答時間として予め決められた時間が経過するまでの間、バックライトを消灯しておき、かかる時間が経過した時点（ｔｂ）でバックライトを点灯していた。すなわち、従来のバックライト制御手法では、画像ぼけを防止するためのバックライトの消灯期間を固定としていた（図１の（Ａ−１）参照）。
【００２０】
ところが、実際には、透過率がどの値からどの値へ変化するかによって液晶パネルの応答時間は異なる。このため、従来のバックライト制御手法のように消灯期間を固定としていたのでは、応答時間の変化に個別に対応できず、画像ぼけを適切に防止することができない。
【００２１】
そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、図１の（Ａ−２）に示したように、消灯期間をフレームごとに可変とすることで、応答時間の変化に個別に対応し、画像ぼけを適切に防止することとした。
【００２２】
具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、まず、変更前の透過率（ここでは、「３０％」）および変更後の透過率（ここでは、「７０％」）に基づき、変更前の透過率から変更後の透過率に達するまでの応答時間を特定する（図１の（Ａ−２ａ）参照）。
【００２３】
より具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、変更前の透過率および変更後の透過率の組合せと応答時間との関係を示すテーブルを予め用意しておき、かかるテーブルを用いて応答時間を特定することとしている。なお、変更前の透過率および変更後の透過率は、それぞれ変更前の画像データおよび変更後の画像データによってそれぞれ規定される。
【００２４】
そして、本発明に係るバックライト制御手法では、特定した応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する（図１の（Ａ−２ｂ）。
【００２５】
ここで、バックライトの消灯期間が応答時間と一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すれば、変更前の透過率（ここでは、「３０％」）が変更後の透過率（ここでは、「７０％」）に達するまでの中途半端な画像が表示されることがないため、画像ぼけを適切に防止することができる。
【００２６】
なお、液晶パネルには多数の画素が形成されており、画素ごとに変更前の透過率および変更後の透過率が異なる。また、バックライトは、液晶パネルの各画素に対して光を一様に照射するものである。すなわち、応答時間は画素ごとに異なるが、バックライト制御は画素ごとには行うことができず、全画素について一括して行わなければならない。
【００２７】
このため、本発明に係るバックライト制御手法では、液晶パネルの画素ごとに応答時間を特定するとともに、各画素の応答時間に基づいて代表応答時間を算出し、かかる代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。なお、代表応答時間の具体的な算出方法については実施例において後述するが、たとえば、応答時間の画素数分布を用いて代表応答時間を算出してもよい。
【００２８】
このように、本発明に係るバックライト制御手法では、液晶パネルの画素ごとに、変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、特定した画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する。そして、算出した代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する、すなわち、バックライトの点灯期間を決定することとしたため、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【００２９】
ところで、図１の（Ａ）では、特定した応答時間とバックライトの消灯時間とが一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。すなわち、変更前の透過率が変更後の透過率に達するまではバックライトを点灯させないこととしたが、これに限ったものではない。
【００３０】
具体的には、バックライトを間欠的に駆動させることとすると、バックライト発光量が不足して画像の視認性が低下するおそれがある。そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、図１の（Ｂ）に示したように、透過率の変更開始タイミング（ｔａ）から代表応答時間が経過するまでの遷移期間に対してあえてオフセット時間を設定することで、不足するバックライト発光量を補うこととしてもよい。
【００３１】
このとき、本発明に係るバックライト制御手法では、遷移期間に対してオフセット時間を設定した場合であっても画像ぼけを極力発生しないように、オフセット時間の長さに工夫を施している。
【００３２】
具体的には、本発明に係るバックライト制御手法では、画素ごとに特定した応答時間と、各画素において透過率が増加するか減少するかを示す増減方向とに基づいて代表応答時間および代表増減方向の組合せを代表パターンとして選択する。
【００３３】
そして、本発明に係るバックライト制御手法では、透過率の変更開始タイミングから応答時間が経過するまでの遷移期間（「ｔａ」〜「ｔｃ」の期間）の始端および終端に対し、代表パターンに応じたオフセット時間Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ設定する。
【００３４】
このとき、本発明に係るバックライト制御手法では、たとえばノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が減少方向である場合には、遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間Ｈ１を遷移期間の終端に設けられる第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することで、画像ぼけが極力発生しないようにしている。
【００３５】
すなわち、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が減少方向である場合、遷移期間の終端近傍における透過率の変化率は、遷移期間の始端近傍における透過率の変化率と比較して小さい。このため、透過率が急激に変化する始端近傍に対してオフセット時間を設定した場合、透過率の変化が緩やかな終端近傍に同一長さのオフセット時間を設定したときと比較して画像ぼけが顕著になり易い。
【００３６】
したがって、本発明に係るバックライト制御手法では、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長くすることで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００３７】
なお、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶において透過率の増減方向が増加方向である場合には、遷移期間の始端近傍における透過率の変化率が、遷移期間の終端近傍における透過率の変化率と比較して大きくなるため、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定すればよい。
【００３８】
ところで、本発明に係るバックライト制御手法では、バックライトの消灯期間の長さをフレームごとに可変としているため、結果的に、バックライトの点灯期間の長さもフレームごとに変化することとなる。このように点灯期間の長さがフレームごとに異なる場合、バックライトの総発光量にばらつきが生じ、画像の視認性が低下するおそれがある。
【００３９】
そこで、本発明に係るバックライト制御手法では、バックライトの総発光量が各点灯期間において一定となるようにバックライト発光量の調整を行うこととしている。なお、かかる点の詳細については、実施例において後述することとする。
【００４０】
以下では、本発明に係るバックライト制御手法についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、液晶パネルを用いて画像を表示する液晶表示装置に対して本発明に係るバックライト制御装置を適用した場合について説明する。
【実施例】
【００４１】
まず、本実施例に係る液晶表示装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。なお、同図では、液晶表示装置の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００４２】
図２に示したように、液晶表示装置１０は、液晶パネル部１１と、バックライト部１２と、制御部１３と、記憶部１４とを備えている。また、制御部１３は、表示制御部１３ａと、個別パターン特定部１３ｂと、代表パターン選択部１３ｃと、タイミング決定部１３ｄと、駆動制御部１３ｅとを備えている。また、記憶部１４は、個別パターン特定テーブル１４ａと、タイミングテーブル１４ｂとを記憶している。
【００４３】
液晶パネル部１１は、バックライト１２から照射される光を液晶分子によって部分的に遮ったり透過させたりすることで画像を表示する画像表示部である。具体的には、液晶パネル部１１は、表示制御部１３ａからの指示に従い、各画素における光の透過率を現在の透過率から次の透過率へ変更する処理を行う。
【００４４】
バックライト部１２は、液晶パネル部１１の裏面側に対して光を照射するバックライトとその駆動部を含んだ照明装置である。なお、かかるバックライト部１２では、駆動部が、駆動制御部１３ｅからの制御信号に従ってバックライトの点灯および消灯を行う。また、後述するように、駆動部は、駆動制御部１３ｅからの制御信号に従ってバックライト発光量を調整することもできる。
【００４５】
制御部１３は、液晶表示装置１０全体を制御する制御部である。表示制御部１３ａは、外部機器から画像データを受け取ると、受け取った画像データに応じて液晶パネル部１１の各画素における透過率を決定して液晶パネル部１１および個別パターン特定部１３ｂへ通知する処理部である。
【００４６】
個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネル部１１の画素ごとに、表示制御部１３ａから受け取った変更前の透過率および変更後の透過率に基づいて応答時間および透過率の増減方向の組合せ（以下、「個別パターン」と記載する）を特定する処理部である。
【００４７】
ここで、個別パターン特定部１３ｂによる個別パターン特定処理の一例について図３を用いて説明する。図３は、個別パターン特定処理の一例を示す図である。
【００４８】
なお、同図の（Ａ）には、各画素における変更前の透過率および変更後の透過率の一例を、同図の（Ｂ）には、個別パターン特定テーブル１４ａの一例を、同図の（Ｃ）には、個別パターン特定部１３ｂによって特定される個別パターンの一例を、それぞれ示している。
【００４９】
たとえば、図３の（Ａ）に示したように、液晶パネルの画素Ａ〜Ｃにおける変更前の透過率が、それぞれ「０％」、「１００％」、「３０％」であり、変更後の透過率が、それぞれ「３０％」、「３０％」、「０％」であるとする。
【００５０】
個別パターン特定部１３ｂは、これら変更前の透過率および変更後の透過率を表示制御部１３ａからそれぞれ受け取ると、個別パターン特定テーブル１４ａを参照して画素ごとの個別パターンを特定する。
【００５１】
ここで、個別パターン特定テーブル１４ａは、図３の（Ｂ）に示したように、変更前の透過率および変更後の透過率の組合せごとに応答時間および増減方向の組合せである個別パターンを関連付けたテーブルである。
【００５２】
具体的には、変更前の透過率「１００％」および変更後の透過率「７０％」の組合せには応答時間「３０ｍｓ」および増減方向「−」が対応付けられ、変更前の透過率「１００％」および変更後の透過率「０％」の組合せには応答時間「１０ｍｓ」および増減方向「−」が対応付けられている。このように、透過率の変化が少ない場合の応答時間は、透過率が急激に変化する場合の応答時間と比べて遅くなる。
【００５３】
なお、増減方向「−」とは、増減方向が減少方向であることを示し、増減方向「＋」とは、増減方向が増加方向であることを示している。
【００５４】
また、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「１００％」の組合せには応答時間「２０ｍｓ」および増減方向「＋」が対応付けられ、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「１００％」の組合せには応答時間「２０ｍｓ」増減方向「＋」が対応付けられている。このように、透過率を同じ割合だけ変化させる場合であっても、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶の場合、透過率を増加させる場合の方が、透過率を減少させる場合よりも応答時間が長くなる。
【００５５】
たとえば、個別パターン特定部１３ｂは、画素Ａについての個別パターンを特定する場合には、変更前の透過率「０％」および変更後の透過率「３０％」の組合せに対応する個別パターンを個別パターン特定テーブル１４ａによって特定する。かかる場合には、応答時間「１００ｍｓ」および増減方向「＋」が画素Ａについての個別パターンとして特定される。
【００５６】
このようにして、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの画素ごとに、変更前の透過率および変更後の透過率の組み合わせに対して予め対応付けられた個別パターンを特定していく（図３の（Ｃ）参照）。
【００５７】
また、個別パターン特定部１３ｂは、全画素について個別パターンを特定し終えると、特定した個別パターンを代表パターン選択部１３ｃへ渡す処理を行う。
【００５８】
図２に戻り、代表パターン選択部１３ｃについて説明する。代表パターン選択部１３ｃは、個別パターン特定部１３ｂから各画素の個別パターンを受け取った場合に、受け取った個別パターンに基づいて代表パターンを算出する処理部である。
【００５９】
ここで、代表パターンとは、各フレームにおけるバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定するための代表的な応答時間および増減方向（以下、それぞれ「代表応答時間」および「代表増減方向」と記載する）の組合せである。
【００６０】
たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、個別パターンの画素数分布に基づいて代表パターンを選択することができる。
【００６１】
以下では、かかる代表パターン選択部１３ｃによる代表パターン選択処理の一例について図４を用いて説明する。図４は、代表パターン選択処理の一例を示す図である。
【００６２】
図４の（Ａ）に示すように、代表パターン選択部１３ｃは、まず、個別パターン特定部１３ｂから画素ごとの個別パターンを受け取ると、各個別パターンに該当する画素数をカウントすることによって、個別パターンの画素数分布を作成する。そして、代表パターン選択部１３ｃは、作成した画素数分布を用いて代表応答時間を選択する。
【００６３】
具体的には、代表パターン選択部１３ｃは、まず、画素数が全画素数（ここでは、１０万個）の５％未満（すなわち、５０００個未満）の個別パターンを除外する（図４の（Ａ−１）参照）。
【００６４】
そして、代表パターン選択部１３ｃは、残りの個別パターンの中で応答時間が最も遅い個別パターンを代表パターンとして選択する（図４の（Ｂ）参照）。
【００６５】
このように、該当する画素数が全体画素数に対して所定割合未満の個別パターンを代表パターンの選択候補から除外したうえで、残りの個別パターンの中から代表パターンを選択することで、画素全体として適切な個別パターンを代表パターンとして選択することができる。
【００６６】
すなわち、該当する画素がわずかな個別パターンが代表パターンとして選択されることで、画素全体として不適切な消灯タイミングおよび点灯タイミングが決定されることを防止できる。
【００６７】
なお、図４の（Ａ−２）において、応答時間が最も遅い個別パターンが複数存在する場合には、該当する画素数がより多い方の個別パターンを代表パターンとして選択すればよい。
【００６８】
また、図４の（Ａ）に示した代表パターンの選択方法はあくまでも一例であり、他の方法を用いて代表パターンを選択することとしてもよい。
【００６９】
たとえば、図４の（Ｂ−１）に示したように、画素数が所定割合未満の個別パターンを除外することなく、全ての個別パターンの中で応答時間が最も遅い個別パターンを代表パターンとして選択してもよい。また、図４の（Ｂ−２）に示したように、画素数が最も多い個別パターンを代表パターンとして選択してもよい。
【００７０】
このように、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターンの画素数分布に基づいて代表パターンを選択することとしたため、より適切な代表パターンを選択することができる。また、代表パターン選択部１３ｃは、各画素における変更前の透過率および変更後の透過率を用いて所定の計算式から代表パターンを算出することとしてもよい。
【００７１】
図２に戻り、タイミング決定部１３ｄについて説明する。タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃから代表パターンを受け取ると、受け取った代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する処理部である。すなわち、タイミング決定部１３ｄは、バックライトの消灯期間（言い換えれば、点灯期間）を決定する処理部である。
【００７２】
具体的には、タイミング決定部１３ｄは、代表パターンに対応するオフセット時間をタイミングテーブル１４ｂを参照して決定し、決定したオフセット時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定する。
【００７３】
ここで、「オフセット時間」とは、透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過するまでの期間である遷移期間の始端および終端に設けられるオフセット時間であり、遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間Ｈ１と終端に設けられる第２のオフセット時間Ｈ２とがある。なお、透過率の変更開始タイミングは、たとえば、フレームが切り替わるタイミングであり、既知のタイミングである。
【００７４】
図５に、タイミングテーブル１４ｂの一例を示す。同図に示すように、タイミングテーブル１４ｂは、代表増減方向が「減少方向」である場合に用いられる減少用テーブル１４ｂ−１と、代表増減方向が「増加方向」である場合に用いられる増加用テーブル１４ｂ−２とがある。
【００７５】
減少用テーブル１４ｂ−１および増加用テーブル１４ｂ−２は何れも、代表応答時間ごとに、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を関連付けたテーブルである。これら減少用テーブル１４ｂ−１および増加用テーブル１４ｂ−２では、代表応答時間が長いほど、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間が長くなっている。
【００７６】
一方、減少用テーブル１４ｂ−１と増加用テーブル１４ｂ−２とでは、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２の大小関係が異なっている。すなわち、減少用テーブル１４ｂ−１では、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く、増加用テーブル１４ｂ−２では、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも長くなっている。
【００７７】
タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃから受け取った代表パターンに含まれる代表増減方向に応じて減少用テーブル１４ｂ−１または増加用テーブル１４ｂ−２の何れかを選択する。そして、タイミング決定部１３ｄは、選択したテーブルを用い、代表パターンに含まれる代表応答時間に対応する第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する。
【００７８】
ここで、タイミング決定部１３ｄによるタイミング決定処理の一例について図６を用いて説明する。図６は、タイミング決定処理の一例を示す図である。なお、同図の（Ａ）には、代表パターンが「４０ｍｓ（−）」である場合のタイミング決定処理の一例を、同図の（Ｂ）には、代表パターンが「４０ｍｓ（＋）」である場合のタイミング決定処理の一例を、それぞれ示している。
【００７９】
たとえば、タイミング決定部１３ｃは、代表パターンが「４０ｍｓ（−）」である場合には、減少用テーブル１４ｂ−１の代表応答時間「４０」のカラムを参照し、第１のオフセット時間Ｈ１「１０ｍｓ」および第２のオフセット時間Ｈ２「２０ｍｓ」を決定する。
【００８０】
この結果、図６の（Ａ）に示したように、変更前の透過率（ｙ１）の変更開始タイミング（ｔ１）から第１のオフセット時間Ｈ１「１０ｍｓ」が経過した時点（ｔ２）でバックライトが消灯されることとなる。また、変更開始タイミング（ｔ１）から代表応答時間「４０ｍｓ」が経過する時点（ｔ４）よりも第２のオフセット時間Ｈ２「２０ｍｓ」早いタイミング（ｔ３）でバックライトが点灯されることとなる。
【００８１】
ここで、第１のオフセット時間Ｈ１が第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定される理由について説明する。
【００８２】
図６の（Ａ）に示したように、遷移期間（ｔ１〜ｔ４の期間）の始端（ｔ１）近傍における透過率の変化率「α１」は、遷移期間の終端（ｔ４）近傍における透過率の変化率「β１」と比較して大きい。このため、透過率が急激に変化する始端近傍に対してオフセット時間を設定する場合、透過率の変化が緩やかな終端近傍に同一長さのオフセット時間を設定する場合と比較して画像ぼけが顕著になり易い。
【００８３】
したがって、代表増減方向が「減少方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定することで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００８４】
一方、代表増減方向が「増加方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２の大小関係が逆転することとなる。
【００８５】
たとえば、タイミング決定部１３ｃは、代表パターンが「４０ｍｓ（＋）」である場合には、増加用テーブル１４ｂ−２の代表応答時間「４０」のカラムを参照し、第１のオフセット時間Ｈ１「２０ｍｓ」および第２のオフセット時間Ｈ２「１０ｍｓ」を決定する。
【００８６】
この結果、図６の（Ｂ）に示したように、変更前の透過率（ｙ３）の変更開始タイミング（ｔ５）から第１のオフセット時間Ｈ１「２０ｍｓ」が経過した時点（ｔ６）でバックライトが消灯されることとなる。また、変更開始タイミング（ｔ５）から代表応答時間「４０ｍｓ」が経過する時点（ｔ８）よりも第２のオフセット時間Ｈ２「１０ｍｓ」早いタイミング（ｔ７）でバックライトが点灯されることとなる。
【００８７】
ここで、図６の（Ｂ）に示したように、代表増減方向が「増加方向」である場合、遷移期間（ｔ５〜ｔ８の期間）の終端（ｔ８）近傍における透過率の変化率「β２」が、遷移期間の始端（ｔ５）近傍における透過率の変化率「α２」と比較して大きくなる。
【００８８】
したがって、代表増減方向が「増加方向」である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することで、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００８９】
このように、変更前の透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過するまでの遷移期間の両端に対して代表パターンに応じたオフセット時間をそれぞれ設定したうえで、当該オフセット時間に従って消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとしたため、バックライトを間欠的に駆動させることによって不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００９０】
また、代表増減方向が減少方向である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも短く設定し、代表増減方向が増加方向である場合には、第１のオフセット時間Ｈ１を第２のオフセット時間Ｈ２よりも長く設定することとしたため、画像ぼけを抑制しつつ、不足するバックライト発光量を補うことができる。
【００９１】
なお、タイミング決定部１３ｄは、消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すると、決定した消灯タイミングおよび点灯タイミングを駆動制御部１３ｅへ通知する処理を行う。
【００９２】
図２に戻り、駆動制御部１３ｅについて説明する。駆動制御部１３ｅは、タイミング決定部１３ｄから受け取った消灯タイミングおよび点灯タイミングに従ってバックライトを消灯および点灯させる処理部である。具体的には、駆動制御部１３ｅは、バックライトを上記の消灯タイミング（または点灯タイミング）で消灯（または点灯）すべき旨の制御信号をバックライト部１２の駆動部に対して送信する。これによって、バックライト部１２の駆動部がバックライトの消灯および点灯を行うこととなる。
【００９３】
次に、液晶表示装置１０によるバックライト制御処理の処理手順について図７を用いて説明する。図７は、バックライト制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００９４】
図７に示すように、液晶表示装置１０では、個別パターン特定部１３ｂが、変更前の透過率および変更後の透過率に基づいて個別パターンを特定し（ステップＳ１０１）、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターンの画素数分布を用いて代表パターンを選択する（ステップＳ１０２）。
【００９５】
つづいて、液晶表示装置１０では、タイミング決定部１３ｄが、代表増減方向が「減少方向」であるか否かを判定し（ステップＳ１０３）、「減少方向」である場合には（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、減少用テーブル１４ｂ−１を用いて第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する（ステップＳ１０４）。
【００９６】
一方、タイミング決定部１３ｄは、代表増減方向が「減少方向」でない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、すなわち、代表増減方向が「増加方向」である場合には、増加用テーブル１４ｂ−２を用いて第１のオフセット時間Ｈ１および第２のオフセット時間Ｈ２を選択する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
そして、液晶表示装置１０では、駆動制御部１３ｅが、変更後の透過率への変更開始タイミングから第１のオフセット時間Ｈ１経過後のタイミングでバックライトを消灯させる（ステップＳ１０６）。また、駆動制御部１３ｅは、変更開始タイミングから代表応答時間が経過するよりも第２のオフセット時間Ｈ２前のタイミングでバックライトを点灯させて（ステップＳ１０７）、処理を終える。
【００９８】
上述してきたように、本実施例では、個別パターン特定部が、液晶パネルの画素ごとに、所定の画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定し、代表パターン選択部が、画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて代表パターンを選択し、タイミング決定部が、選択された代表パターンに応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。したがって、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【００９９】
ところで、上述してきたように本実施例では、バックライトの消灯期間の長さをフレームごとに可変としているため、結果的に、バックライトの点灯期間の長さもフレームごとに変化することとなる。このように点灯期間の長さがフレームごとに異なる場合、バックライトの総発光量にばらつきが生じ、画像の視認性が低下するおそれがある。
【０１００】
そこで、バックライトの総発光量が各点灯期間において一定となるように、駆動制御部１３ｅがバックライト発光量の調整を行ってもよい。以下では、かかる場合について図８を用いて説明する。図８は、バックライト発光量調整処理を説明するための図である。
【０１０１】
図８に示すように、駆動制御部１３ｅは、点灯期間ごとの総発光量が一定となるように、点灯期間ごとにバックライトの発光量を変更する処理を行う。たとえば、同図に示した場合には、点灯時間が「Ｔａ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌａ」とし、点灯時間が「Ｔｂ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌｂ」とし、点灯時間が「Ｔｃ」の点灯期間におけるバックライト発光量を「Ｌｃ」とする。これにより、各点灯期間における総発光量「Ｓ１」、「Ｓ２」および「Ｓ３」は、一定の総発光量に調整されることとなる。
【０１０２】
なお、バックライトの総発光量は、点灯期間の長さ（点灯時間）に対してバックライト発光量を掛け合わせた値である。また、既定の総発光量は、記憶部１４等に予め記憶されているものとする。
【０１０３】
そして、駆動制御部１３ｅは、ある遷移期間における第２のオフセット時間Ｈ２およびその次の遷移期間における第１のオフセット時間Ｈ１から両遷移期間の間に位置する点灯期間の長さを特定し、特定した点灯期間の長さで規定の総発光量を除算することで、かかる点灯期間におけるバックライト発光量を決定する。
【０１０４】
たとえば、既定の総発光量を「Ｓ」とすると、点灯期間の長さが「Ｔａ」である場合には、「Ｓ」を「Ｔａ」で除算することによってバックライト発光量「Ｌａ」を決定することができる。
【０１０５】
このように、駆動制御部１３ｅが、バックライトの点灯期間ごとに、当該点灯期間の長さおよび予め設定された所定の総発光量に基づいてバックライトの発光量を調整することとしたため、点灯期間の長さを可変にすることで生じるバックライト総発光量のばらつきを抑えることができる。
【０１０６】
ところで、これまでは、点灯時間を可変にする場合について説明したが、これに限ったものではなく、点灯時間を固定とした場合であっても、点灯期間の位置を適切に設定することによって画像ぼけを防止することができる。
【０１０７】
以下では、かかる点について図９を用いて説明する。図９は、バックライトの点灯時間を固定にした場合のバックライト制御処理を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、タイミング決定処理の他の一例を、同図の（Ｂ）には、タイミングテーブルの他の一例を、それぞれ示している。
【０１０８】
図９の（Ａ）に示したように、かかる場合には、点灯時間「Ｔ」およびバックライト発光量「Ｌ」を固定としつつ、基準点（図９の（Ａ）に示した基準点Ａ〜Ｃ）からのずらし量Ｈを点灯期間ごとに適切に決定することとしている。
【０１０９】
具体的には、基準点Ａ〜Ｃにおける透過率をそれぞれ「Ｙａ」〜「Ｙｃ」とし、基準点Ｂを含む点灯期間の点灯タイミングにおける透過率および消灯タイミングにおける透過率をそれぞれ「Ｙａｂ」および「Ｙｂｃ」とする。かかる場合、タイミング決定部１３ｄは、｜Ｙａｂ−Ｙｂ｜＝｜Ｙｂｃ−Ｙｂ｜となるように、基準点Ｂからの消灯タイミングのずらし量（オフセット時間）Ｈを決定する。
【０１１０】
すなわち、点灯タイミングにおける透過率および目標値（基準点Ｂにおける透過率）の差と消灯タイミングにおける透過率および目標値の差とが等しくなるようにオフセット時間Ｈを決定することで、点灯期間における透過率の変動が最小限に抑えられるため、画像ぼけを防止することができる。
【０１１１】
なお、ここでは、図９の（Ｂ）に示したように、「第１の代表パターン」と「第２の代表パターン」との組み合わせに対してオフセット時間Ｈを関連付けたタイミングテーブルが、記憶部１４に記憶されているものとする。
【０１１２】
ここで、「第１の代表パターン」は、変更前のフレームおよび変更後のフレームから得られる代表パターンであり、「第２の代表パターン」は、変更後のフレームおよびさらに次のフレームから得られる代表パターンである。以下に、これら第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの選択方法について説明しておく。
【０１１３】
まず、個別パターン特定部１３ｂは、変更前の透過率から変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンを特定するとともに、変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンをさらに特定する。
【０１１４】
つづいて、代表パターン選択部１３ｃは、変更前の透過率が変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンから第１の代表パターンを選択する。また、代表パターン選択部１３ｃは、変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの個別パターンから第２の代表パターンを選択する。なお、第１の代表パターンおよび第２の代表パターンは、上述した代表パターン選択処理によって選択される。
【０１１５】
そして、タイミング決定部１３ｄは、代表パターン選択部１３ｃによって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに対応するオフセット時間Ｈを図９の（Ｂ）に示したタイミングテーブルから取り出し、取り出したオフセット時間Ｈに従って点灯タイミングおよび消灯タイミングを決定する。
【０１１６】
具体的には、タイミング決定部１３ｄは、基準点Ｂ（ｔ１２）からオフセット時間Ｈが経過したタイミング（ｔ１３）を消灯タイミングとして決定する。また、タイミング決定部１３ｄは、基準点Ｂ（ｔ１２）よりも「点灯時間Ｔ−オフセット時間Ｈ」だけ早いタイミング（ｔ１０）を点灯タイミングとして決定する。
【０１１７】
このように、個別パターン特定部１３ｂが、変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの応答時間を画素ごとにさらに特定し、代表パターン選択部１３ｃが、変更前の透過率が変更後の透過率へ達するまでの画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第１の代表パターンを選択するとともに、変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第２の代表パターンを選択する。
【０１１８】
そして、タイミング決定部１３ｄが、代表パターン選択部１３ｃによって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに基づき、予め設定された所定の点灯時間の所定の基準位置からのずらし量（オフセット時間Ｈ）を決定し、決定したずらし量に従って消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定することとした。したがって、バックライト発光量にばらつきを生じさせることなく、言い換えれば、バックライト発光量の調整を行うことなく、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【０１１９】
なお、上述してきた実施例では、オフセット時間Ｈ１，Ｈ２を設定したうえでバックライトの消灯期間を決定することとしたが、これに限ったものではなく、オフセット時間Ｈ１，Ｈ２を設定することなく（言い換えればオフセット時間Ｈ１，Ｈ２を「０」として）、消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定してもよい。すなわち、代表応答時間と消灯期間とが一致するように消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定してもよい。
【０１２０】
かかる場合、代表パターン選択部１３ｃが、個別パターン特定部１３ｂによって特定された画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を選択し、タイミング決定部１３ｄが、選択された代表応答時間に応じてバックライトの消灯タイミングおよび点灯タイミングを決定すればよい。より具体的には、タイミング決定部１３ｄは、透過率の変更開始タイミングから代表応答時間が経過した時点を点灯タイミングとし、次の透過率の変更開始タイミングを消灯タイミングとして決定する。
【０１２１】
また、上述してきた実施例では、液晶表示装置に対して本発明に係るバックライト制御装置を適用した場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、本発明に係るバックライト制御装置を液晶表示装置とは別体に設けてもよい。かかる場合、バックライト制御装置は、図２に示した構成要件のうち、個別パターン特定部１３ｂ、代表パターン選択部１３ｃ、タイミング決定部１３ｄ、駆動制御部１３ｅおよび記憶部１４を少なくとも備えていればよい。
【０１２２】
また、液晶表示装置１０の制御部１３は、表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データ（たとえば、特定の個別パターン）および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データ（たとえば、特定の個別パターン）に基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定し、特定した代表応答時間に応じてバックライトの点灯期間を決定するようにしてもよい。これによっても、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止することができる。
【０１２３】
たとえば、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの表示領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに、分割領域における画素の中の代表画素の個別パターンを特定する。また、代表パターン選択部１３ｃは、各分割領域の代表画素の個別パターンを用いて代表パターンを割り出す。たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、各分割領域の代表画素の個別パターンの平均を代表パターンとして割り出す。そして、タイミング決定部１３ｄは、割り出された代表パターンを用いてバックライトの点灯期間を決定するようにしてもよい。
【０１２４】
また、個別パターン特定部１３ｂは、液晶パネルの表示領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに、分割領域における画素の個別パターンの平均（平均透過率の変化）を割り出す。また、代表パターン選択部１３ｃは、分割領域ごとに割り出された平均透過率の変化を用いて代表パターンを割り出す。たとえば、代表パターン選択部１３ｃは、分割領域ごとに割り出された平均透過率の変化の平均を代表パターンとして割り出す。そして、タイミング決定部１３ｄは、分割領域ごとの平均透過率の変化に基づいて割り出された代表パターンを用いてバックライトの点灯期間を決定する。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明に係るバックライト制御装置およびバックライト制御方法は、液晶パネルの応答遅延による画像ぼけを適切に防止したい場合に有用であり、特に、車載用の液晶表示装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０１２６】
１０ 液晶表示装置
１１ 液晶パネル部
１２ バックライト部
１３ 制御部
１３ａ 表示制御部
１３ｂ 個別パターン特定部
１３ｃ 代表パターン選択部
１３ｄ タイミング決定部
１３ｅ 駆動制御部
１４ 記憶部
１４ａ 個別パターン特定テーブル
１４ｂ タイミングテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、
前記液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて前記変更前の透過率から前記変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定手段と
を備えたことを特徴とするバックライト制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間と、各前記画素において前記透過率が増加するか減少するかを示す増減方向とに基づいて代表応答時間および代表増減方向の組合せを代表パターンとして選択し、
前記タイミング決定手段は、
前記算出手段によって選択された代表パターンに応じて前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項１に記載のバックライト制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記応答時間および前記増減方向の組合せの画素数分布に基づいて前記代表パターンを選択することを特徴とする請求項２に記載のバックライト制御装置。
【請求項４】
前記タイミング決定手段は、
前記変更前の透過率の変更開始タイミングから前記代表応答時間が経過するまでの遷移期間の両端に対して前記代表パターンに応じたオフセット時間をそれぞれ設定したうえで、当該オフセット時間に従って前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項２または３に記載のバックライト制御装置。
【請求項５】
前記タイミング決定手段は、
前記代表増減方向が減少方向である場合には、前記遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間を前記遷移期間の終端に設けられる第２のオフセット時間よりも短く設定し、前記代表増減方向が増加方向である場合には、前記第１のオフセット時間を前記第２のオフセット時間よりも長く設定することを特徴とする請求項４に記載のバックライト制御装置。
【請求項６】
前記バックライトの点灯期間ごとに、当該点灯期間の長さおよび予め設定された所定の総発光量に基づいて前記バックライトの発光量を調整する発光量調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のバックライト制御装置。
【請求項７】
前記特定手段は、
前記変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの応答時間を前記画素ごとにさらに特定し、
前記算出手段は、
前記変更前の透過率が前記変更後の透過率へ達するまでの前記画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第１の代表パターンを選択するとともに、前記変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの前記画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第２の代表パターンを選択し、
前記タイミング決定手段は、
前記算出手段によって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに基づき、予め設定された所定の点灯時間の所定の基準位置からのずらし量を決定し、決定したずらし量に従って前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項１に記載のバックライト制御装置。
【請求項８】
液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、
表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定する特定工程と、
前記特定工程において特定した代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定工程と
を含んだことを特徴とするバックライト制御方法。
【請求項９】
前記液晶パネルを複数の領域に分割する分割工程
をさらに含み、
前記タイミング決定工程は、
前記分割工程において分割した各領域における画素の平均透過率の変化に基づいてバックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項８に記載のバックライト制御方法。
【請求項１０】
前記液晶パネルを複数の領域に分割する分割工程
をさらに含み、
前記タイミング決定工程は、
前記分割工程において分割した各領域における代表画素の透過率の変化に基づいてバックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項８に記載のバックライト制御方法。
【請求項１】
液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御装置であって、
前記液晶パネルの画素ごとに、画像データによって規定される変更前の透過率および次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づいて前記変更前の透過率から前記変更後の透過率へ達するまでの応答時間を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間に基づいて代表応答時間を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定手段と
を備えたことを特徴とするバックライト制御装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記特定手段によって特定された前記画素ごとの応答時間と、各前記画素において前記透過率が増加するか減少するかを示す増減方向とに基づいて代表応答時間および代表増減方向の組合せを代表パターンとして選択し、
前記タイミング決定手段は、
前記算出手段によって選択された代表パターンに応じて前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項１に記載のバックライト制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記応答時間および前記増減方向の組合せの画素数分布に基づいて前記代表パターンを選択することを特徴とする請求項２に記載のバックライト制御装置。
【請求項４】
前記タイミング決定手段は、
前記変更前の透過率の変更開始タイミングから前記代表応答時間が経過するまでの遷移期間の両端に対して前記代表パターンに応じたオフセット時間をそれぞれ設定したうえで、当該オフセット時間に従って前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項２または３に記載のバックライト制御装置。
【請求項５】
前記タイミング決定手段は、
前記代表増減方向が減少方向である場合には、前記遷移期間の始端に設けられる第１のオフセット時間を前記遷移期間の終端に設けられる第２のオフセット時間よりも短く設定し、前記代表増減方向が増加方向である場合には、前記第１のオフセット時間を前記第２のオフセット時間よりも長く設定することを特徴とする請求項４に記載のバックライト制御装置。
【請求項６】
前記バックライトの点灯期間ごとに、当該点灯期間の長さおよび予め設定された所定の総発光量に基づいて前記バックライトの発光量を調整する発光量調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のバックライト制御装置。
【請求項７】
前記特定手段は、
前記変更後の透過率からさらに次の透過率へ達するまでの応答時間を前記画素ごとにさらに特定し、
前記算出手段は、
前記変更前の透過率が前記変更後の透過率へ達するまでの前記画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第１の代表パターンを選択するとともに、前記変更後の透過率がさらに次の透過率へ達するまでの前記画素ごとの応答時間および増減方向に基づいて第２の代表パターンを選択し、
前記タイミング決定手段は、
前記算出手段によって選択された第１の代表パターンおよび第２の代表パターンの組合せに基づき、予め設定された所定の点灯時間の所定の基準位置からのずらし量を決定し、決定したずらし量に従って前記バックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項１に記載のバックライト制御装置。
【請求項８】
液晶パネルへ光を照射するバックライトを制御するバックライト制御方法であって、
表示画像における画像データによって規定される変更前の透過率に基づく透過率代表データおよび次の画像データによって規定される変更後の透過率に基づく透過率代表データに基づいて液晶パネルの画像変化に対する代表応答時間を特定する特定工程と、
前記特定工程において特定した代表応答時間に応じて前記バックライトの点灯期間を決定するタイミング決定工程と
を含んだことを特徴とするバックライト制御方法。
【請求項９】
前記液晶パネルを複数の領域に分割する分割工程
をさらに含み、
前記タイミング決定工程は、
前記分割工程において分割した各領域における画素の平均透過率の変化に基づいてバックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項８に記載のバックライト制御方法。
【請求項１０】
前記液晶パネルを複数の領域に分割する分割工程
をさらに含み、
前記タイミング決定工程は、
前記分割工程において分割した各領域における代表画素の透過率の変化に基づいてバックライトの点灯期間を決定することを特徴とする請求項８に記載のバックライト制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１８３５５（Ｐ２０１２−１１８３５５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８８６１（Ｐ２０１０−２６８８６１）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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