液晶表示装置及びその制御方法
【課題】１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる技術を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、サブフレーム期間毎に、複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明の表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、サブフレーム期間毎に、複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置が大型化、高精細化し、１つの画面に複数の画像を同時に表示する機会が増えてきている。また、バックライトの発光輝度値を領域毎に調整することのできる液晶表示装置がある。
明るさが互いに異なる複数の画像を１つの画面に同時に表示する方法として、例えば、画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法と、画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法がある。
画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法では、例えば、明るい画像と暗い画像の２つを同時に表示する場合に、バックライトの（全体の）発光輝度値が明るい画像に基づいて決定される。そして、決定された発光輝度値に基づいて暗い画像の透過率の上限値が低くされる。
画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法では、例えば、明るい画像と暗い画像の２つを同時に表示する場合に、明るい画像の領域で高く、暗い画像の領域で低くなるように、バックライトの発光輝度値が決定される。
また、液晶素子の透過率やバックライトの発光輝度値の制御方法は、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９３９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法では、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に使えなくなってしまう。例えば、上述したように、バックライトの発光輝度値を明るい画像に基づいて決定し、暗い画像の透過率の上限値を低くすると、暗い画像に対しては、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に使えなくなってしまう。また、画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法では、バックライトからの光の拡散により、画像間の境界部分で、各画像の領域のバックライトからの光が干渉し、表示が不正確になってしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる技術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】
【０００６】
本発明の表示装置は、
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置の制御方法は、
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置の制御方法であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力ステップと、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割ステップと、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図
【図２】画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図
【図３】実施例１に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図
【図４】実施例１に係る液晶表示装置の動作の一例を示すタイムチャート
【図５】実施例１に係る液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャート
【図６】実施例２に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図
【図７】画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図
【図８】実施例２に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図
【図９】実施例２に係る液晶表示装置の動作の一例を示すタイムチャート
【図１０】実施例２に係る液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャート
【図１１】実施例３に係る画像信号の一例を示す図
【図１２】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【図１３】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【図１４】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る液晶表示装置及びその制御方法について図面を用いて説明する。本実施例に係る液晶表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する。
【００１１】
図１は、実施例１に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、液晶表示装置２００は、画像出力装置１００に接続されている。液晶表示装置２００は、画像入力部２０１、輝度比較部２０２、時分割制御部２０３、表示制御部２０４、バックライト制御部２０５、液晶制御部２０６、バックライト２０７、液晶パネル２０８などを有する。
画像出力装置１００は、画像信号ラインを介して、液晶表示装置２００内の画像入力部２０１に画像信号（１フレーム分の画像信号）を送る。また、画像出力装置１００は、データラインを介して、液晶表示装置２００内の画像入力部２０１に表示輝度設定値と表示エリア情報を送る。
【００１２】
表示輝度設定値は、画像の明るさを表す値である。上記１フレーム分の画像信号が、複数の画像を含むフレームの信号である場合には、画像毎に、その画像の明るさを表す値が
、表示輝度設定値として、画像出力装置１００から画像入力部２０１へ送られる。表示輝度設定値は、例えば、バックライトの発光輝度値などである。
表示エリア情報は、画像の領域（表示領域）を表す情報である。上記１フレーム分の画像信号が、複数の画像を含むフレームの信号である場合には、画像毎に、その画像の表示領域を表す情報が、表示エリア情報として、画像出力装置１００から画像入力部２０１へ送られる。表示エリア情報は、例えば、画像の各頂点（画像の左上、右上、左下、右下）の画素の位置座標（ｘ，ｙ）である。ｘ座標の値は画面の水平方向の位置、ｙ座標の値は画面の垂直方向の位置を示す。
【００１３】
次に、液晶表示装置２００の各機能ブロックの動作（処理）を説明する。
画像入力部２０１は、１フレーム分の画像信号を入力する。具体的には、画像入力部２０１は、画像出力装置１００から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。画像入力部２０１は、輝度比較部２０２に、受け取った表示輝度設定値を送る。画像入力部２０１は、表示制御部２０４に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００１４】
輝度比較部２０２は、画像入力部２０１から表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部２０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数（入力された画像信号に含まれる画像の明るさの数）を算出する。
以下に、輝度比較部２０２による、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎの算出方法を説明する。
まず、輝度比較部２０２は、受け取った表示輝度設定値の数ａ（入力されたフレームに含まれる画像の数）を判断する。
次に、輝度比較部２０２は、比較のために、受け取った表示輝度設置値から２つの表示輝度設定値を選択する。
そして、輝度比較部２０２は、選択した２つの表示輝度設定値の差を算出する。２つの表示輝度設定値に差がある場合（算出された差が０でない場合）は、輝度比較部２０２は、それら２つの表示輝度設定値の２つの画像の明るさが異なると判断する。そして、輝度比較部２０２は、他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定値の数ｂ（他の画像の明るさと同じ明るさの画像の数）に０を加える。２つの表示輝度設定値に差がない場合（算出された差が０の場合）は、輝度比較部２０２は、それら２つの表示輝度設定値の２つの画像の明るさが同じであると判断する。そして、輝度比較部２０２は、数ｂに１を加える。なお、数ｂの初期値は０である。
輝度比較部２０２は、２つの表示輝度設定値の全ての組み合わせについて、上記差の算出及び数ｂの更新を行う。例えば、数ａ＝４の場合、輝度比較部２０２は、（４−１）！通り、即ち６通りの組み合わせについて、上記差の算出及び数ｂの更新を行う。
全ての組合せについて上記差の算出及び数ｂの更新が終了した後、輝度比較部２０２は、（ａ−ｂ）の値を互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ（入力されたフレームに含まれる画像の明るさの数）として算出する。輝度比較部２０２は、数ｎを時分割制御部２０３に送る。
なお、本実施例では、画像間の表示輝度設定値の差が０の場合に、それらの画像の明るさが同じであると判断されるものとしたが、これに限らない。例えば、画像間の表示輝度設定値の差が所定値未満の場合に、それらの画像の明るさが同じであると判断されてもよい。
【００１５】
時分割制御部２０３は、入力された１フレームの画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含む（複数の明るさの画像を含む）フレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数（明るさの数）のサブフレーム期間に分割する。具体的には、時分割制御部２０３は、輝度比較部２０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを受け取る。時分割制御部２０３は、１フレーム期間をｎ個のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を
生成する。時分割制御部２０３は、時分割同期信号を表示制御部２０４へ送る。
【００１６】
表示制御部２０４、バックライト制御部２０５、及び、液晶制御部２０６により、サブフレーム期間毎に、上記明るさが互いに異なる複数の画像が切り替えられて表示される。入力されたフレームが、明るさが互いに等しい（複数の）画像を含む場合には、該明るさが互いに等しい画像は、１つのサブフレーム期間に表示される。また、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させることにより、該画像が表示される。
【００１７】
具体的には、表示制御部２０４は、画像入力部２０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。また、表示制御部２０４は、時分割制御部２０３から、時分割同期信号を受け取る。表示制御部２０４は、時分割同期信号によって分割されたｎ個のサブフレーム期間（第１サブフレーム期間から第ｎサブフレーム期間）に、それぞれ、ｎ個の表示輝度設定値（受け取った表示輝度設定値のうち互いに異なるｎ個の表示輝度設定値）を割り当てる。表示制御部２０４は、サブフレーム期間に、そのサブフレーム期間に割り当てられた表示輝度設定値に対応する画像を、該画像に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部２０４は、サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部２０６に送り、該表示画像信号で表示させる画像に対応する表示輝度設定値をバックライト制御部２０５に送る。
【００１８】
バックライト制御部２０５は、サブフレーム期間に、表示制御部２０４から表示輝度設定値を受け取る。バックライト制御部２０５は、受け取った表示輝度設定値に応じた発光輝度値でバックライト２０７の全領域（全面）を発光させる。
液晶制御部２０６は、サブフレーム期間に、表示制御部２０４から表示画像信号を受け取る。液晶制御部２０６は、表示画像信号に応じて液晶パネル２０８を駆動する（液晶パネル２０８の各液晶素子の透過率を制御する）。
バックライト２０７からの光が液晶パネル２０８を透過することにより、画像が表示される。
【００１９】
図２は入力された画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図である。図２の例では、画像信号は、左右（画面の水平方向）に並んだ２つの画像Ａ１，Ｂ１を含むフレームの信号である。画像Ａ１は画面の左半分の領域ＲＡ１に表示される画像であり、画像Ｂ１は画面の右半分の領域ＲＢ１に表示される画像である。図２の例では、画像Ａ１の表示輝度設定値は１００［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｂ１の表示輝度設定値は２００［ｃｄ／ｍ２］である。また、画像Ａ１の表示エリア情報は、領域ＲＡ１の四隅の座標（０，０）、（５０，０）、（０，１００）、（５０，１００）である。画像Ｂ１の表示エリア情報は、領域ＲＢ１の四隅の座標（５０，０）、（１００，０）、（５０，１００）、（１００，１００）である。
【００２０】
図２の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２となり、図３，４に示すように、１フレーム期間は第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間の２つに分割される。本実施例では、表示部（バックライト２０７と液晶パネル２０８）のリフレッシュレート（１秒あたりの画像（フレーム）表示回数）は６０Ｈｚであり、１フレーム期間の長さは１６．６６ｍｓであるものとする。そのため、第１サブフレーム期間、第２サブフレーム期間の長さは、いずれも８．３３ｍｓとなる。
そして、第１サブフレーム期間では領域ＲＡ１に画像Ａ１が表示され、領域ＲＢ１が黒表示される。このとき、バックライトの発光輝度値は、表示されている画像Ａ１の表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
また、第２サブフレーム期間では領域ＲＡ１が黒表示され、領域ＲＢ１に画像Ｂ１が表示される。このとき、バックライトの発光輝度値は、表示されている画像Ｂ１の表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
【００２１】
図２の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合の液晶表示装置２００の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ１０１において、画像入力部２０１は、画像出力装置１００から、画像信号ラインを介して画像信号を受け取り、データラインを介して表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。画像入力部２０１は、輝度比較部２０２に、受け取った表示輝度設定値を送り、表示制御部２０４に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００２２】
Ｓ１０２において、輝度比較部２０２は、画像入力部２０１から、表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）を時分割制御部２０３へ送る。
Ｓ１０２の処理について詳しく説明する。
まず、輝度比較部２０２は、表示輝度設定値として画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値を受け取り、受け取った表示輝度設定値の数ａ＝２を判断する。
次に、輝度比較部２０２は、ａ＝２であるため、２つの表示輝度設定値の組み合わせが１通り（画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の組み合わせ）であると判断する。そして、輝度比較部２０２は、当該１通りの組み合わせについて、その組み合わせの２つの表示輝度設定値間の差を算出する。即ち、画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の差が算出される。ここで、画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の差は１００［ｃｄ／ｍ２］（または−１００［ｃｄ／ｍ２］）≠０となる。そのため、輝度比較部２０２は、他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定値の数ｂに０を加える。
そして、輝度比較部２０２は、（ａ−ｂ）＝２−０より、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２を算出し、算出結果（互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２）を時分割制御部２０３へ送る。
【００２３】
Ｓ１０３において、時分割制御部２０３は、輝度比較部２０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２を受け取る。時分割制御部２０３は、１フレーム期間を２つのサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。具体的には、１フレーム期間を、長さがそれぞれ該フレーム期間の長さの１／２である第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間に分割する時分割同期信号が生成される。ここでは、第１サブフレーム期間が、分割前のフレーム期間の起点を起点とする、該分割前のフレーム期間の長さの１／２の長さの期間であるものとする。そして、第２フレーム期間が、第１サブフレーム期間の終点を起点とし、分割前のフレーム期間の終点を終点とする期間であるものとする。時分割制御部２０３は、時分割同期信号を表示制御部２０４へ送る。
【００２４】
Ｓ１０４において、表示制御部２０４は、画像入力部２０１から、画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報を受け取る。また、表示制御部２０４は、時分割制御部２０３から、時分割同期信号を受け取る。そして、表示制御部２０４は、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］を第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を第２サブフレーム期間に割り当てる。即ち、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ１の表示期間が第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ１の表示期間が第２サブフレーム期間とされる。
【００２５】
Ｓ１０５において、表示制御部２０４は、第１サブフレーム期間に、画像Ａ１を、該画像Ａ１に対応する表示エリア情報で指定された領域（画面の左半分）に表示させ、その他
の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部２０４が、第１サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部２０６に送り、画像Ａ１に対応する表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］をバックライト制御部２０５に送る。
なお、第２サブフレーム期間では、画像Ｂ１を、該画像Ｂ１に対応する表示エリア情報で指定された領域（画面の右半分）に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号が生成される。そして、第２サブフレーム期間では、上記生成した表示画像信号が液晶制御部２０６に送られ、画像Ｂ１に対応する表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］がバックライト制御部２０５に送られる。
【００２６】
Ｓ１０６では、バックライト制御部２０５は、表示制御部２０４から送られた表示輝度設定値に応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる。例えば、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］が送られた場合、バックライトの全領域の発光輝度値は１００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
そして、液晶制御部２０６は、表示制御部２０４から送られた表示画像信号に従って液晶パネルを駆動する。
それにより、第１サブフレーム期間では、画像Ａ１が画面の左半分に表示され、その他の領域では黒表示が行われる。第２サブフレーム期間では、画像Ｂ１が画面の右半分に表示され、その他の領域では黒表示が行われる。
【００２７】
以上述べたように、本実施例によれば、画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間が複数のサブフレーム期間に分割され、サブフレーム期間毎に複数の画像が切り替えられて表示される。それにより、１フレーム期間に明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームが表示される。また、本実施例によれば、液晶素子の透過率の制限は行わずに、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像が表示される。それにより、画像を表示する際に、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができる。また、本実施例によれば、１つのサブフレーム期間では同じ明るさの画像しか表示されない。そのため、一の画像に対するバックライトの発光が明るさの異なる他の画像に影響を与えることはなく、各画像を正確に表示することができる。
即ち、本実施例によれば、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる。
【００２８】
なお、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる構成としたが、これに限らない。画像の表示領域を含む一部の領域のみを画像の明るさに応じた発光輝度値で発光させ、他の領域を発光させなくてもよい。但し、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させれば、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を抑制することができる。
【００２９】
なお、本実施例では、表示輝度設定値がバックライトの発光輝度値であり、入力される画像信号はバックライトの表示輝度設定値で発光することを前提に作成されている場合を例に説明したが、表示輝度設定値や入力される画像信号はこれに限らない。入力される画像信号は、バックライトを発光輝度が固定であるという前提で作成された画像であってもよい。その場合には、表示輝度設定値は、画像の明るさを表す値であればよく、画像の画素値（輝度値；階調値）の最大値、最小値、平均値、最頻値などであってもよい。そして、表示輝度設定値に基づいてバックライトの発光輝度値が決定され（例えば、平均輝度が高いほど高くなるように発光輝度値が決定され）、決定された発光輝度値のデフォルト値からの変化分を補うように、各画素値が補正されてもよい。
【００３０】
なお、本実施例では、表示エリア情報が画像の各頂点（画像の左上、右上、左下、右下
）の画素の位置座標である場合を例に説明したが表示エリア情報はこれに限らない。表示エリア情報は、画像の表示領域を表す情報であればよく、例えば、画像の位置（例えば１つの頂点の位置や中心位置）と画像のサイズ（画像の水平方向と垂直方向のサイズ；画像の幅と高さ）とを含む情報であってもよい。表示エリア情報は、画像の互いに対角の位置関係にある２つの頂点の位置を示す座標データであってもよい。
【００３１】
なお、本実施例では、表示輝度設定値と表示エリア情報が外部から入力されるものとしたが、それらの情報は、入力された画像信号を解析することにより決定（生成）されてもよい。例えば、画像信号から矩形のエッジが検出され、該矩形のエッジ内の領域が１つの画像の領域として決定（検出）されてもよい。そして、検出された１つの画像の領域内の画素値の最大値、最小値、平均値、最頻値などが表示輝度設定値とされてもよい。
【００３２】
なお、本実施例では、入力されるフレームが２つの画像を含む場合を例に説明したが、フレームはこれに限らない。フレームは、３つ以上の画像を含んでいてもよい。そのような場合であっても、上述した処理と同様の処理を行えばよい。例えば、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４の明るさが互いに異なる場合には、１フレーム期間が４つのサブフレーム期間に分割される。そして、サブフレーム期間毎に、４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。また、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３の明るさが同じであり、画像Ｉｍ２，Ｉｍ４の明るさが他の画像の明るさと異なる場合には、１フレーム期間が３つのサブフレーム期間に分割される。そして、サブフレーム期間毎に、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３、画像Ｉｍ２、画像Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。即ち、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３は１つのサブフレーム期間に表示される。
【００３３】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る液晶表示装置及びその制御方法について図面を用いて説明する。なお、以下では実施例１と異なる点について説明する。
実施例１の構成では、画像の明るさ毎に表示する画像が切り替えられる、即ち、明るさが同じ画像のみが１サブフレーム期間に同時に表示される。そのため、フレームに含まれる画像の数が多い場合に１サブフレーム期間の長さが短くなってしまう虞がある。本実施例では、実施例１よりも１サブフレーム期間の長さを長くすることのできる構成について説明する。なお、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の表示領域を含む領域（一部の領域）のバックライトを発光させることにより、該画像が表示されるものとする。
【００３４】
図６は、実施例２に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図６に示すように、液晶表示装置４００は、画像出力装置３００に接続されている。液晶表示装置４００は、画像入力部４０１、輝度比較部４０２、バックライト対応領域判定部４０３、時分割制御部４０４、表示制御部４０５、バックライト制御部４０６、液晶制御部４０７、バックライト４０８、液晶パネル４０９などを有する。
画像出力装置３００は、実施例１の画像出力装置１００と同様のため、その説明は省略する。
【００３５】
次に液晶表示装置４００の各機能ブロックの動作（処理）を説明する。
画像入力部４０１は、１フレーム分の画像信号を入力する。具体的には、画像入力部４０１は、画像出力装置３００から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。画像入力部４０１は、輝度比較部４０２に、受け取った表示輝度設定値を送る。画像入力部４０１は、バックライト対応領域判定部４０３に、受け取った表示輝度設定値及び表示エリア情報を送る。画像入力部４０１は、表示制御部４０５に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００３６】
輝度比較部４０２は、画像入力部４０１から表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部４０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）をバックライト対応領域判定部４０３に送る。
【００３７】
バックライト対応領域判定部４０３は、入力された１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、複数の画像を、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分する。本実施例では、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、上記複数の画像が画像群に区分される。
【００３８】
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取り、輝度比較部４０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを受け取る。
バックライト対応領域判定部４０３は、各画像の表示輝度設定値と表示エリア情報から、各画像間の表示輝度設定値の差と距離を算出する。
バックライト対応領域判定部４０３は、画像間の表示輝度設定値の差と距離、及び、予め用意されたテーブルを用いて、それらの画像を同時に表示できるか否か（それらの画像を同時に表示した場合に、それらの画像が正確に表示されるか否か）を判定する。具体的には、それらの画像を、それぞれ対応する発光輝度値でバックライトを発光させて同時に表示させた場合に、一方の画像に対するバックライトの発光が他方の画像に影響を及ぼすか否かが判定される。
バックライト対応領域判定部４０３は、上記の判定結果から、同一のサブフレーム期間中に表示可能な画像群を判断する。本実施例では、フレームに含まれる全ての画像の明るさが互いに異なる場合には、それらの画像のうち、同時に表示可能な画像が同じ画像群とされる。フレームが、明るさが互いに等しい（複数の）画像を含む場合には、同じ明るさの全ての画像が同じ画像群とされる。そして、第１の明るさの全ての画像と、第１の明るさとは異なる第２の明るさの全ての画像とが、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な場合には、それらの画像が同じ画像群とされる。
バックライト対応領域判定部４０３は、画像群毎に、（画像群に含まれる画像の明るさ（表示輝度設定値）の数−１）の値を算出し、その合計値を、他の表示輝度設定値の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍとして算出する。
バックライト対応領域判定部４０３は、数ｎから数ｍを減算することにより画像群の数（ｎ−ｍ）を算出し、時分割制御部４０４へ送る。また、バックライト対応領域判定部４０３は、１つの画像群に含まれる画像の表示輝度設定値を表す情報（組み合わせ情報）を表示制御部４０５へ送る。
【００３９】
時分割制御部４０４は、バックライト対応領域判定部４０３から画像群の数（ｎ−ｍ）を受け取る。時分割制御部４０４は、１フレーム期間を画像群の数（ｎ−ｍ）のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。時分割制御部４０４は、時分割同期信号を表示制御部４０５へ送る。
【００４０】
表示制御部４０５、バックライト制御部４０６、及び、液晶制御部４０７は、サブフレーム期間毎に、画像群を切り替えて表示する。
【００４１】
具体的には、表示制御部４０５は、画像入力部４０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割制御部４０４から、時分割同期信号を受け取る。表示制御部４０５は、バックライト対応領域判定部４０３から、組み合わせ情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割同期信号によって分割された（ｎ−ｍ）個のサブフレーム期間に、それぞれ、表示する画像の表示輝度設定値を割り当
てる。このとき、表示制御部４０５は、組み合わせ情報から、同一の画像群に含まれる画像の表示輝度設定値を、１つのサブフレーム期間に割り当てる。表示制御部４０５は、サブフレーム期間に、そのサブフレーム期間に割り当てられた表示輝度設定値に対応する画像を、該画像に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部４０５は、サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部４０７に送り、該表示画像信号で表示させる画像に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報をバックライト制御部４０６に送る。
【００４２】
バックライト制御部４０６は、サブフレーム期間に、表示制御部４０５から表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、その画像を表示するために発光させるバックライト４０８の領域を発光領域として判断する。そして、バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の発光領域のバックライトを、該画像に対応する表示輝度設定値に応じた発光輝度で発光させる。なお、発光領域以外の領域のバックライトは発光させない。
液晶制御部４０７は、サブフレーム期間に、表示制御部４０５から表示画像信号を受け取る。液晶制御部４０７は、表示画像信号に応じて液晶パネル４０９を駆動する。
【００４３】
図７は入力された画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図である。図７の例では、画像信号は、左右（画面の水平方向）に並んだ３つの画像（画像Ａ２〜Ｃ２）を含むフレームの信号である。画像Ａ２は、画面の左側の領域ＲＡ２に表示される画像であり、画像Ｂ２は、画面の右側の領域ＲＢ２に表示される画像であり、画像Ｃ２は、画面の中央の領域ＲＣ２に表示される画像である。図７の例では、画像Ａ２の表示輝度設定値は１００［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｂ２の表示輝度設定値は１５０［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｃ２の表示輝度設定値は２００［ｃｄ／ｍ２］である。また、画像Ａ２の表示エリア情報は、領域ＲＡ２の四隅の座標（０，０）、（３３，０）、（０，１００）、（３３，１００）である。画像Ｂ２の表示エリア情報は、領域ＲＢ２の四隅の座標（６６，０）、（１００，０）、（６６，１００）、（１００，１００）である。画像Ｃ２の表示エリア情報は、領域ＲＣ２の四隅の座標（３３，０）、（６６，０）、（３３，１００）、（６６，１００）である。
【００４４】
図７の画像信号、表示輝度情報、表示エリア情報が入力された場合、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３となる。しかし、画像Ａ２と画像Ｂ２は、互いに離れており、バックライトの発光が互いに干渉せずに同時に（同じサブフィールド期間に）表示可能である。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２が１つの画像群、画像Ｃ２が１つの画像群とされる。そして、他の表示輝度設定値の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍ＝１、画像群の数（ｎ−ｍ）＝２となる。その結果、図８，９に示すように、１フレーム期間は第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間の２つに分割される。本実施例では、表示部（バックライト４０８と液晶パネル４０９）のリフレッシュレート（１秒あたりの画像（フレーム）表示回数）は６０Ｈｚであり、１フレーム期間の長さは１６．６６ｍｓであるものとする。そのため、第１サブフレーム期間、第２サブフレーム期間の長さは、いずれも８．３３ｍｓとなる。
そして、第１サブフレーム期間では領域ＲＡ２に画像Ａ２が表示され、領域ＲＢ２に画像Ｂ２が表示され、領域ＲＣ２が黒表示される。このとき、画像Ａ２に対する発光領域ＬＡでのバックライトの発光輝度は１００［ｃｄ／ｍ２］とされ、画像Ｂ２に対する発光領域ＬＢでのバックライトの発光輝度は１５０［ｃｄ／ｍ２］とされる。他の領域でのバックライトの発光輝度は０［ｃｄ／ｍ２］とされる（消灯される）。発光領域ＬＡは、該領域ＬＡでのバックライトの光が領域ＲＢ２に影響を与えない程度に領域ＲＢ２から離れている。同様に、発光領域ＬＢは、該領域ＬＢでのバックライトの光が領域ＲＡ２に影響を与えない程度に領域ＲＡ２から離れている。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２は正確に表示
される。
また、第２サブフレーム期間では領域ＲＡ２，ＲＢ２が黒表示され、領域ＲＣ２に画像Ｃ２が表示される。このとき、画像Ｃに対する発光領域ＬＣでのバックライトの発光輝度は２００［ｃｄ／ｍ２］とされる。他の領域でのバックライトの発光輝度は０［ｃｄ／ｍ２］とされる（消灯される）。
【００４５】
図７の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合の液晶表示装置４００の動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ２０１において、画像入力部４０１は、画像出力装置３００から、画像信号ラインを介して画像信号を受け取り、データラインを介して表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。画像入力部４０１は、輝度比較部４０２に、受け取った表示輝度設定値を送り、表示制御部４０５に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送り、バックライト対応領域判定部４０３に、受け取った表示輝度設定値と表示エリア情報を送る。
【００４６】
Ｓ２０２において、輝度比較部４０２は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部４０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）をバックライト対応領域判定部４０３へ送る。
Ｓ２０２の処理について詳しく説明する。
まず、輝度比較部４０２は、表示輝度設定値として画像Ａ２の表示輝度設定値、画像Ｂ２の表示輝度設定値、及び、画像Ｃ２の表示輝度設定値を受け取り、受け取った表示輝度設定値の数ａ＝３を判断する。
次に、輝度比較部４０２は、ａ＝３であるため、２つの表示輝度設定値の組み合わせが３通りであると判断する。そして、輝度比較部４０２は、当該３通りの組み合わせのそれぞれについて、その組み合わせの２つの表示輝度設定値間の差の算出及び他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定の数ｂの更新を行う。まず、画像Ａ２の表示輝度設定値と画像Ｂ２の表示輝度設定値の差５０［ｃｄ／ｍ２］（または−５０［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。次に、画像Ａ２の表示輝度設定値と画像Ｃ２の表示輝度設定値の差１００［ｃｄ／ｍ２］（または−１００［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。最後に、画像Ｂ２の表示輝度設定値と画像Ｃ２の表示輝度設定値の差５０［ｃｄ／ｍ２］（または−５０［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。それにより、最終的なｂの値は０となる。
そして、輝度比較部４０２は、（ａ−ｂ）＝３−０より、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３を算出し、算出結果（互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３）をバックライト対応領域判定部４０３へ送る。
【００４７】
Ｓ２０３において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取り、輝度比較部４０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３を受け取る。そして、バックライト対応領域判定部４０３は、表示エリア情報から画像間の距離を算出する。本実施例では、画像間の距離として、最も近い画素間の距離が算出される。
以下、画像間の算出方法の例を説明する。
まず、バックライト対応領域判定部４０３は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、その画像の表示領域のｘ座標の最小値と最大値及びｙ座標の最小値と最大値を求める。ここでは、画像Ａ２のｘ座標の最小値（ｘ座標最小値）ｘｍｉｎ＝０、画像Ａ２のｘ座標の最大値（ｘ座標最大値）ｘｍａｘ＝３３、画像Ａ２のｙ座標の最小値（ｙ座標最小値）ｙｍｉｎ＝０、画像Ａ２のｙ座標の最大値（ｙ座標最大値）ｙｍａｘ＝１００となる。画像Ｂ２のｘ座標最小値ｘｍｉｎ＝６６、画像Ｂ２のｘ座標最大値ｘｍａｘ＝１００、画像Ｂ２のｙ座標最小値ｙｍｉｎ＝０、画像Ｂ２のｙ座標最大値ｙｍａｘ＝１００となる。
画像Ｃ２のｘ座標最小値ｘｍｉｎ＝３３、画像Ｃ２のｘ座標最大値ｘｍａｘ＝６６、画像Ｃ２のｙ座標最小値ｙｍｉｎ＝０、画像Ｃ２のｙ座標最大値ｙｍａｘ＝１００となる。
次に、バックライト対応領域判定部４０３は、各画像のｘ座標最小値、ｘ座標最大値、ｙ座標最小値、ｙ座標最大値を用いて、画像間の距離を算出する。
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、距離算出の対象とする２つの画像のうち、ｘ座標最小値が大きい方の画像のｘ座標最小値からｘ座標最小値が小さい方の画像のｘ座標最大値を減算し、それら２つの画像間のｘ座標方向の距離を求める。ここで、バックライト対応領域判定部４０３は、それら２つの画像のｘ座標最小値が同じ値だった場合には、ｘ座標方向の距離を０とする。また、上記ｘ座標方向の距離の値が負になった場合は該距離の値を０に置き換える。
また、バックライト対応領域判定部４０３は、距離算出の対象とする２つの画像のうち、ｙ座標最小値が大きい方の画像のｙ座標最小値からｙ座標最小値が小さい方の画像のｙ座標最大値を減算し、それら２つの画像間のｙ座標方向の距離を求める。ここで、バックライト対応領域判定部４０３は、それら２つの画像のｙ座標最小値が同じ値だった場合には、上記ｙ座標方向の距離を０とする。また、上記ｙ座標方向の距離の値が負になった場合は該距離の値を０に置き換える。
そして、バックライト対応領域判定部４０３は、ｘ座標方向の距離の二乗とｙ座標方向の距離の二乗の和の平方根を画像間の距離として算出する。
上述した算出方法より、画像Ａ２，Ｃ２間のｘ座標方向の距離は０、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ａ２，Ｃ２間の距離は０となる。
画像Ｂ２，Ｃ２間のｘ座標方向の距離は０、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ｂ２，Ｃ２間の距離は０となる。
画像Ａ２，Ｂ２間のｘ座標方向の距離は３３、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ａ２，Ｂ２間の距離は３３となる。
【００４８】
Ｓ２０４において、バックライト対応領域判定部４０３は、距離が０でない画像間の明るさの差（表示輝度設定値の差）を算出する。ここでは、画像Ａ２の表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と画像Ｂ２の表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の差（５０［ｃｄ／ｍ２］または−５０［ｃｄ／ｍ２］）が算出される。
【００４９】
Ｓ２０５において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像間の距離、画像間の表示輝度設定値の差、及び、予め用意されたテーブルを用いて、それらの画像が同時に表示可能か否かを判定する。テーブルは、例えば、画像間の距離（または距離の範囲）と表示輝度設定値の差（または表示輝度設定値の差の範囲）の組み合わせ毎に、その組み合わせの画像を同時に表示できるか否かを表す。なお、バックライト対応領域判定部４０３は、距離が０である２つの画像は、同時に表示不可能であると判定する。
本実施例では、画像Ａ２と画像Ｂ２が同時に表示可能と判定され、画像Ａ２と画像Ｃ２及び画像Ｂ２と画像Ｃ２は同時に表示不可能と判定されるものとする。
【００５０】
Ｓ２０６において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像群の数を算出し、時分割制御部４０４に送る。また、バックライト対応領域判定部４０３は、組み合わせ情報を表示制御部４０５へ送る。
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、Ｓ２０５での判定結果から、同一のサブフレーム期間中に表示可能な画像群を判断する。ここでは、上述したように、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ２と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２とが同時に表示可能である。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２が１つの画像群と判断され、画像Ｃ２が１つの画像群と判断される。そして、画像Ａ２と画像Ｂ２を含む画像群について、画像群に含まれる画像の明るさの数−１＝２−１＝１が算出される。また、画像Ｃ２を含む画像群について、画像群に含まれる画像の明るさの数−１＝１−１＝０が算出される。そして、算出されたそれらの値の総和（１＋０＝１）が、他の表示輝度設定値
の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍとして算出される。
なお、画像Ａ２〜Ｃ２が全て他の画像と同時に表示できないと判定された場合には、画像Ａ２〜Ｃ２がそれぞれ異なる画像群と判断され、各画像群の（画像群に含まれる画像の明るさの数−１）の値は全て０となる。そのため、ｍ＝０が算出される。
そして、バックライト対応領域判定部４０３は、数ｎ＝３から数ｍ＝１を減算することにより、画像群の数ｎ−ｍ＝３−１＝２を算出し、時分割制御部４０４に送る。
また、バックライト対応領域判定部４０３は、画像Ａ２，Ｂ２を含む画像群の組み合わせ情報として、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］を表す情報を表示制御部４０５へ送る。バックライト対応領域判定部４０３は、画像Ｃ２を含む画像群の組み合わせ情報として、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を表す情報を表示制御部４０５へ送る。
【００５１】
Ｓ２０７において、時分割制御部４０４は、バックライト対応領域判定部４０３から、画像群の数ｎ−ｍ＝２を受け取る。そして、時分割制御部４０４は、１フレーム期間を画像群の数ｎ−ｍ＝２のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。時分割制御部４０４は、時分割同期信号を表示制御部４０５へ送る。
【００５２】
Ｓ２０８において、表示制御部４０５は、画像入力部４０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。表示制御部４０５は、バックライト対応領域判定部４０３から、組み合わせ情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割制御部４０４から、時分割同期信号を受け取る。そして、表示制御部４０５は、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］を第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を第２フレーム期間に割り当てる。即ち、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ２と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２との表示期間が第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２の表示期間が第２フレーム期間とされる。
【００５３】
Ｓ２０９において、表示制御部４０５は、第１サブフレーム期間に、画像Ａ２，Ｂ２を、該画像Ａ２，Ｂ２に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部４０５は、第１サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部４０７に送り、画像Ａ２，Ｂ２に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報をバックライト制御部４０６に送る。
なお、第２サブフレーム期間では、画像Ｃ２を、該画像Ｃ２に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号が生成される。そして、第２サブフレーム期間では、上記生成した表示画像信号が液晶制御部４０７に送られ、画像Ｃ２に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報がバックライト制御部４０６に送られる。
【００５４】
Ｓ２１０において、バックライト制御部４０６は、表示制御部４０５から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、発光領域を判断する。具体的には、第１サブフレーム期間では、画像Ａ２の領域を含む領域が画像Ａ２の発光領域ＬＡとされ、画像Ｂ２の領域を含む領域が画像Ｂ２の発光領域ＬＢとされる。そして、バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の発光領域のバックライトを、該画像に対応する表示輝度設定値に応じた発光輝度で発光させる。具体的には、第１サブフレーム期間では、発光領域ＬＡが１００［ｃｄ／ｍ２］で発光され、発光領域ＬＢが１５０［ｃｄ／ｍ２］で発光される。そして、発光領域ＬＡと発光領域ＬＢ以外の領域は発光されない。
そして、液晶制御部４０７は、表示制御部４０５から送られた表示画像信号に従って液晶パネルを駆動する。
それにより、第１サブフレーム期間では、画像Ａ２が領域ＲＡ２に表示され、画像Ｂ２
が領域ＲＢ２に表示され、他の領域では黒表示が行われる。第２サブフレーム期間では、画像Ｃ２が領域ＲＣ２に表示され、他の領域では黒表示が行われる。
【００５５】
以上述べたように、本実施例によれば、明るさの異なる複数の画像が、バックライトの発光が互いに影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分される。そして、１フレーム期間が画像群の数のサブフレーム期間に区分され、サブフレーム期間毎に、画像群が切り替えられて表示される。即ち、本実施例よれば、画像間で明るさが異なっていても、それらの画像が互いに影響を及ぼしあわない程度に離れているのであれば、それらの画像は１つのサブフレーム期間に表示する１つの画像群とされる。そのため、実施例１に比べ、サブフレーム期間の数を少なくすることができ、１つのサブフレーム期間の長さを長くすることができる。
また、上述したように、１つの画像群に含まれる複数の画像は、互いに影響を及ぼしあわない程度に離れているため、該複数の画像は全て正確に表示することができる。そのため、本実施例の構成であっても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、発光領域は、画像の領域と同じ大きさの領域であってもよいし、画像の領域より大きい領域であってもよい。例えば、発光領域は、画像の領域より水平方向及び垂直方向に所定画素数分（例えば５，１０，１５画素）分大きい領域であってもよい。図７の例では、画像Ａの領域に対して右側にのみ大きい領域が設定可能であるため、画像Ａの領域と該領域の右側５画素幅の領域とを合わせた領域が発光領域ＬＡとされている。また、画像Ｃの領域に対して右側及び左側にのみ大きい領域が設定可能であるため、画像Ｃの領域、該領域の右側５画素幅の領域、及び、該領域の左側５画素幅の領域を合わせた領域が発光領域ＬＣとされている。発光領域として画像の領域より大きい領域を設定することにより、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を抑制することができる。
【００５７】
また、画像の領域の大きさに対する発光領域の大きさの割合は、画像毎に異なっていてもよい。例えば、画像が暗いほど、画像の領域の大きさに対する発光領域の大きさの割合が大きくなるように、発光領域の大きさが決定されてもよい。予め用意されたテーブル（画像の明るさと発光領域の大きさの対応関係を表すテーブル）を用いて、画像毎に、その画像の発光領域のサイズが決定されてもよい。暗い画像（バックライトの発光輝度値を低くして表示する画像）は、明るい画像よりも周囲のバックライトの明るさ（暗さ）の影響を受けやすいと考えられる。そのため、上記構成にすることにより、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を効果的に抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施例では、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、複数の画像を画像群に区分するものとしたが、この構成に限らない。画像間の距離がある程度離れていれば、画像間の明るさの差に依らず、それらの画像を、互いに影響を及ぼしあうことなく同時に表示することができる。そのため、画像間の距離のみから、複数の画像が画像群に区分されてもよい。但し、画像の明るさを考慮すれば、複数の画像を、より高精度に画像群に区分することができる。
【００５９】
なお、本実施例では、表示制御部４０５に各画像群の組み合わせ情報が送られるものとしたが、画像群に１つの表示輝度設定値の画像しか含まれない場合には、その画像群の組み合わせ情報は送られなくてもよい。その場合には、組み合わせ情報で表されていない明るさ（表示輝度設定値）の画像については、１つの明るさの全画像が１つの画像群として判断されればよい。即ち、組み合わせ情報で表されていない表示輝度設定値毎に、その表示輝度設定値の全画像が１つの画像群として判断されればよい。
【００６０】
なお、本実施例では、２つの画像の全ての組み合わせについて、同時に表示可能か否か
を判定するものとしたが、この構成に限らない。第１の明るさの全画像と第２の明るさの全画像のうち、最も近い第１の明るさの画像と第２の明るさの画像が同時に表示可能か否かを判定する構成であってもよい。その場合には、最も近い第１の明るさの画像と第２の明るさの画像が同時に表示可能である場合に、第１の明るさの全画像と第２の明るさの全画像を同じ画像群とすればよい。
【００６１】
なお、本実施例では、入力されるフレームが各明るさの画像を１つずつ含む場合を例に説明したが、フレームはこれに限らない。フレームは、１つの明るさの画像を複数含んでいてもよい。そのような場合であっても、上述した処理と同様の処理を行えばよい。例えば、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３の明るさが同じであり、画像Ｉｍ２，Ｉｍ４の明るさが他の画像の明るさと異なる場合を考える。ここで、画像Ｉｍ１、画像Ｉｍ３、及び、画像Ｉｍ２が同時に表示可能な場合には、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３が１つの画像群とされ、画像Ｉｍ４が１つの画像群とされる。そして、サブフレーム期間毎に、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３、画像Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。即ち、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３は１つのサブフレーム期間に表示される。
【００６２】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
本実施例では、実施例２の液晶表示装置に図７よりも多くの画像を含むフレームの信号が入力された場合の例について説明する。
本実施例に係る液晶表示装置の各機能は実施例２と同様のため、説明は省略する。以下では、画像信号の具体例と画像群の区分結果について説明する。
【００６３】
図１１は、入力された画像信号の一例を示す図である。
図１１の例では、画像信号は、２×３＝６つの画像（画像Ａ〜Ｆ）を含むフレームの信号である。具体的には、図１１の例では、１行目に左から順に画像Ａ〜Ｃが並んでおり、２行目に左から順に画像Ｄ〜Ｆが並んでいる。ここで、各画像はそれぞれ明るさが異なる。更に、各画像は、隣接する画像にのみ影響を及ぼすものとする。即ち、１つの画像を挟む２つの画像は十分離れており、バックライトの発光は影響を及ぼしあわない（干渉しない）ものとする。
図１１の例の場合、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、画像Ａ〜Ｆが４つの画像群に区分される。図１２（Ａ），（Ｂ）において、各画像に割り振られている数値は画像群の番号を示す。即ち、各画像に割り振られている数値が同じ画像は同じ画像群に含まれる。図１２（Ａ）の例では、画像Ａ〜Ｆは、画像Ａ，Ｃを含む画像群、画像Ｄ，Ｆを含む画像群、画像Ｂを含む画像群、画像Ｅを含む画像群の４つに区分されている。図１２（Ｂ）の例では、画像Ａ〜Ｆは、画像Ａ，Ｆを含む画像群、画像Ｃ，Ｄを含む画像群、画像Ｂを含む画像群、画像Ｅを含む画像群の４つに区分されている。
【００６４】
また、画像信号が３×３＝９つの画像を含むフレームの信号である場合には、９つの画像は、例えば、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、４つの画像群に区分される。具体的には、図１１の６つの画像の上側に画像が増える場合には、増えた画像は、その増える方向（上方向）とは逆方向（下方向）に２つ先の画像と同じ画像群とされる。即ち、図１１の６つの画像の上側に画像が増える場合には、増えた画像は、その画像の２つ下側に位置する画像と同じ画像群とされる。
また、画像信号が２×４＝８つの画像を含むフレームの信号である場合には、８つの画像は、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、４つの画像群に区分される。具体的には、図１１の６つの画像の右側に画像が増える場合には、増えた画像は、その増える方向（右方向）とは逆方向（左方向）に２つ先の画像と同じ画像群とされる。即ち、図１１の６つの画像の右側に画像が増える場合には、増えた画像は、その画像の２つ左側に位置する画像と同じ画像群とされる。
【００６５】
以上述べたように、本実施例によれば、画像群の数を４以下に抑えることができる。そのため、実施例１の構成に比べ１つのサブフレーム期間の長さを長くすることができる。
【符号の説明】
【００６６】
２００，４００・・・液晶表示装置 ２０１，４０１・・・画像入力部 ２０２，４０２・・・輝度比較部 ２０３，４０４・・・時分割制御部 ２０４，４０５・・・表示制御部 ２０５，４０６・・・バックライト制御部 ２０６，４０７・・・液晶制御部 ２０７，４０８・・・バックライト ２０８，４０９・・・液晶パネル ４０３・・・バックライト対応領域判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置が大型化、高精細化し、１つの画面に複数の画像を同時に表示する機会が増えてきている。また、バックライトの発光輝度値を領域毎に調整することのできる液晶表示装置がある。
明るさが互いに異なる複数の画像を１つの画面に同時に表示する方法として、例えば、画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法と、画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法がある。
画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法では、例えば、明るい画像と暗い画像の２つを同時に表示する場合に、バックライトの（全体の）発光輝度値が明るい画像に基づいて決定される。そして、決定された発光輝度値に基づいて暗い画像の透過率の上限値が低くされる。
画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法では、例えば、明るい画像と暗い画像の２つを同時に表示する場合に、明るい画像の領域で高く、暗い画像の領域で低くなるように、バックライトの発光輝度値が決定される。
また、液晶素子の透過率やバックライトの発光輝度値の制御方法は、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９３９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像の領域毎に液晶素子の透過率を制御する方法では、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に使えなくなってしまう。例えば、上述したように、バックライトの発光輝度値を明るい画像に基づいて決定し、暗い画像の透過率の上限値を低くすると、暗い画像に対しては、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に使えなくなってしまう。また、画像の領域毎にバックライトの発光輝度値を制御する方法では、バックライトからの光の拡散により、画像間の境界部分で、各画像の領域のバックライトからの光が干渉し、表示が不正確になってしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる技術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】
【０００６】
本発明の表示装置は、
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置の制御方法は、
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置の制御方法であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力ステップと、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割ステップと、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図
【図２】画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図
【図３】実施例１に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図
【図４】実施例１に係る液晶表示装置の動作の一例を示すタイムチャート
【図５】実施例１に係る液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャート
【図６】実施例２に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図
【図７】画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図
【図８】実施例２に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図
【図９】実施例２に係る液晶表示装置の動作の一例を示すタイムチャート
【図１０】実施例２に係る液晶表示装置の動作の一例を示すフローチャート
【図１１】実施例３に係る画像信号の一例を示す図
【図１２】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【図１３】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【図１４】実施例３に係る画像群の区分方法の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る液晶表示装置及びその制御方法について図面を用いて説明する。本実施例に係る液晶表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する。
【００１１】
図１は、実施例１に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、液晶表示装置２００は、画像出力装置１００に接続されている。液晶表示装置２００は、画像入力部２０１、輝度比較部２０２、時分割制御部２０３、表示制御部２０４、バックライト制御部２０５、液晶制御部２０６、バックライト２０７、液晶パネル２０８などを有する。
画像出力装置１００は、画像信号ラインを介して、液晶表示装置２００内の画像入力部２０１に画像信号（１フレーム分の画像信号）を送る。また、画像出力装置１００は、データラインを介して、液晶表示装置２００内の画像入力部２０１に表示輝度設定値と表示エリア情報を送る。
【００１２】
表示輝度設定値は、画像の明るさを表す値である。上記１フレーム分の画像信号が、複数の画像を含むフレームの信号である場合には、画像毎に、その画像の明るさを表す値が
、表示輝度設定値として、画像出力装置１００から画像入力部２０１へ送られる。表示輝度設定値は、例えば、バックライトの発光輝度値などである。
表示エリア情報は、画像の領域（表示領域）を表す情報である。上記１フレーム分の画像信号が、複数の画像を含むフレームの信号である場合には、画像毎に、その画像の表示領域を表す情報が、表示エリア情報として、画像出力装置１００から画像入力部２０１へ送られる。表示エリア情報は、例えば、画像の各頂点（画像の左上、右上、左下、右下）の画素の位置座標（ｘ，ｙ）である。ｘ座標の値は画面の水平方向の位置、ｙ座標の値は画面の垂直方向の位置を示す。
【００１３】
次に、液晶表示装置２００の各機能ブロックの動作（処理）を説明する。
画像入力部２０１は、１フレーム分の画像信号を入力する。具体的には、画像入力部２０１は、画像出力装置１００から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。画像入力部２０１は、輝度比較部２０２に、受け取った表示輝度設定値を送る。画像入力部２０１は、表示制御部２０４に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００１４】
輝度比較部２０２は、画像入力部２０１から表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部２０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数（入力された画像信号に含まれる画像の明るさの数）を算出する。
以下に、輝度比較部２０２による、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎの算出方法を説明する。
まず、輝度比較部２０２は、受け取った表示輝度設定値の数ａ（入力されたフレームに含まれる画像の数）を判断する。
次に、輝度比較部２０２は、比較のために、受け取った表示輝度設置値から２つの表示輝度設定値を選択する。
そして、輝度比較部２０２は、選択した２つの表示輝度設定値の差を算出する。２つの表示輝度設定値に差がある場合（算出された差が０でない場合）は、輝度比較部２０２は、それら２つの表示輝度設定値の２つの画像の明るさが異なると判断する。そして、輝度比較部２０２は、他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定値の数ｂ（他の画像の明るさと同じ明るさの画像の数）に０を加える。２つの表示輝度設定値に差がない場合（算出された差が０の場合）は、輝度比較部２０２は、それら２つの表示輝度設定値の２つの画像の明るさが同じであると判断する。そして、輝度比較部２０２は、数ｂに１を加える。なお、数ｂの初期値は０である。
輝度比較部２０２は、２つの表示輝度設定値の全ての組み合わせについて、上記差の算出及び数ｂの更新を行う。例えば、数ａ＝４の場合、輝度比較部２０２は、（４−１）！通り、即ち６通りの組み合わせについて、上記差の算出及び数ｂの更新を行う。
全ての組合せについて上記差の算出及び数ｂの更新が終了した後、輝度比較部２０２は、（ａ−ｂ）の値を互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ（入力されたフレームに含まれる画像の明るさの数）として算出する。輝度比較部２０２は、数ｎを時分割制御部２０３に送る。
なお、本実施例では、画像間の表示輝度設定値の差が０の場合に、それらの画像の明るさが同じであると判断されるものとしたが、これに限らない。例えば、画像間の表示輝度設定値の差が所定値未満の場合に、それらの画像の明るさが同じであると判断されてもよい。
【００１５】
時分割制御部２０３は、入力された１フレームの画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含む（複数の明るさの画像を含む）フレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数（明るさの数）のサブフレーム期間に分割する。具体的には、時分割制御部２０３は、輝度比較部２０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを受け取る。時分割制御部２０３は、１フレーム期間をｎ個のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を
生成する。時分割制御部２０３は、時分割同期信号を表示制御部２０４へ送る。
【００１６】
表示制御部２０４、バックライト制御部２０５、及び、液晶制御部２０６により、サブフレーム期間毎に、上記明るさが互いに異なる複数の画像が切り替えられて表示される。入力されたフレームが、明るさが互いに等しい（複数の）画像を含む場合には、該明るさが互いに等しい画像は、１つのサブフレーム期間に表示される。また、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させることにより、該画像が表示される。
【００１７】
具体的には、表示制御部２０４は、画像入力部２０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。また、表示制御部２０４は、時分割制御部２０３から、時分割同期信号を受け取る。表示制御部２０４は、時分割同期信号によって分割されたｎ個のサブフレーム期間（第１サブフレーム期間から第ｎサブフレーム期間）に、それぞれ、ｎ個の表示輝度設定値（受け取った表示輝度設定値のうち互いに異なるｎ個の表示輝度設定値）を割り当てる。表示制御部２０４は、サブフレーム期間に、そのサブフレーム期間に割り当てられた表示輝度設定値に対応する画像を、該画像に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部２０４は、サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部２０６に送り、該表示画像信号で表示させる画像に対応する表示輝度設定値をバックライト制御部２０５に送る。
【００１８】
バックライト制御部２０５は、サブフレーム期間に、表示制御部２０４から表示輝度設定値を受け取る。バックライト制御部２０５は、受け取った表示輝度設定値に応じた発光輝度値でバックライト２０７の全領域（全面）を発光させる。
液晶制御部２０６は、サブフレーム期間に、表示制御部２０４から表示画像信号を受け取る。液晶制御部２０６は、表示画像信号に応じて液晶パネル２０８を駆動する（液晶パネル２０８の各液晶素子の透過率を制御する）。
バックライト２０７からの光が液晶パネル２０８を透過することにより、画像が表示される。
【００１９】
図２は入力された画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図である。図２の例では、画像信号は、左右（画面の水平方向）に並んだ２つの画像Ａ１，Ｂ１を含むフレームの信号である。画像Ａ１は画面の左半分の領域ＲＡ１に表示される画像であり、画像Ｂ１は画面の右半分の領域ＲＢ１に表示される画像である。図２の例では、画像Ａ１の表示輝度設定値は１００［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｂ１の表示輝度設定値は２００［ｃｄ／ｍ２］である。また、画像Ａ１の表示エリア情報は、領域ＲＡ１の四隅の座標（０，０）、（５０，０）、（０，１００）、（５０，１００）である。画像Ｂ１の表示エリア情報は、領域ＲＢ１の四隅の座標（５０，０）、（１００，０）、（５０，１００）、（１００，１００）である。
【００２０】
図２の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２となり、図３，４に示すように、１フレーム期間は第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間の２つに分割される。本実施例では、表示部（バックライト２０７と液晶パネル２０８）のリフレッシュレート（１秒あたりの画像（フレーム）表示回数）は６０Ｈｚであり、１フレーム期間の長さは１６．６６ｍｓであるものとする。そのため、第１サブフレーム期間、第２サブフレーム期間の長さは、いずれも８．３３ｍｓとなる。
そして、第１サブフレーム期間では領域ＲＡ１に画像Ａ１が表示され、領域ＲＢ１が黒表示される。このとき、バックライトの発光輝度値は、表示されている画像Ａ１の表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
また、第２サブフレーム期間では領域ＲＡ１が黒表示され、領域ＲＢ１に画像Ｂ１が表示される。このとき、バックライトの発光輝度値は、表示されている画像Ｂ１の表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
【００２１】
図２の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合の液晶表示装置２００の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ１０１において、画像入力部２０１は、画像出力装置１００から、画像信号ラインを介して画像信号を受け取り、データラインを介して表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。画像入力部２０１は、輝度比較部２０２に、受け取った表示輝度設定値を送り、表示制御部２０４に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００２２】
Ｓ１０２において、輝度比較部２０２は、画像入力部２０１から、表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）を時分割制御部２０３へ送る。
Ｓ１０２の処理について詳しく説明する。
まず、輝度比較部２０２は、表示輝度設定値として画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値を受け取り、受け取った表示輝度設定値の数ａ＝２を判断する。
次に、輝度比較部２０２は、ａ＝２であるため、２つの表示輝度設定値の組み合わせが１通り（画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の組み合わせ）であると判断する。そして、輝度比較部２０２は、当該１通りの組み合わせについて、その組み合わせの２つの表示輝度設定値間の差を算出する。即ち、画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の差が算出される。ここで、画像Ａ１の表示輝度設定値と画像Ｂ１の表示輝度設定値の差は１００［ｃｄ／ｍ２］（または−１００［ｃｄ／ｍ２］）≠０となる。そのため、輝度比較部２０２は、他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定値の数ｂに０を加える。
そして、輝度比較部２０２は、（ａ−ｂ）＝２−０より、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２を算出し、算出結果（互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２）を時分割制御部２０３へ送る。
【００２３】
Ｓ１０３において、時分割制御部２０３は、輝度比較部２０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝２を受け取る。時分割制御部２０３は、１フレーム期間を２つのサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。具体的には、１フレーム期間を、長さがそれぞれ該フレーム期間の長さの１／２である第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間に分割する時分割同期信号が生成される。ここでは、第１サブフレーム期間が、分割前のフレーム期間の起点を起点とする、該分割前のフレーム期間の長さの１／２の長さの期間であるものとする。そして、第２フレーム期間が、第１サブフレーム期間の終点を起点とし、分割前のフレーム期間の終点を終点とする期間であるものとする。時分割制御部２０３は、時分割同期信号を表示制御部２０４へ送る。
【００２４】
Ｓ１０４において、表示制御部２０４は、画像入力部２０１から、画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報を受け取る。また、表示制御部２０４は、時分割制御部２０３から、時分割同期信号を受け取る。そして、表示制御部２０４は、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］を第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を第２サブフレーム期間に割り当てる。即ち、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ１の表示期間が第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ１の表示期間が第２サブフレーム期間とされる。
【００２５】
Ｓ１０５において、表示制御部２０４は、第１サブフレーム期間に、画像Ａ１を、該画像Ａ１に対応する表示エリア情報で指定された領域（画面の左半分）に表示させ、その他
の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部２０４が、第１サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部２０６に送り、画像Ａ１に対応する表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］をバックライト制御部２０５に送る。
なお、第２サブフレーム期間では、画像Ｂ１を、該画像Ｂ１に対応する表示エリア情報で指定された領域（画面の右半分）に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号が生成される。そして、第２サブフレーム期間では、上記生成した表示画像信号が液晶制御部２０６に送られ、画像Ｂ１に対応する表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］がバックライト制御部２０５に送られる。
【００２６】
Ｓ１０６では、バックライト制御部２０５は、表示制御部２０４から送られた表示輝度設定値に応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる。例えば、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］が送られた場合、バックライトの全領域の発光輝度値は１００［ｃｄ／ｍ２］とされる。
そして、液晶制御部２０６は、表示制御部２０４から送られた表示画像信号に従って液晶パネルを駆動する。
それにより、第１サブフレーム期間では、画像Ａ１が画面の左半分に表示され、その他の領域では黒表示が行われる。第２サブフレーム期間では、画像Ｂ１が画面の右半分に表示され、その他の領域では黒表示が行われる。
【００２７】
以上述べたように、本実施例によれば、画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間が複数のサブフレーム期間に分割され、サブフレーム期間毎に複数の画像が切り替えられて表示される。それにより、１フレーム期間に明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームが表示される。また、本実施例によれば、液晶素子の透過率の制限は行わずに、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像が表示される。それにより、画像を表示する際に、液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができる。また、本実施例によれば、１つのサブフレーム期間では同じ明るさの画像しか表示されない。そのため、一の画像に対するバックライトの発光が明るさの異なる他の画像に影響を与えることはなく、各画像を正確に表示することができる。
即ち、本実施例によれば、１つの画面に複数の画像を含むフレームを表示したときに、各画像に対して液晶素子のダイナミックレンジを最大限に利用することができ、且つ、各画像を正確に表示することができる。
【００２８】
なお、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる構成としたが、これに限らない。画像の表示領域を含む一部の領域のみを画像の明るさに応じた発光輝度値で発光させ、他の領域を発光させなくてもよい。但し、画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させれば、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を抑制することができる。
【００２９】
なお、本実施例では、表示輝度設定値がバックライトの発光輝度値であり、入力される画像信号はバックライトの表示輝度設定値で発光することを前提に作成されている場合を例に説明したが、表示輝度設定値や入力される画像信号はこれに限らない。入力される画像信号は、バックライトを発光輝度が固定であるという前提で作成された画像であってもよい。その場合には、表示輝度設定値は、画像の明るさを表す値であればよく、画像の画素値（輝度値；階調値）の最大値、最小値、平均値、最頻値などであってもよい。そして、表示輝度設定値に基づいてバックライトの発光輝度値が決定され（例えば、平均輝度が高いほど高くなるように発光輝度値が決定され）、決定された発光輝度値のデフォルト値からの変化分を補うように、各画素値が補正されてもよい。
【００３０】
なお、本実施例では、表示エリア情報が画像の各頂点（画像の左上、右上、左下、右下
）の画素の位置座標である場合を例に説明したが表示エリア情報はこれに限らない。表示エリア情報は、画像の表示領域を表す情報であればよく、例えば、画像の位置（例えば１つの頂点の位置や中心位置）と画像のサイズ（画像の水平方向と垂直方向のサイズ；画像の幅と高さ）とを含む情報であってもよい。表示エリア情報は、画像の互いに対角の位置関係にある２つの頂点の位置を示す座標データであってもよい。
【００３１】
なお、本実施例では、表示輝度設定値と表示エリア情報が外部から入力されるものとしたが、それらの情報は、入力された画像信号を解析することにより決定（生成）されてもよい。例えば、画像信号から矩形のエッジが検出され、該矩形のエッジ内の領域が１つの画像の領域として決定（検出）されてもよい。そして、検出された１つの画像の領域内の画素値の最大値、最小値、平均値、最頻値などが表示輝度設定値とされてもよい。
【００３２】
なお、本実施例では、入力されるフレームが２つの画像を含む場合を例に説明したが、フレームはこれに限らない。フレームは、３つ以上の画像を含んでいてもよい。そのような場合であっても、上述した処理と同様の処理を行えばよい。例えば、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４の明るさが互いに異なる場合には、１フレーム期間が４つのサブフレーム期間に分割される。そして、サブフレーム期間毎に、４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。また、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３の明るさが同じであり、画像Ｉｍ２，Ｉｍ４の明るさが他の画像の明るさと異なる場合には、１フレーム期間が３つのサブフレーム期間に分割される。そして、サブフレーム期間毎に、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３、画像Ｉｍ２、画像Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。即ち、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３は１つのサブフレーム期間に表示される。
【００３３】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る液晶表示装置及びその制御方法について図面を用いて説明する。なお、以下では実施例１と異なる点について説明する。
実施例１の構成では、画像の明るさ毎に表示する画像が切り替えられる、即ち、明るさが同じ画像のみが１サブフレーム期間に同時に表示される。そのため、フレームに含まれる画像の数が多い場合に１サブフレーム期間の長さが短くなってしまう虞がある。本実施例では、実施例１よりも１サブフレーム期間の長さを長くすることのできる構成について説明する。なお、本実施例では、画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の表示領域を含む領域（一部の領域）のバックライトを発光させることにより、該画像が表示されるものとする。
【００３４】
図６は、実施例２に係る液晶表示装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図６に示すように、液晶表示装置４００は、画像出力装置３００に接続されている。液晶表示装置４００は、画像入力部４０１、輝度比較部４０２、バックライト対応領域判定部４０３、時分割制御部４０４、表示制御部４０５、バックライト制御部４０６、液晶制御部４０７、バックライト４０８、液晶パネル４０９などを有する。
画像出力装置３００は、実施例１の画像出力装置１００と同様のため、その説明は省略する。
【００３５】
次に液晶表示装置４００の各機能ブロックの動作（処理）を説明する。
画像入力部４０１は、１フレーム分の画像信号を入力する。具体的には、画像入力部４０１は、画像出力装置３００から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。画像入力部４０１は、輝度比較部４０２に、受け取った表示輝度設定値を送る。画像入力部４０１は、バックライト対応領域判定部４０３に、受け取った表示輝度設定値及び表示エリア情報を送る。画像入力部４０１は、表示制御部４０５に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送る。
【００３６】
輝度比較部４０２は、画像入力部４０１から表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部４０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）をバックライト対応領域判定部４０３に送る。
【００３７】
バックライト対応領域判定部４０３は、入力された１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、複数の画像を、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分する。本実施例では、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、上記複数の画像が画像群に区分される。
【００３８】
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取り、輝度比較部４０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを受け取る。
バックライト対応領域判定部４０３は、各画像の表示輝度設定値と表示エリア情報から、各画像間の表示輝度設定値の差と距離を算出する。
バックライト対応領域判定部４０３は、画像間の表示輝度設定値の差と距離、及び、予め用意されたテーブルを用いて、それらの画像を同時に表示できるか否か（それらの画像を同時に表示した場合に、それらの画像が正確に表示されるか否か）を判定する。具体的には、それらの画像を、それぞれ対応する発光輝度値でバックライトを発光させて同時に表示させた場合に、一方の画像に対するバックライトの発光が他方の画像に影響を及ぼすか否かが判定される。
バックライト対応領域判定部４０３は、上記の判定結果から、同一のサブフレーム期間中に表示可能な画像群を判断する。本実施例では、フレームに含まれる全ての画像の明るさが互いに異なる場合には、それらの画像のうち、同時に表示可能な画像が同じ画像群とされる。フレームが、明るさが互いに等しい（複数の）画像を含む場合には、同じ明るさの全ての画像が同じ画像群とされる。そして、第１の明るさの全ての画像と、第１の明るさとは異なる第２の明るさの全ての画像とが、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な場合には、それらの画像が同じ画像群とされる。
バックライト対応領域判定部４０３は、画像群毎に、（画像群に含まれる画像の明るさ（表示輝度設定値）の数−１）の値を算出し、その合計値を、他の表示輝度設定値の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍとして算出する。
バックライト対応領域判定部４０３は、数ｎから数ｍを減算することにより画像群の数（ｎ−ｍ）を算出し、時分割制御部４０４へ送る。また、バックライト対応領域判定部４０３は、１つの画像群に含まれる画像の表示輝度設定値を表す情報（組み合わせ情報）を表示制御部４０５へ送る。
【００３９】
時分割制御部４０４は、バックライト対応領域判定部４０３から画像群の数（ｎ−ｍ）を受け取る。時分割制御部４０４は、１フレーム期間を画像群の数（ｎ−ｍ）のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。時分割制御部４０４は、時分割同期信号を表示制御部４０５へ送る。
【００４０】
表示制御部４０５、バックライト制御部４０６、及び、液晶制御部４０７は、サブフレーム期間毎に、画像群を切り替えて表示する。
【００４１】
具体的には、表示制御部４０５は、画像入力部４０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割制御部４０４から、時分割同期信号を受け取る。表示制御部４０５は、バックライト対応領域判定部４０３から、組み合わせ情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割同期信号によって分割された（ｎ−ｍ）個のサブフレーム期間に、それぞれ、表示する画像の表示輝度設定値を割り当
てる。このとき、表示制御部４０５は、組み合わせ情報から、同一の画像群に含まれる画像の表示輝度設定値を、１つのサブフレーム期間に割り当てる。表示制御部４０５は、サブフレーム期間に、そのサブフレーム期間に割り当てられた表示輝度設定値に対応する画像を、該画像に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部４０５は、サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部４０７に送り、該表示画像信号で表示させる画像に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報をバックライト制御部４０６に送る。
【００４２】
バックライト制御部４０６は、サブフレーム期間に、表示制御部４０５から表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、その画像を表示するために発光させるバックライト４０８の領域を発光領域として判断する。そして、バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の発光領域のバックライトを、該画像に対応する表示輝度設定値に応じた発光輝度で発光させる。なお、発光領域以外の領域のバックライトは発光させない。
液晶制御部４０７は、サブフレーム期間に、表示制御部４０５から表示画像信号を受け取る。液晶制御部４０７は、表示画像信号に応じて液晶パネル４０９を駆動する。
【００４３】
図７は入力された画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報の一例を示す図である。図７の例では、画像信号は、左右（画面の水平方向）に並んだ３つの画像（画像Ａ２〜Ｃ２）を含むフレームの信号である。画像Ａ２は、画面の左側の領域ＲＡ２に表示される画像であり、画像Ｂ２は、画面の右側の領域ＲＢ２に表示される画像であり、画像Ｃ２は、画面の中央の領域ＲＣ２に表示される画像である。図７の例では、画像Ａ２の表示輝度設定値は１００［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｂ２の表示輝度設定値は１５０［ｃｄ／ｍ２］であり、画像Ｃ２の表示輝度設定値は２００［ｃｄ／ｍ２］である。また、画像Ａ２の表示エリア情報は、領域ＲＡ２の四隅の座標（０，０）、（３３，０）、（０，１００）、（３３，１００）である。画像Ｂ２の表示エリア情報は、領域ＲＢ２の四隅の座標（６６，０）、（１００，０）、（６６，１００）、（１００，１００）である。画像Ｃ２の表示エリア情報は、領域ＲＣ２の四隅の座標（３３，０）、（６６，０）、（３３，１００）、（６６，１００）である。
【００４４】
図７の画像信号、表示輝度情報、表示エリア情報が入力された場合、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３となる。しかし、画像Ａ２と画像Ｂ２は、互いに離れており、バックライトの発光が互いに干渉せずに同時に（同じサブフィールド期間に）表示可能である。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２が１つの画像群、画像Ｃ２が１つの画像群とされる。そして、他の表示輝度設定値の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍ＝１、画像群の数（ｎ−ｍ）＝２となる。その結果、図８，９に示すように、１フレーム期間は第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間の２つに分割される。本実施例では、表示部（バックライト４０８と液晶パネル４０９）のリフレッシュレート（１秒あたりの画像（フレーム）表示回数）は６０Ｈｚであり、１フレーム期間の長さは１６．６６ｍｓであるものとする。そのため、第１サブフレーム期間、第２サブフレーム期間の長さは、いずれも８．３３ｍｓとなる。
そして、第１サブフレーム期間では領域ＲＡ２に画像Ａ２が表示され、領域ＲＢ２に画像Ｂ２が表示され、領域ＲＣ２が黒表示される。このとき、画像Ａ２に対する発光領域ＬＡでのバックライトの発光輝度は１００［ｃｄ／ｍ２］とされ、画像Ｂ２に対する発光領域ＬＢでのバックライトの発光輝度は１５０［ｃｄ／ｍ２］とされる。他の領域でのバックライトの発光輝度は０［ｃｄ／ｍ２］とされる（消灯される）。発光領域ＬＡは、該領域ＬＡでのバックライトの光が領域ＲＢ２に影響を与えない程度に領域ＲＢ２から離れている。同様に、発光領域ＬＢは、該領域ＬＢでのバックライトの光が領域ＲＡ２に影響を与えない程度に領域ＲＡ２から離れている。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２は正確に表示
される。
また、第２サブフレーム期間では領域ＲＡ２，ＲＢ２が黒表示され、領域ＲＣ２に画像Ｃ２が表示される。このとき、画像Ｃに対する発光領域ＬＣでのバックライトの発光輝度は２００［ｃｄ／ｍ２］とされる。他の領域でのバックライトの発光輝度は０［ｃｄ／ｍ２］とされる（消灯される）。
【００４５】
図７の画像信号、表示輝度設定値、表示エリア情報が入力された場合の液晶表示装置４００の動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ２０１において、画像入力部４０１は、画像出力装置３００から、画像信号ラインを介して画像信号を受け取り、データラインを介して表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。画像入力部４０１は、輝度比較部４０２に、受け取った表示輝度設定値を送り、表示制御部４０５に、受け取った画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を送り、バックライト対応領域判定部４０３に、受け取った表示輝度設定値と表示エリア情報を送る。
【００４６】
Ｓ２０２において、輝度比較部４０２は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値を受け取る。そして、輝度比較部４０２は、受け取った表示輝度設定値から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎを算出し、算出結果（数ｎ）をバックライト対応領域判定部４０３へ送る。
Ｓ２０２の処理について詳しく説明する。
まず、輝度比較部４０２は、表示輝度設定値として画像Ａ２の表示輝度設定値、画像Ｂ２の表示輝度設定値、及び、画像Ｃ２の表示輝度設定値を受け取り、受け取った表示輝度設定値の数ａ＝３を判断する。
次に、輝度比較部４０２は、ａ＝３であるため、２つの表示輝度設定値の組み合わせが３通りであると判断する。そして、輝度比較部４０２は、当該３通りの組み合わせのそれぞれについて、その組み合わせの２つの表示輝度設定値間の差の算出及び他の画像の表示輝度設定値と同じ表示輝度設定の数ｂの更新を行う。まず、画像Ａ２の表示輝度設定値と画像Ｂ２の表示輝度設定値の差５０［ｃｄ／ｍ２］（または−５０［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。次に、画像Ａ２の表示輝度設定値と画像Ｃ２の表示輝度設定値の差１００［ｃｄ／ｍ２］（または−１００［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。最後に、画像Ｂ２の表示輝度設定値と画像Ｃ２の表示輝度設定値の差５０［ｃｄ／ｍ２］（または−５０［ｃｄ／ｍ２］）≠０が算出され、ｂに０が加えられる。それにより、最終的なｂの値は０となる。
そして、輝度比較部４０２は、（ａ−ｂ）＝３−０より、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３を算出し、算出結果（互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３）をバックライト対応領域判定部４０３へ送る。
【００４７】
Ｓ２０３において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像入力部４０１から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取り、輝度比較部４０２から、互いに異なる表示輝度設定値の数ｎ＝３を受け取る。そして、バックライト対応領域判定部４０３は、表示エリア情報から画像間の距離を算出する。本実施例では、画像間の距離として、最も近い画素間の距離が算出される。
以下、画像間の算出方法の例を説明する。
まず、バックライト対応領域判定部４０３は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、その画像の表示領域のｘ座標の最小値と最大値及びｙ座標の最小値と最大値を求める。ここでは、画像Ａ２のｘ座標の最小値（ｘ座標最小値）ｘｍｉｎ＝０、画像Ａ２のｘ座標の最大値（ｘ座標最大値）ｘｍａｘ＝３３、画像Ａ２のｙ座標の最小値（ｙ座標最小値）ｙｍｉｎ＝０、画像Ａ２のｙ座標の最大値（ｙ座標最大値）ｙｍａｘ＝１００となる。画像Ｂ２のｘ座標最小値ｘｍｉｎ＝６６、画像Ｂ２のｘ座標最大値ｘｍａｘ＝１００、画像Ｂ２のｙ座標最小値ｙｍｉｎ＝０、画像Ｂ２のｙ座標最大値ｙｍａｘ＝１００となる。
画像Ｃ２のｘ座標最小値ｘｍｉｎ＝３３、画像Ｃ２のｘ座標最大値ｘｍａｘ＝６６、画像Ｃ２のｙ座標最小値ｙｍｉｎ＝０、画像Ｃ２のｙ座標最大値ｙｍａｘ＝１００となる。
次に、バックライト対応領域判定部４０３は、各画像のｘ座標最小値、ｘ座標最大値、ｙ座標最小値、ｙ座標最大値を用いて、画像間の距離を算出する。
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、距離算出の対象とする２つの画像のうち、ｘ座標最小値が大きい方の画像のｘ座標最小値からｘ座標最小値が小さい方の画像のｘ座標最大値を減算し、それら２つの画像間のｘ座標方向の距離を求める。ここで、バックライト対応領域判定部４０３は、それら２つの画像のｘ座標最小値が同じ値だった場合には、ｘ座標方向の距離を０とする。また、上記ｘ座標方向の距離の値が負になった場合は該距離の値を０に置き換える。
また、バックライト対応領域判定部４０３は、距離算出の対象とする２つの画像のうち、ｙ座標最小値が大きい方の画像のｙ座標最小値からｙ座標最小値が小さい方の画像のｙ座標最大値を減算し、それら２つの画像間のｙ座標方向の距離を求める。ここで、バックライト対応領域判定部４０３は、それら２つの画像のｙ座標最小値が同じ値だった場合には、上記ｙ座標方向の距離を０とする。また、上記ｙ座標方向の距離の値が負になった場合は該距離の値を０に置き換える。
そして、バックライト対応領域判定部４０３は、ｘ座標方向の距離の二乗とｙ座標方向の距離の二乗の和の平方根を画像間の距離として算出する。
上述した算出方法より、画像Ａ２，Ｃ２間のｘ座標方向の距離は０、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ａ２，Ｃ２間の距離は０となる。
画像Ｂ２，Ｃ２間のｘ座標方向の距離は０、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ｂ２，Ｃ２間の距離は０となる。
画像Ａ２，Ｂ２間のｘ座標方向の距離は３３、ｙ座標方向の距離は０となり、画像Ａ２，Ｂ２間の距離は３３となる。
【００４８】
Ｓ２０４において、バックライト対応領域判定部４０３は、距離が０でない画像間の明るさの差（表示輝度設定値の差）を算出する。ここでは、画像Ａ２の表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と画像Ｂ２の表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の差（５０［ｃｄ／ｍ２］または−５０［ｃｄ／ｍ２］）が算出される。
【００４９】
Ｓ２０５において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像間の距離、画像間の表示輝度設定値の差、及び、予め用意されたテーブルを用いて、それらの画像が同時に表示可能か否かを判定する。テーブルは、例えば、画像間の距離（または距離の範囲）と表示輝度設定値の差（または表示輝度設定値の差の範囲）の組み合わせ毎に、その組み合わせの画像を同時に表示できるか否かを表す。なお、バックライト対応領域判定部４０３は、距離が０である２つの画像は、同時に表示不可能であると判定する。
本実施例では、画像Ａ２と画像Ｂ２が同時に表示可能と判定され、画像Ａ２と画像Ｃ２及び画像Ｂ２と画像Ｃ２は同時に表示不可能と判定されるものとする。
【００５０】
Ｓ２０６において、バックライト対応領域判定部４０３は、画像群の数を算出し、時分割制御部４０４に送る。また、バックライト対応領域判定部４０３は、組み合わせ情報を表示制御部４０５へ送る。
具体的には、バックライト対応領域判定部４０３は、Ｓ２０５での判定結果から、同一のサブフレーム期間中に表示可能な画像群を判断する。ここでは、上述したように、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ２と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２とが同時に表示可能である。そのため、画像Ａ２と画像Ｂ２が１つの画像群と判断され、画像Ｃ２が１つの画像群と判断される。そして、画像Ａ２と画像Ｂ２を含む画像群について、画像群に含まれる画像の明るさの数−１＝２−１＝１が算出される。また、画像Ｃ２を含む画像群について、画像群に含まれる画像の明るさの数−１＝１−１＝０が算出される。そして、算出されたそれらの値の総和（１＋０＝１）が、他の表示輝度設定値
の画像と同時に表示可能な画像の表示輝度設定値の数ｍとして算出される。
なお、画像Ａ２〜Ｃ２が全て他の画像と同時に表示できないと判定された場合には、画像Ａ２〜Ｃ２がそれぞれ異なる画像群と判断され、各画像群の（画像群に含まれる画像の明るさの数−１）の値は全て０となる。そのため、ｍ＝０が算出される。
そして、バックライト対応領域判定部４０３は、数ｎ＝３から数ｍ＝１を減算することにより、画像群の数ｎ−ｍ＝３−１＝２を算出し、時分割制御部４０４に送る。
また、バックライト対応領域判定部４０３は、画像Ａ２，Ｂ２を含む画像群の組み合わせ情報として、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］を表す情報を表示制御部４０５へ送る。バックライト対応領域判定部４０３は、画像Ｃ２を含む画像群の組み合わせ情報として、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を表す情報を表示制御部４０５へ送る。
【００５１】
Ｓ２０７において、時分割制御部４０４は、バックライト対応領域判定部４０３から、画像群の数ｎ−ｍ＝２を受け取る。そして、時分割制御部４０４は、１フレーム期間を画像群の数ｎ−ｍ＝２のサブフレーム期間に分割する時分割同期信号を生成する。時分割制御部４０４は、時分割同期信号を表示制御部４０５へ送る。
【００５２】
Ｓ２０８において、表示制御部４０５は、画像入力部４０１から、画像信号、表示輝度設定値、及び、表示エリア情報を受け取る。表示制御部４０５は、バックライト対応領域判定部４０３から、組み合わせ情報を受け取る。表示制御部４０５は、時分割制御部４０４から、時分割同期信号を受け取る。そして、表示制御部４０５は、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］を第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］を第２フレーム期間に割り当てる。即ち、表示輝度設定値１００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ａ２と表示輝度設定値１５０［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２との表示期間が第１サブフレーム期間、表示輝度設定値２００［ｃｄ／ｍ２］の画像Ｂ２の表示期間が第２フレーム期間とされる。
【００５３】
Ｓ２０９において、表示制御部４０５は、第１サブフレーム期間に、画像Ａ２，Ｂ２を、該画像Ａ２，Ｂ２に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号を生成する。そして、表示制御部４０５は、第１サブフレーム期間に、上記生成した表示画像信号を液晶制御部４０７に送り、画像Ａ２，Ｂ２に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報をバックライト制御部４０６に送る。
なお、第２サブフレーム期間では、画像Ｃ２を、該画像Ｃ２に対応する表示エリア情報で指定された領域に表示させ、その他の領域では黒表示を行わせる表示画像信号が生成される。そして、第２サブフレーム期間では、上記生成した表示画像信号が液晶制御部４０７に送られ、画像Ｃ２に対応する表示輝度設定値と表示エリア情報がバックライト制御部４０６に送られる。
【００５４】
Ｓ２１０において、バックライト制御部４０６は、表示制御部４０５から、表示輝度設定値と表示エリア情報を受け取る。バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の表示エリア情報から、発光領域を判断する。具体的には、第１サブフレーム期間では、画像Ａ２の領域を含む領域が画像Ａ２の発光領域ＬＡとされ、画像Ｂ２の領域を含む領域が画像Ｂ２の発光領域ＬＢとされる。そして、バックライト制御部４０６は、画像毎に、その画像の発光領域のバックライトを、該画像に対応する表示輝度設定値に応じた発光輝度で発光させる。具体的には、第１サブフレーム期間では、発光領域ＬＡが１００［ｃｄ／ｍ２］で発光され、発光領域ＬＢが１５０［ｃｄ／ｍ２］で発光される。そして、発光領域ＬＡと発光領域ＬＢ以外の領域は発光されない。
そして、液晶制御部４０７は、表示制御部４０５から送られた表示画像信号に従って液晶パネルを駆動する。
それにより、第１サブフレーム期間では、画像Ａ２が領域ＲＡ２に表示され、画像Ｂ２
が領域ＲＢ２に表示され、他の領域では黒表示が行われる。第２サブフレーム期間では、画像Ｃ２が領域ＲＣ２に表示され、他の領域では黒表示が行われる。
【００５５】
以上述べたように、本実施例によれば、明るさの異なる複数の画像が、バックライトの発光が互いに影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分される。そして、１フレーム期間が画像群の数のサブフレーム期間に区分され、サブフレーム期間毎に、画像群が切り替えられて表示される。即ち、本実施例よれば、画像間で明るさが異なっていても、それらの画像が互いに影響を及ぼしあわない程度に離れているのであれば、それらの画像は１つのサブフレーム期間に表示する１つの画像群とされる。そのため、実施例１に比べ、サブフレーム期間の数を少なくすることができ、１つのサブフレーム期間の長さを長くすることができる。
また、上述したように、１つの画像群に含まれる複数の画像は、互いに影響を及ぼしあわない程度に離れているため、該複数の画像は全て正確に表示することができる。そのため、本実施例の構成であっても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、発光領域は、画像の領域と同じ大きさの領域であってもよいし、画像の領域より大きい領域であってもよい。例えば、発光領域は、画像の領域より水平方向及び垂直方向に所定画素数分（例えば５，１０，１５画素）分大きい領域であってもよい。図７の例では、画像Ａの領域に対して右側にのみ大きい領域が設定可能であるため、画像Ａの領域と該領域の右側５画素幅の領域とを合わせた領域が発光領域ＬＡとされている。また、画像Ｃの領域に対して右側及び左側にのみ大きい領域が設定可能であるため、画像Ｃの領域、該領域の右側５画素幅の領域、及び、該領域の左側５画素幅の領域を合わせた領域が発光領域ＬＣとされている。発光領域として画像の領域より大きい領域を設定することにより、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を抑制することができる。
【００５７】
また、画像の領域の大きさに対する発光領域の大きさの割合は、画像毎に異なっていてもよい。例えば、画像が暗いほど、画像の領域の大きさに対する発光領域の大きさの割合が大きくなるように、発光領域の大きさが決定されてもよい。予め用意されたテーブル（画像の明るさと発光領域の大きさの対応関係を表すテーブル）を用いて、画像毎に、その画像の発光領域のサイズが決定されてもよい。暗い画像（バックライトの発光輝度値を低くして表示する画像）は、明るい画像よりも周囲のバックライトの明るさ（暗さ）の影響を受けやすいと考えられる。そのため、上記構成にすることにより、画像の周囲のバックライトの明るさ（暗さ）が該画像へ与える影響を効果的に抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施例では、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、複数の画像を画像群に区分するものとしたが、この構成に限らない。画像間の距離がある程度離れていれば、画像間の明るさの差に依らず、それらの画像を、互いに影響を及ぼしあうことなく同時に表示することができる。そのため、画像間の距離のみから、複数の画像が画像群に区分されてもよい。但し、画像の明るさを考慮すれば、複数の画像を、より高精度に画像群に区分することができる。
【００５９】
なお、本実施例では、表示制御部４０５に各画像群の組み合わせ情報が送られるものとしたが、画像群に１つの表示輝度設定値の画像しか含まれない場合には、その画像群の組み合わせ情報は送られなくてもよい。その場合には、組み合わせ情報で表されていない明るさ（表示輝度設定値）の画像については、１つの明るさの全画像が１つの画像群として判断されればよい。即ち、組み合わせ情報で表されていない表示輝度設定値毎に、その表示輝度設定値の全画像が１つの画像群として判断されればよい。
【００６０】
なお、本実施例では、２つの画像の全ての組み合わせについて、同時に表示可能か否か
を判定するものとしたが、この構成に限らない。第１の明るさの全画像と第２の明るさの全画像のうち、最も近い第１の明るさの画像と第２の明るさの画像が同時に表示可能か否かを判定する構成であってもよい。その場合には、最も近い第１の明るさの画像と第２の明るさの画像が同時に表示可能である場合に、第１の明るさの全画像と第２の明るさの全画像を同じ画像群とすればよい。
【００６１】
なお、本実施例では、入力されるフレームが各明るさの画像を１つずつ含む場合を例に説明したが、フレームはこれに限らない。フレームは、１つの明るさの画像を複数含んでいてもよい。そのような場合であっても、上述した処理と同様の処理を行えばよい。例えば、フレームが４つの画像Ｉｍ１〜Ｉｍ４を含み、画像Ｉｍ１と画像Ｉｍ３の明るさが同じであり、画像Ｉｍ２，Ｉｍ４の明るさが他の画像の明るさと異なる場合を考える。ここで、画像Ｉｍ１、画像Ｉｍ３、及び、画像Ｉｍ２が同時に表示可能な場合には、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３が１つの画像群とされ、画像Ｉｍ４が１つの画像群とされる。そして、サブフレーム期間毎に、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３、画像Ｉｍ４が順番に切り替えられて表示される。即ち、画像Ｉｍ１〜Ｉｍ３は１つのサブフレーム期間に表示される。
【００６２】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
本実施例では、実施例２の液晶表示装置に図７よりも多くの画像を含むフレームの信号が入力された場合の例について説明する。
本実施例に係る液晶表示装置の各機能は実施例２と同様のため、説明は省略する。以下では、画像信号の具体例と画像群の区分結果について説明する。
【００６３】
図１１は、入力された画像信号の一例を示す図である。
図１１の例では、画像信号は、２×３＝６つの画像（画像Ａ〜Ｆ）を含むフレームの信号である。具体的には、図１１の例では、１行目に左から順に画像Ａ〜Ｃが並んでおり、２行目に左から順に画像Ｄ〜Ｆが並んでいる。ここで、各画像はそれぞれ明るさが異なる。更に、各画像は、隣接する画像にのみ影響を及ぼすものとする。即ち、１つの画像を挟む２つの画像は十分離れており、バックライトの発光は影響を及ぼしあわない（干渉しない）ものとする。
図１１の例の場合、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、画像Ａ〜Ｆが４つの画像群に区分される。図１２（Ａ），（Ｂ）において、各画像に割り振られている数値は画像群の番号を示す。即ち、各画像に割り振られている数値が同じ画像は同じ画像群に含まれる。図１２（Ａ）の例では、画像Ａ〜Ｆは、画像Ａ，Ｃを含む画像群、画像Ｄ，Ｆを含む画像群、画像Ｂを含む画像群、画像Ｅを含む画像群の４つに区分されている。図１２（Ｂ）の例では、画像Ａ〜Ｆは、画像Ａ，Ｆを含む画像群、画像Ｃ，Ｄを含む画像群、画像Ｂを含む画像群、画像Ｅを含む画像群の４つに区分されている。
【００６４】
また、画像信号が３×３＝９つの画像を含むフレームの信号である場合には、９つの画像は、例えば、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、４つの画像群に区分される。具体的には、図１１の６つの画像の上側に画像が増える場合には、増えた画像は、その増える方向（上方向）とは逆方向（下方向）に２つ先の画像と同じ画像群とされる。即ち、図１１の６つの画像の上側に画像が増える場合には、増えた画像は、その画像の２つ下側に位置する画像と同じ画像群とされる。
また、画像信号が２×４＝８つの画像を含むフレームの信号である場合には、８つの画像は、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、４つの画像群に区分される。具体的には、図１１の６つの画像の右側に画像が増える場合には、増えた画像は、その増える方向（右方向）とは逆方向（左方向）に２つ先の画像と同じ画像群とされる。即ち、図１１の６つの画像の右側に画像が増える場合には、増えた画像は、その画像の２つ左側に位置する画像と同じ画像群とされる。
【００６５】
以上述べたように、本実施例によれば、画像群の数を４以下に抑えることができる。そのため、実施例１の構成に比べ１つのサブフレーム期間の長さを長くすることができる。
【符号の説明】
【００６６】
２００，４００・・・液晶表示装置 ２０１，４０１・・・画像入力部 ２０２，４０２・・・輝度比較部 ２０３，４０４・・・時分割制御部 ２０４，４０５・・・表示制御部 ２０５，４０６・・・バックライト制御部 ２０６，４０７・・・液晶制御部 ２０７，４０８・・・バックライト ２０８，４０９・・・液晶パネル ４０３・・・バックライト対応領域判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示手段は、画像を表示する際に、該画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含む場合に、前記表示手段は、該明るさが互いに等しい画像を１つのサブフレーム期間に表示する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の表示領域を含む領域のバックライトを発光させることにより、該画像を表示するものであり、
前記分割手段は、前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、画像間の距離から、前記複数の画像を、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分し、１フレーム期間を、前記画像群の数のサブフレーム期間に分割し、
前記表示手段は、サブフレーム期間毎に、画像群を切り替えて表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記分割手段は、
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含む場合には、同じ明るさの全ての画像を同じ画像群とし、
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含み、且つ、第１の明るさの全ての画像と、第１の明るさとは異なる第２の明るさの全ての画像とが、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な場合には、それらの画像を同じ画像群とする
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記分割手段は、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、前記複数の画像を前記画像群に区分する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示手段は、画像を表示する際に、該画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の領域よりも大きい領域のバックライトを発光させる
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置の制御方法であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力ステップと、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割ステップと、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする液晶表示装置の制御方法。
【請求項１】
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力手段と、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割手段と、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示手段は、画像を表示する際に、該画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトの全領域を発光させる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含む場合に、前記表示手段は、該明るさが互いに等しい画像を１つのサブフレーム期間に表示する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示装置は、画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の表示領域を含む領域のバックライトを発光させることにより、該画像を表示するものであり、
前記分割手段は、前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、画像間の距離から、前記複数の画像を、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な画像群に区分し、１フレーム期間を、前記画像群の数のサブフレーム期間に分割し、
前記表示手段は、サブフレーム期間毎に、画像群を切り替えて表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記分割手段は、
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含む場合には、同じ明るさの全ての画像を同じ画像群とし、
前記フレームが、明るさが互いに等しい画像を含み、且つ、第１の明るさの全ての画像と、第１の明るさとは異なる第２の明るさの全ての画像とが、バックライトの発光が影響を及ぼしあうことなく同時に表示可能な場合には、それらの画像を同じ画像群とする
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記分割手段は、画像間の明るさの差、及び、画像間の距離から、前記複数の画像を前記画像群に区分する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示手段は、画像を表示する際に、該画像の明るさに応じた発光輝度値で、該画像の領域よりも大きい領域のバックライトを発光させる
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
画像の明るさに応じた発光輝度値でバックライトを発光させることにより、該画像を表示する液晶表示装置の制御方法であって、
１フレーム分の画像信号を入力する入力ステップと、
前記１フレーム分の画像信号が、明るさが互いに異なる複数の画像を含むフレームの信号である場合に、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する分割ステップと、
サブフレーム期間毎に、前記複数の画像を切り替えて表示する表示ステップと、
を有することを特徴とする液晶表示装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−４４８４１（Ｐ２０１３−４４８４１Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１１９８（Ｐ２０１１−１８１１９８）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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