JPWO2011013404A1 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Abstract

エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく低消費電力化を実現する。表示位置情報取得部（１０１）は、画面上における表示位置を特定する表示位置特定データを出力する。ＬＥＤ出力値算出部（１０２）は、入力画像を複数のエリアに分割し、各エリアのＬＥＤの発光輝度のデータであるＬＥＤデータを求める。その際、表示位置特定データに基づき、非表示エリアのＬＥＤの発光輝度は０にされる。表示輝度算出部（１０３）は、発光輝度に基づき、各エリアの表示輝度を求める。部分表示用補正フィルタ生成部（１０５）は、表示位置特定データに基づき、各画素に対応する補正用データを格納した部分表示用補正フィルタ（１０６）を生成する。ＬＣＤデータ算出部（１０７）は、入力画像と表示輝度と補正用データとに基づき、液晶データを求める。

Description

本発明は、画像表示装置に関し、特に、バックライトの輝度を制御する機能（バックライト調光機能）を有する画像表示装置に関する。

液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制し、表示画像の画質を改善することができる。特に、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御することにより、さらなる低消費電力化と高画質化が可能となる。以下、このようにエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法を「エリアアクティブ駆動」という。

エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、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（発光時の輝度）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（液晶表示装置であれば、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表示パネル用の駆動回路に与えられる。画面上における各画素の輝度は、液晶表示装置の場合には、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。

ところで、或るエリアのＬＥＤから出射された光は、当該エリアを照射するだけでなく、周囲のエリアをも照射する。逆に言うと、或るエリアには、当該エリアのＬＥＤから出射された光だけでなく、周囲のエリアのＬＥＤから出射された光も照射される。従って、全てのＬＥＤが発光することによって各エリアに表示される輝度は、各ＬＥＤから出射される光の拡散（広がり）を考慮して算出されなければならない。そこで、従来より、上述の表示用データの生成の際には、例えば図５に示すような輝度拡散フィルタ１０４と呼ばれるものが用いられている。輝度拡散フィルタ１０４には、或るエリアの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が格納されている。そして、輝度拡散フィルタを用いて、全てのＬＥＤが発光することによって各エリアに表示され得る（表示されると推測される）輝度（以下、「表示輝度」という。）が算出され、表示輝度と入力画像とに基づいて表示用データが生成される。

以上のようにして生成された表示用データに基づいて表示パネル用の駆動回路が駆動され、上述のＬＥＤデータに基づいてバックライト用の駆動回路が駆動されることにより、入力画像に基づく画像表示が行われる。

なお、本件発明に関連して、以下の先行技術文献が知られている。日本の特開２００４−１８４９３７号公報，日本の特開２００５−２５８４０３号公報，および日本の特開２００７−３４２５１号公報には、画面を複数のエリアに分割してエリア毎に設けられたバックライトの発光輝度を制御することにより消費電力の低減を図っている表示装置の発明が開示されている。特に、日本の特開２００４−１８４９３７号公報に開示された液晶表示装置においては、非表示領域のバックライト光源の点灯を自動的に停止させることにより、消費電力の低減が図られている。

日本の特開２００４−１８４９３７号公報 日本の特開２００５−２５８４０３号公報 日本の特開２００７−３４２５１号公報

ところが、エリアアクティブ駆動を行う従来の画像表示装置においては、部分表示が行われるとき（例えば、「４Ｋ２Ｋ」と呼ばれる高解像度の表示装置でフルＨＤ規格の画像の表示が行われるとき）、表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤの点灯が行われている。これは、表示エリアのエッジ部分での輝度不足を防止するためである。このように、従来の画像表示装置においては、非表示エリアに対応するＬＥＤについても点灯が行われるので、無駄な電力消費が生じている。また、非表示エリアに対応するＬＥＤを仮に非点灯とした場合には、階調表示が正しく行われないなど表示上の不具合が生じている。

そこで、本発明は、エリアアクティブ駆動を行う画像表示装置において、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく低消費電力化を実現することを目的とする。

本発明の第１の局面は、複数の表示素子を含む表示パネルを備え、外部から与えられる入力画像に基づく画像を前記表示パネル全体に表示する全体表示を行う機能と前記入力画像に基づく画像を前記表示パネルの一部の領域に表示する部分表示を行う機能とを有する画像表示装置であって、
複数の光源を含むバックライトと、
前記入力画像を前記複数の光源の数に等しい数のエリアに分割し、各エリアに対応する光源の発光時の輝度である発光輝度を算出する発光輝度算出部と、
各エリアにつき、当該各エリアに対応する光源の発光輝度と当該各エリアの周囲の所定のエリアに対応する光源の発光輝度とに基づき、当該各エリアに表示され得る輝度である表示輝度を算出する表示輝度算出部と、
部分表示が行われる際に前記入力画像に基づく画像が表示されるべき表示領域を特定するための表示位置特定データを取得する表示位置情報取得部と、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて定まる値である補正値が各エリアまたは各表示素子に対応するように格納された補正フィルタと、
前記入力画像と前記表示輝度と前記補正フィルタに格納された補正値とに基づき、各表示素子の光透過率を制御するための表示用データを算出す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各表示素子の光透過率を制御する光透過率制御信号を出力するパネル駆動回路と、
前記発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各光源の輝度を制御する輝度制御信号を出力するバックライト駆動回路と
を備えることを特徴とする。

本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記補正フィルタとして予め用意された全体表示用のフィルタおよび１又は複数の部分表示用のフィルタから前記表示用データ算出部によって参照されるべき補正フィルタを前記表示位置特定データに基づいて選択する補正フィルタ選択部を更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１の局面において、
前記補正フィルタを生成する補正フィルタ生成部を更に備え、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、
前記発光輝度算出部は、変化後の表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最大の輝度となり、変化後の非表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最小の輝度となるように、各エリアに対応する光源の発光輝度を算出し、
前記補正フィルタ生成部は、前記表示輝度算出部によって算出された表示輝度をそのまま前記補正値とすることにより前記補正フィルタ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３の局面において、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記バックライト駆動回路は、前記複数の光源すべてが消灯するように前記輝度制御信号を出力することを特徴とする。

本発明の第５の局面は、本発明の第１の局面において、
前記表示用データ算出部は、
任意の表示素子に対応する表示輝度が０であれば、当該表示素子についての表示用データの値を０とし、
任意の表示素子に対応する表示輝度が０でなければ、前記入力画像の画素値と前記補正値との積を前記表示輝度で除することにより、または、前記入力画像の画素値を前記表示輝度と前記補正値との積で除することにより、当該表示素子についての表示用データの値を算出することを特徴とする。

本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて前記パネル駆動回路および前記バックライト駆動回路が動作するよう前記入力画像を当該表示領域に応じて異なるタイミングで前記発光輝度算出部に与える駆動制御部を更に備え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、
前記駆動制御部は、部分表示が行われる際の前記入力画像の解像度が前記表示パネルの解像度よりも低いときに、全体表示が行われる際のタイミングで前記入力画像を前記発光輝度算出部に与えることを特徴とする。

本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
部分表示が行われる際に、予め用意された画像である額縁画像を非表示領域に表示することを特徴とする。

本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記表示パネルに表示される画像が徐々に変化するように、変化前から変化後にかけて、前記表示用データ算出部はそれぞれ異なる補正値のパターンが格納された３以上の補正フィルタを順次に参照することを特徴とする。

本発明の第１０の局面は、複数の表示素子を含む表示パネルと複数の光源を含むバックライトとを備え外部から与えられる入力画像に基づく画像を前記表示パネル全体に表示する全体表示を行う機能と前記入力画像に基づく画像を前記表示パネルの一部の領域に表示する部分表示を行う機能とを有する画像表示装置における画像表示方法であって、
前記入力画像を前記複数の光源の数に等しい数のエリアに分割し、各エリアに対応する光源の発光時の輝度である発光輝度を算出する発光輝度算出ステップと、
各エリアにつき、当該各エリアに対応する光源の発光輝度と当該各エリアの周囲の所定のエリアに対応する光源の発光輝度とに基づき、当該各エリアに表示され得る輝度である表示輝度を算出する表示輝度算出ステップと、
部分表示が行われる際に前記入力画像に基づく画像が表示されるべき表示領域を特定するための表示位置特定データを取得する表示位置情報取得ステップと、
前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて定まる値であって各エリアまたは各表示素子に対応するように所定の補正フィルタに格納された補正値と前記入力画像と前記表示輝度とに基づき、各表示素子の光透過率を制御するための表示用データを算出する表示用データ算出ステップと、
前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して各表示素子の光透過率を制御する光透過率制御信号を出力するパネル駆動ステップと、
前記発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各光源の輝度を制御する輝度制御信号を出力するバックライト駆動ステップと
を備えることを特徴とする。

また、本発明の第１０の局面において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。

本発明の第１の局面によれば、表示エリアを特定するための表示位置特定データに基づいて、補正フィルタが生成される。そして、入力画像と表示輝度と補正フィルタに格納されている補正値とに基づいて、表示素子の光透過率を制御するための表示用データが算出される。このため、部分表示時には表示エリアとほぼ等しい範囲でのみ光源が発光するよう補正フィルタを生成することにより、部分表示の際の消費電力を低減させることができる。また、表示用データは入力画像の画素値を表示輝度で除することによって算出されるところ、補正フィルタに格納された補正値を用いて入力画像の画素値を小さくすることや表示輝度を大きくすることが可能となる。このため、表示エリアのエッジ部近傍のように表示輝度が比較的小さくなる領域においても、入力画像の画素値を表示輝度で除する際のオーバーフローの発生が抑制される。これにより、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく、低消費電力化が実現される。

本発明の第２の局面によれば、表示用データ算出部による参照対象となる補正フィルタは、予め用意されたフィルタの中から選択される。このため、画像表示装置の動作中には、補正フィルタを生成する必要がない。

本発明の第３の局面によれば、部分表示に好適な補正フィルタが自動的に生成される。このため、補正フィルタを予め用意する必要や補正フィルタに格納されるべき数値データを予め保持する必要がない。

本発明の第４の局面によれば、補正フィルタの自動生成が行われる際に、全ての光源が消灯状態となる。このため、表示エリアが変化する際に瞬間的に画面が白く点灯することが防止される。

本発明の第５の局面によれば、各画素についての表示輝度が０のとき、当該各画素についての表示用データの値は他のデータの値によることなく０に設定される。このため、表示用データの算出の際にいわゆる「０割り」が発生することが防止される。これにより、非表示エリアの画素の表示輝度が０になることに起因する表示装置の異常動作の発生が防止される。

本発明の第６の局面によれば、例えば非表示エリアを駆動するための構成要素の動作を停止させることが可能となり、顕著に消費電力を低下させることができる。

本発明の第７の局面によれば、表示パネルの解像度と異なる解像度の入力画像が外部から与えられても、当該入力画像に基づく画像を表示パネル上の所望の位置に表示させることが可能となる。

本発明の第８の局面によれば、部分表示が行われる際に、所望の画像を非表示エリアに表示させることが可能となる。

本発明の第９の局面によれば、全体表示と部分表示との切り替えなど表示エリアに変化があったときに、表示用データ算出部によって参照される補正フィルタが徐々に変化する。このため、表示エリアに変化があったときの表示画像の急激な変化が抑制され、人の目に違和感を与えることなく表示エリアが変化する。

本発明の第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の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２に示すバックライトの詳細を示す図である。 上記第１の実施形態において、エリアアクティブ駆動処理部の処理手順を示すフローチャートである。 上記第１の実施形態において、輝度拡散フィルタを示す図である。 上記第１の実施形態において、液晶データとＬＥＤデータが得られるまでの経過を示す図である。 上記第１の実施形態において、部分表示について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、部分表示用補正フィルタの一例を示す図である。 上記第１の実施形態において、部分表示用補正フィルタの別の例を示す図である。 ＡおよびＢは、上記第１の実施形態において、部分表示用補正フィルタの生成について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、表示エリアのエッジ部分の最外部から複数画素に対応する補正用データの値を１．０以外の値にした部分表示用補正フィルタの例を示す図である。 上記第１の実施形態において、全体表示が行われる際の部分表示用補正フィルタの一例を示す図である。 上記第１の実施形態において、全体表示が行われる際の部分表示用補正フィルタの別の例を示す図である。 上記第１の実施形態において、ＬＣＤデータ算出処理の手順を示すフローチャートである。 上記第１の実施形態において、効果について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、効果について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、効果について説明するための図である。 上記第１の実施形態において、効果について説明するための図である。 Ａ−Ｃは、上記第１の実施形態の変形例において、部分表示用補正フィルタの変化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２の実施形態において、表示輝度補正フィルタの一例を示す図である。 上記第２の実施形態において、部分表示用補正フィルタの一例を示す図である。 上記第２の実施形態において、部分表示用補正フィルタの別の例を示す図である。 上記第２の実施形態において、効果について説明するための図である。 上記第２の実施形態において、効果について説明するための図である。 上記第２の実施形態において、効果について説明するための図である。 本発明の第３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３の実施形態において、マスク用フィルタの一例を示す図である。 上記第３の実施形態において、マスク用フィルタの別の例を示す図である。 上記第３の実施形態において、部分表示用補正フィルタの一例を示す図である。 本発明の第４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４の実施形態において、ＬＥＤ出力値算出部に与えられるフィルタの一例を示す図である。 上記第４の実施形態において、部分表示用補正フィルタの一例を示す図である。 補正用データ値自動生成処理を上記第１の実施形態に適用した例（第１の例）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の例において、補正用データ値自動生成処理の手順を示すフローチャートである。 上記第１の例において、液晶データとＬＥＤデータが得られるまでの経過を示す図である。 補正用データ値自動生成処理を上記第２の実施形態に適用した例（第２の例）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２の変形例において、補正用データ値自動生成処理の手順を示すフローチャートである。 上記第２の変形例において、液晶データとＬＥＤデータが得られるまでの経過を示す図である。

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 全体構成および動作概要＞
図２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２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、および、エリアアクティブ駆動処理部１００を備えている。液晶表示装置１０は、画面を複数のエリアに分割してエリア内の入力画像に基づきバックライト光源の輝度を制御しながら液晶パネル１１を駆動するエリアアクティブ駆動を行う。以下、ｍとｎは２以上の整数、ｐとｑは１以上の整数、ｐとｑのうち少なくとも一方は２以上の整数であるとする。

液晶表示装置１０には、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を含む入力画像３１と、液晶パネル１１の画面上における画像の表示位置（表示範囲）を特定するための表示位置情報３２とが入力される。Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像は、いずれも（ｍ×ｎ）個の画素の輝度を含んでいる。エリアアクティブ駆動処理部１００は、入力画像３１と表示位置情報３２とに基づき、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３６という）と、バックライト１３の駆動に用いるバックライト制御データ（以下、ＬＥＤデータ３４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２では横方向）に３ｍ個ずつ、列方向（図２では縦方向）にｎ個ずつ、全体として２次元状に配置される。表示素子２１には、赤色光を透過するＲ表示素子、緑色光を透過するＧ表示素子、および、青色光を透過するＢ表示素子が含まれる。Ｒ表示素子、Ｇ表示素子およびＢ表示素子は行方向に並べて配置され、それら３個の表示素子で１個の画素が形成される。

パネル駆動回路１２は、液晶パネル１１の駆動回路である。パネル駆動回路１２は、エリアアクティブ駆動処理部１００から出力された液晶データ３６に基づき、液晶パネル１１に対して表示素子２１の光透過率を制御する信号（電圧信号）を出力する。パネル駆動回路１２から出力された電圧は表示素子２１内の画素電極（図示せず）に書き込まれ、表示素子２１の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。

バックライト１３は、液晶パネル１１の背面側に設けられ、液晶パネル１１の背面にバックライト光を照射する。図３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３に示すように、（ｐ×ｑ）個のＬＥＤユニット２２を含んでいる。ＬＥＤユニット２２は、行方向にｐ個ずつ、列方向にｑ個ずつ、全体として２次元状に配置される。ＬＥＤユニット２２は、赤色ＬＥＤ２３、緑色ＬＥＤ２４および青色ＬＥＤ２５を１個ずつ含む。１個のＬＥＤユニット２２に含まれる３個のＬＥＤ２３〜２５から出射された光は、液晶パネル１１の背面の一部に当たる。

バックライト駆動回路１４は、バックライト１３の駆動回路である。バックライト駆動回路１４は、エリアアクティブ駆動処理部１００から出力されたＬＥＤデータ３４に基づき、バックライト１３に対してＬＥＤ２３〜２５の輝度を制御する信号（電圧信号または電流信号）を出力する。ＬＥＤ２３〜２５の輝度は、ユニット内およびユニット外のＬＥＤの輝度とは独立して制御される。

液晶表示装置１０の画面は（ｐ×ｑ）個のエリアに分割され、１個のエリアには１個のＬＥＤユニット２２が対応づけられる。エリアアクティブ駆動処理部１００は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについて、エリア内のＲ画像に基づき、当該エリアに対応した赤色ＬＥＤ２３の輝度を求める。同様に、緑色ＬＥＤ２４の輝度はエリア内のＧ画像に基づき決定され、青色ＬＥＤ２５の輝度はエリア内のＢ画像に基づき決定される。エリアアクティブ駆動処理部１００は、バックライト１３に含まれるすべてのＬＥＤ２３〜２５の輝度を求め、求めたＬＥＤ輝度を表すＬＥＤデータ３４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１００は、ＬＥＤデータ３４に基づき、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１におけるバックライト光の輝度を求める。さらに、エリアアクティブ駆動処理部１００は、入力画像３１とバックライト光の輝度とに基づき、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データ３６をパネル駆動回路１２に対して出力する。なお、エリアアクティブ駆動処理部１００におけるバックライト光の輝度の求め方や光透過率を表す液晶データ３６の求め方についての詳しい説明は後述する。

液晶表示装置１０では、Ｒ表示素子の輝度は、バックライト１３から出射される赤色光の輝度とＲ表示素子の光透過率との積になる。１個の赤色ＬＥＤ２３から出射された光は、対応する１個のエリアを中心として複数のエリアに当たる。したがって、Ｒ表示素子の輝度は、複数の赤色ＬＥＤ２３から出射された光の輝度の合計とＲ表示素子の光透過率との積になる。同様に、Ｇ表示素子の輝度は複数の緑色ＬＥＤ２４から出射された光の輝度の合計とＧ表示素子の光透過率との積になり、Ｂ表示素子の輝度は複数の青色ＬＥＤ２５から出射された光の輝度の合計とＢ表示素子の光透過率との積になる。

以上のように構成された液晶表示装置１０によれば、入力画像３１に基づき好適な液晶データ３６とＬＥＤデータ３４を求め、液晶データ３６に基づき表示素子２１の光透過率を制御し、ＬＥＤデータ３４に基づきＬＥＤ２３〜２５の輝度を制御することにより、入力画像３１を液晶パネル１１に表示することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応したＬＥＤ２３〜２５の輝度を小さくすることにより、バックライト１３の消費電力を低減することができる。また、エリア内の画素の輝度が小さいときには、当該エリアに対応した表示素子２１の輝度をより少数のレベル間で切り替えることにより、画像の分解能を高め、表示画像の画質を改善することができる。

図４は、エリアアクティブ駆動処理部１００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１００には、入力画像３１に含まれるある色成分（以下、色成分Ｃという）の画像が入力される（ステップＳ１１）。色成分Ｃの入力画像には（ｍ×ｎ）個の画素の輝度が含まれる。

次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、色成分Ｃの入力画像に対してサブサンプリング処理（平均化処理）を行い、（ｓｐ×ｓｑ）個（ｓは２以上の整数）の画素の輝度を含む縮小画像を求める（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、色成分Ｃの入力画像は、横方向に（ｓｐ／ｍ）倍、縦方向に（ｓｑ／ｎ）倍に縮小される。次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、縮小画像を（ｐ×ｑ）個のエリアに分割する（ステップＳ１３）。各エリアには（ｓ×ｓ）個の画素の輝度が含まれる。次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについて、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと、エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅとを求める（ステップＳ１４）。

次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、（ｐ×ｑ）個のエリアのそれぞれについてのＬＥＤ出力値（ＬＥＤの発光時の輝度の値）を求める（ステップＳ１５）。このＬＥＤ出力値を決定する方法としては、例えば、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａに基づいて決定する方法、エリア内の画素の輝度の平均値Ｍｅに基づいて決定する方法、および、エリア内の画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを加重平均することにより得られる値に基づいて決定する方法などがある。

次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、ステップＳ１５で求めた（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ出力値に対して輝度拡散フィルタ（点拡散フィルタ）１０４を適用することにより、（ｔｐ×ｔｑ）個（ｔは２以上の整数）の表示輝度を含む第１のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１６）。なお、輝度拡散フィルタ１０４には、例えば図５に示すように、各エリアの表示輝度を算出するために光の拡散の仕方を数値で表したデータであるＰＳＦデータ（Point Spread Filter Data）が格納されている。ステップＳ１６では、（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ出力値が横方向と縦方向にそれぞれｔ倍に拡大されて、（ｔｐ×ｔｑ）個の表示輝度が求められる。

次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、第１のバックライト輝度データに対して線形補間処理を行うことにより、（ｍ×ｎ）個の輝度を含む第２のバックライト輝度データを求める（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、第１のバックライト輝度データは、横方向に（ｍ／ｔｐ）倍、縦方向に（ｎ／ｔｑ）倍に拡大される。第２のバックライト輝度データは、（ｐ×ｑ）個の色成分ＣのＬＥＤがステップＳ１５で求めた輝度で発光したときに、（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１に入射する色成分Ｃのバックライト光の輝度を表す。

次に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、色成分Ｃの入力画像に含まれる（ｍ×ｎ）個の画素の輝度（画素値）と後述する部分表示用補正フィルタに格納されている（各画素に対応する）補正用データの値との積を、それぞれ、第２のバックライト輝度データに含まれる（ｍ×ｎ）個の輝度で割ることにより、（ｍ×ｎ）個の色成分Ｃの表示素子２１の光透過率Ｔを求める（ステップＳ１８）。なお、この処理についての詳しい説明は後述する。

最後に、エリアアクティブ駆動処理部１００は、色成分Ｃについて、ステップＳ１８で求めた（ｍ×ｎ）個の光透過率を表す液晶データ３６と、ステップＳ１５で求めた（ｐ×ｑ）個のＬＥＤ出力値を表すＬＥＤデータ３４とを出力する（ステップＳ１９）。この際、液晶データ３６とＬＥＤデータ３４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１００は、以上のようにして、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像に対して図４に示す処理を行うことにより、（ｍ×ｎ×３）個の画素の輝度を含む入力画像３１に基づき、（ｍ×ｎ×３）個の光透過率を表す液晶データ３６と、（ｐ×ｑ×３）個のＬＥＤ出力値を表すＬＥＤデータ３４とを求める。

図６は、ｍ＝１９２０、ｎ＝１０８０、ｐ＝３２、ｑ＝１６、ｓ＝１０、ｔ＝５の場合について、液晶データ３６とＬＥＤデータ３４とが得られるまでの経過を示す図である。図６に示すように、（１９２０×１０８０）個の画素の輝度を含む色成分Ｃの入力画像に対してサブサンプリング処理を行うことにより、（３２０×１６０）個の画素の輝度を含む縮小画像が得られる。縮小画像は、（３２×１６）個のエリア（エリアサイズは（１０×１０）画素）に分割される。各エリアについて画素の輝度の最大値Ｍａと平均値Ｍｅを求めることにより、（３２×１６）個の最大値を含む最大値データと、（３２×１６）個の平均値を含む平均値データが得られる。そして、最大値データに基づいて、あるいは、平均値データに基づいて、あるいは、最大値データと平均値データとの加重平均に基づいて、（３２×１６）個のＬＥＤ輝度（ＬＥＤ出力値）を表す色成分ＣのＬＥＤデータ３４が得られる。

色成分ＣのＬＥＤデータ３４に輝度拡散フィルタ１０４を適用することにより、（１６０×８０）個の表示輝度を含む第１のバックライト輝度データが得られる。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）個の表示輝度を含む第２のバックライト輝度データが得られる。最後に、入力画像に含まれる画素の輝度と部分表示用補正フィルタに格納されている補正用データの値との積を第２のバックライト輝度データに含まれる表示輝度で割ることにより、（１９２０×１０８０）個の光透過率を含む色成分Ｃの液晶データ３６が得られる。

なお、図４および図６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１００は、各色成分の画像に対する処理を順に行うこととしたが、各色成分の画像に対する処理を時分割で行ってもよい。また、図４および図６では、エリアアクティブ駆動処理部１００は、ノイズ除去のために入力画像に対してサブサンプリング処理を行い、縮小画像に基づきエリアアクティブ駆動を行うこととしたが、元の入力画像に基づきエリアアクティブ駆動を行ってもよい。

＜１．２ エリアアクティブ駆動処理部の構成＞
図１は、本実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部１００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１００は、所定の処理を実行するための構成要素として、表示位置情報取得部１０１とＬＥＤ出力値算出部１０２と表示輝度算出部１０３と部分表示用補正フィルタ生成部１０５とＬＣＤデータ算出部１０７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、輝度拡散フィルタ１０４と部分表示用補正フィルタ１０６とを備えている。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ出力値算出部１０２によって発光輝度算出部が実現され、ＬＣＤデータ算出部１０７によって表示用データ算出部が実現されている。

表示位置情報取得部１０１は、画面上における画像の表示位置（表示範囲）を特定するための表示位置情報３２を受け取り、それを表示位置特定データ３３として出力する。ＬＥＤ出力値算出部１０２は、入力画像３１を複数のエリアに分割し、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度を示すＬＥＤデータ（発光輝度データ）３４を求める。その際、ＬＥＤ出力値算出部１０２は、表示位置特定データ３３に基づき、非表示となるエリアに対応するＬＥＤの発光時の輝度の値（ＬＥＤ出力値）を０（消灯）に設定する。

輝度拡散フィルタ１０４には、図５に示したように、各エリアの表示輝度を算出するために光の拡散の仕方を数値で表したデータであるＰＳＦデータが格納されている。詳しくは、或るエリアの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ＰＳＦデータとして輝度拡散フィルタ１０４に格納されている。表示輝度算出部１０３は、ＬＥＤ出力値算出部１０２で算出されたＬＥＤデータ３４と輝度拡散フィルタ１０４に格納されているＰＳＦデータ４１とに基づいて、点灯対象の全てのＬＥＤが発光することによって各エリアに表示され得る（表示されると推測される）輝度（以下、「表示輝度」という。）を算出する。

部分表示用補正フィルタ生成部１０５は、液晶データ３６の算出の際に使用するための部分表示用補正フィルタ１０６を表示位置特定データ３３に基づいて生成する。部分表示用補正フィルタ１０６には、部分表示が行われるときの液晶データ３６の算出の際のオーバーフロー（桁あふれ）の発生を防止するための数値データ（以下、「補正用データ」という。）が格納されている。本実施形態においては、図７に示すような部分表示が行われるとき、部分表示用補正フィルタ１０６は例えば図８に示すようなものとなる。図８に示すように、本実施形態においては、部分表示用補正フィルタ１０６には、各画素に対応するように、当該各画素についての液晶データ３６の算出の際に用いられるべき補正用データが格納されている。なお、図８では、説明の便宜上、画素を間引いて図示している。この部分表示用補正フィルタ１０６についての詳しい説明は後述する。

ＬＣＤデータ算出部１０７は、入力画像３１と表示輝度算出部１０３によって算出された表示輝度３５と部分表示用補正フィルタ１０６に格納されている補正用データ４２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３６を求める。

＜１．３ 部分表示用補正フィルタ＞
上述したように、部分表示用補正フィルタ１０６は、表示位置特定データ３３に基づいて生成される。これにより、図７に示したような部分表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示していれば、例えば図８に示したような部分表示用補正フィルタ１０６が部分表示用補正フィルタ生成部１０５によって生成される。また、例えば画面上の左下の位置を用いて部分表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示していれば、例えば図９に示すような部分表示用補正フィルタ１０６が部分表示用補正フィルタ生成部１０５によって生成される。なお、図８と同様に図９についても、説明の便宜上、画素を間引いて図示している。

ところで、部分表示が行われる際の表示エリアの（画面上における）位置や大きさにかかわらず部分表示用補正フィルタ１０６に格納されるべき補正用データの値が予め定められた値で良いのであれば、部分表示用補正フィルタ生成部１０５は、補正用データの値となり得る数値データを保持しておくだけで、表示位置特定データ３３に基づき部分表示用補正フィルタ１０６を生成することができる。例えば、図８および図９において表示エリアの補正用データの値に着目すると、図１０（Ａ）に示すようなものとなっている（但し、１．０については省略している）。図１０（Ａ）から把握されるように、本実施形態においては、表示エリアの４隅の部分（符号６１で示す部分）では補正用データの値は０．５とされ、表示エリアの上端および下端のエッジ部分（符号６２で示す部分）では補正用データの値は０．７とされ、表示エリアの左端および右端のエッジ部分（符号６３で示す部分）では補正用データの値は０．７とされ、表示エリアの４隅から斜め方向に中央寄りの部分（符号６４で示す部分）では補正用データの値は０．９とされている。また、上記以外の表示エリアにおける補正用データの値は１．０とされ、非表示エリアにおける補正用データの値は０．０とされている。このような場合、表示エリアのうち例えば左上端にある４つの画素（あるいはエリア）に対応する補正用データの値が部分表示用補正フィルタ生成部１０５によって保持されていれば良い（図１０（Ｂ）参照）。図１０（Ｂ）に示すデータが保持されていれば、画面上における表示エリアの位置や大きさがいかなるものであっても、表示エリアの４隅の部分，表示エリアの上端および下端のエッジ部分，表示エリアの左端および右端のエッジ部分，および表示エリアの４隅から斜め方向に中央寄りの部分についての補正用データの値を特定することができるので、図１０（Ｂ）に示すデータ以外のデータやフィルタを予め備えることなく部分表示用補正フィルタ１０６が生成される。なお、上記説明では表示エリアのエッジ部分の最外部の画素（１画素）に対応する補正用データの値のみを１．０以外の値としているが（但し、図１０（Ａ）で符号６４で示す部分を除く）、液晶パネル１１とバックライト１３の構成や特性に応じて、表示エリアのエッジ部分の最外部から数個〜数百個の画素に対応する補正用データの値を１．０以外の値とすることが好ましいと考えられる。図１１には、表示エリアのエッジ部分の最外部から３個分（縦方向と横方向とで個数が異なっていても良い）の画素に対応する補正用データの値を１．０以外の値にした部分表示用補正フィルタ１０６の例を示している。この場合、例えば、図１１で符号６５で示す部分が、図１０（Ａ）および（Ｂ）で符号６１で示す部分に相当する。なお、図１１で符号６５で示す部分およびその他１．０以外の部分の値は、中央部に向かって徐々に大きくなるように変化させても良い。その場合、部分表示用補正フィルタ生成部１０５で保持するデータ（図１０（Ｂ）参照）を増やしても良いし、図１０（Ｂ）に示す値から計算による算出を行うようにしても良い。

また、この液晶表示装置で全体表示が行われる際（全体表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示している際）には、図１２に示すように全ての画素（あるいはエリア）について対応する補正用データの値が１．０となるような部分表示用補正フィルタ１０６が部分表示用補正フィルタ生成部１０５によって生成されると良い（予め用意されていても良い）。これにより、全体表示が行われるときの液晶データ３６の算出の際には不必要にデータの値に補正が施されることなく、従来と同様の全体表示が行われる。さらに、全体表示が行われると（表示エリアの）中央部よりもエッジ部の方が暗くなるような表示装置の場合には、図１２に示した部分表示用補正フィルタ１０６に代えて図１３に示すような部分表示用補正フィルタ１０６が用いられても良い。これにより、全体表示が行われる際に表示エリアのエッジ部が暗くなることが抑制される。なお、図１２および図１３についても、説明の便宜上、画素を間引いて図示している。

本実施形態においては、上述のように、表示位置特定データ３３に基づいて部分表示用補正フィルタ１０６が生成される。詳しくは、全体表示と部分表示との切り替えの指示や部分表示の際の表示エリアの位置・大きさの変更の指示が外部から与えられると、それらの指示は表示位置情報３２として表示位置情報取得部１０１によって取得される。そして、その表示位置情報３２が表示位置特定データ３３として部分表示用補正フィルタ生成部１０５に与えられ、部分表示用補正フィルタ生成部１０５によって部分表示用補正フィルタ１０６が生成される。このため、例えば全体表示から画面上の中央部での部分表示への切り替えが行われると、ＬＣＤデータ算出部１０７によって参照される部分表示用補正フィルタ１０６は、図１２に示したものから図８に示したものへと変化する。

＜１．４ ＬＣＤデータ算出処理＞
次に、ＬＣＤデータ算出部１０７で行われるＬＣＤデータ算出処理の手順について説明する。図１４は、ＬＣＤデータ算出処理の手順を示すフローチャートである。まず。ＬＣＤデータ算出部１０７は、外部から送られる入力画像３１を取得する（ステップＳ３０）。次に、ＬＣＤデータ算出部１０７は、部分表示用補正フィルタ１０６から各画素に対応する補正用データ４２を取得する（ステップＳ３２）。次に、ＬＣＤデータ算出部１０７は、表示輝度算出部１０３によって算出された表示輝度３５を取得する（ステップＳ３４）。次に、ＬＣＤデータ算出部１０７は、ステップＳ３４で取得した表示輝度３５に対して線形補間処理を行うことにより、各画素についての表示輝度を取得する（ステップＳ３６）。

次に、ＬＣＤデータ算出部１０７は、各画素の表示輝度が０であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。判定の結果、表示輝度が０であればステップＳ４０に進み、表示輝度が０でなければステップＳ４２に進む。ステップＳ４０では、ＬＣＤデータ算出部１０７は、処理中の画素についての液晶データ３６の値を０とする。ステップＳ４２では、ＬＣＤデータ算出部１０７は、処理中の画素についての液晶データ３６の値Ｄｌｃｄを次式（１）によって算出する。
Ｄｌｃｄ＝Ｄｉｎ×Ｄｈ÷ＢＲ ・・・（１）
ここで、Ｄｉｎは入力画像３１の画素値であり、Ｄｈは補正用データ４２の値であり、ＢＲは表示輝度の値である。

ステップＳ４０またはステップＳ４２が終了することにより、ＬＣＤデータ算出処理は終了する。なお、ステップＳ３８からステップＳ４０またはステップＳ４２までの処理については、この液晶表示装置のパネルの画素数に等しい回数だけ繰り返される。すなわち、この液晶表示装置のパネルの画素数に等しい数の液晶データ３６が、ＬＣＤデータ算出処理によって生成される。

＜１．５ 効果＞
次に、本実施形態における効果について説明する。ここでは、図１５に示すようなグラデーション表示が表示部の中央部で行われるものと仮定する。また、本説明では、入力データ（入力画像３１の画素値），表示輝度，および液晶データの値として取り得る最大の値を便宜上１．０とする。そして、図１５で符号Ｒａで示す領域の入力データは１．０であって、図１５で符号Ｒｂで示す領域の入力データは０．９であると仮定する。

まず、第１の比較例として、従来の液晶表示装置において表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤの点灯が行われた場合の動作について、図１６を参照しつつ説明する。なお、図１６には、上述したグラデーション表示が行われたときの入力データ，バックライト光によって得られる輝度（表示輝度）の分布，液晶データ，バックライト光と液晶データとが合成された輝度，および表示イメージが模式的に示されている（図１７，図１８，図２４，図２５，および図２６についても同様）。

表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤの点灯が行われると、領域Ｒａにおいても領域Ｒｂにおいても表示輝度は１．０となる（図１６で符号７１で示す部分を参照）。また、従来の液晶表示装置によると、入力データをＤｉｎとし、表示輝度をＢＲとすると、液晶データ３６の値Ｄｌｃｄは次式（２）によって算出される。
Ｄｌｃｄ＝Ｄｉｎ÷ＢＲ ・・・（２）
従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（３）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（４）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０÷１．０
＝１．０ ・・・（３）
ＤＲｂ＝０．９÷１．０
＝０．９ ・・・（４）
以上のように、第１の比較例では、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持され、グラデーション表示が正常に行われる。しかしながら、表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤが点灯されるため、消費電力は大きい。

次に、第２の比較例として、従来の液晶表示装置において表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われた場合の動作について、図１７を参照しつつ説明する。表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われると、例えば、領域Ｒａにおける表示輝度は０．８，領域Ｒｂにおける表示輝度は０．９となる（図１７で符号７２で示す部分を参照）。液晶データ３６の値については、上式（２）によって算出される。従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（５）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（６）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０÷０．８
＝１．２５ ・・・（５）
ＤＲｂ＝０．９÷０．９
＝１．０ ・・・（６）
上式（５）によると、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．２５となっている。ところが、１．０を超える値については１．０に丸められるので、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．０となる。その結果、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａと領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂとが等しい値となり、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持されない。このため、第２の比較例では、所望のグラデーション表示が行われない。

次に、本実施形態における動作について、図１８を参照しつつ説明する。なお、図１８で符号７４で示す点線は、部分表示用の部分表示用補正フィルタ１０６に格納されるべき補正用データ４２の値を示している。本実施形態においては、表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われるので、領域Ｒａにおける表示輝度は０．８，領域Ｒｂにおける表示輝度は０．９となる（図１８で符号７３で示す部分を参照）。液晶データ３６の値については、上式（１）によって算出される。ここで、補正用データ４２の値に関し、例えば、領域Ｒａについては０．８とされ、領域Ｒｂについては０．９とされる。従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（７）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（８）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０×０．８÷０．８
＝１．０ ・・・（７）
ＤＲｂ＝０．９×０．９÷０．９
＝０．９ ・・・（８）
以上のように、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．０，領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは０．９となる。これにより、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持され、グラデーション表示が正常に行われる。また、第１の比較例とは異なり、表示エリアとほぼ等しい範囲のみでＬＥＤの点灯が行われる。このため、従来よりも消費電力が低減される。

以上のように、本実施形態によれば、部分表示が行われる際、表示エリアとほぼ等しい範囲でのみＬＥＤが点灯される。また、１．０以下の値を補正用データ４２として格納する部分表示用補正フィルタ１０６が表示エリアの位置や大きさに基づいて生成され、液晶データ３６の算出の際に入力データの値（入力画像３１の画素値）に補正用データ４２の値が乗ぜられる。このため、補正用データ４２に基づいて入力データの値が小さくされる。ここで、液晶データ３６は入力データの値を表示輝度の値で除することによって算出されるところ、本実施形態においては上述のように補正用データ４２に基づいて入力データの値が小さくされている。このため、表示エリアのエッジ部近傍のように表示輝度が比較的小さくなる領域においても、入力データの値を表示輝度の値で除する際のオーバーフローの発生が抑制される。このように、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく低消費電力化が実現される。

また、本実施形態によれば、ＬＣＤデータ算出処理において、各画素の表示輝度が０であるか否かに応じて処理の場合分けが行われている（図１４のステップＳ３８）。そして、処理中の画素の表示輝度が０のとき、当該画素についての液晶データ３６の値は上式（１）によることなく０に設定される。このようにして、液晶データ３６の算出の際にいわゆる「０割り」が発生することが防止される。これにより、非表示エリアの画素の表示輝度が０になることに起因する表示装置の異常動作の発生が防止される。

＜１．６ 変形例＞
上記実施形態においては、全体表示と部分表示との切り替えが行われる際、全体表示用の部分表示用補正フィルタ（例えば図１２に示したフィルタ）と部分表示用の部分表示用補正フィルタ（例えば図８に示したフィルタ）との間で切り替えが行われる。これに関し、表示画像の急激な変化を抑制するために、全体表示用の部分表示用補正フィルタと部分表示用の部分表示用補正フィルタとの間での切り替えが徐々に行われるようにしても良い。すなわち、それぞれ異なる補正値（補正用データ４２の値）のパターンが格納された複数の部分表示用補正フィルタが順次にＬＣＤデータ算出部１０７によって参照されるようにしても良い。具体的には、図１２に示したフィルタから図８に示したフィルタへの切り替えが行われる際に、図１９（Ａ）に示すフィルタ、図１９（Ｂ）に示すフィルタ、および図１９（Ｃ）に示すフィルタが順次に部分表示用補正フィルタ１０６としてＬＣＤデータ算出部１０７によって参照されるようにする。このように、全体表示から部分表示への切り替えが行われるとき、あるいは、部分表示から全体表示への切り替えが行われるときに、部分表示用補正フィルタ１０６に格納される補正用データ４２の値を徐々に変化させる。これにより、表示画像の急激な変化が抑制され、人の目に違和感を与えることなく、全体表示と部分表示との切り替えが行われる。なお、図１９（Ａ）および（Ｂ）に示したフィルタに関し、表示エリアに対応する部分の補正用データの値は、回路構成を簡単にするために１．０にされている。また、全体表示が行われると（表示エリアの）中央部よりもエッジ部の方が暗くなるような表示装置の場合には、図１３に示した部分表示用補正フィルタ１０６と同様、図１９（Ａ）および（Ｂ）に示したフィルタにおいてもエッジ部分の補正用データの値を１．０以外の値にしても良い。

＜２．第２の実施形態＞
＜２．１ 構成＞
図２０は、本発明の第２の実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部２００の詳細な構成を示すブロック図である。なお、全体構成については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。エリアアクティブ駆動処理部２００は、所定の処理を実行するための構成要素として、表示位置情報取得部２０１とＬＥＤ出力値算出部２０２と表示輝度算出部２０３と部分表示用補正フィルタ選択部２０８と表示輝度補正部２０９とＬＣＤデータ算出部２０７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、輝度拡散フィルタ２０４と表示輝度補正フィルタ２０５と部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂとを備えている。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ出力値算出部２０２によって発光輝度算出部が実現され、ＬＣＤデータ算出部２０７によって表示用データ算出部が実現されている。また、部分表示用補正フィルタ選択部２０８によって補正フィルタ選択部が実現されている。

表示位置情報取得部２０１，ＬＥＤ出力値算出部２０２，表示輝度算出部２０３の動作および輝度拡散フィルタ２０４に格納されるデータの内容については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

表示輝度補正フィルタ２０５には、全体表示が行われる際に表示輝度算出部２０３によって算出された表示輝度３５を補正するためのデータが格納されている。本実施形態においては、表示輝度補正フィルタ２０５は図２１に示すようなものとなっている。この表示輝度補正フィルタ２０５には、各エリアに対応するように、当該各エリアの表示輝度３５を補正するための数値データが補正用データとして格納されている。本実施形態においては、図２１に示すように、表示エリアの４隅の部分では補正用データの値は２．０とされ、表示エリアの上端および下端のエッジ部分では補正用データの値は１．４とされ、表示エリアの左端および右端のエッジ部分では補正用データの値は１．４とされ、表示エリアの４隅から斜め方向に中央寄りの部分では補正用データの値は１．１とされている。また、上記以外の表示エリアにおける補正用データの値は１．０とされている。

部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂには、部分表示が行われる際に表示輝度算出部２０３によって算出された表示輝度３５を補正するためのデータが格納されている。本実施形態においては、部分表示用補正フィルタ２０６ａは図２２に示すようなものとなっていて、部分表示用補正フィルタ２０６ｂは図２３に示すようなものとなっている。表示輝度補正フィルタ２０５と同様、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂには、各エリアに対応するように、当該各エリアの表示輝度３５を補正するための数値データが補正用データとして格納されている。なお、上記第１の実施形態とは異なり、部分表示用補正フィルタに格納される補正用データの値は１．０以上の値となっている。

部分表示用補正フィルタ選択部２０８は、表示位置特定データ３３に基づいて、表示輝度補正部２０９によって参照されるべきフィルタを選択する。具体的には、全体表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示していれば、部分表示用補正フィルタ選択部２０８は表示輝度補正フィルタ２０５を選択する。また、画面上の中央部を用いて部分表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示していれば、部分表示用補正フィルタ選択部２０８は部分表示用補正フィルタ２０６ａを選択する。さらに、画面上の左下の位置を用いて部分表示を行う旨を表示位置特定データ３３が示していれば、部分表示用補正フィルタ選択部２０８は部分表示用補正フィルタ２０６ｂを選択する。なお、本実施形態においては２種類の部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂのみが用意されているが、本発明はこれに限定されず、この表示装置で行われる部分表示の態様に応じて３種類以上の部分表示用補正フィルタが用意されていても良い。

表示輝度補正部２０９は、部分表示用補正フィルタ選択部２０８によって選択されたフィルタに格納されている補正用データ４３に基づき、表示輝度算出部２０３によって算出された表示輝度３５に補正を施す。この補正は、表示輝度３５に補正用データ４３の値を乗ずることによって行われる。具体的には、補正用データ４３の値をＤｈとし、補正前の表示輝度３５をＢＲとすると、補正後の表示輝度ＢＲｈは次式（９）によって算出される。
ＢＲｈ＝ＢＲ×Ｄｈ ・・・（９）
すなわち、表示輝度算出部２０３によって算出された表示輝度３５と補正用データ４３の値との積が、補正後の表示輝度３７となる。

ＬＣＤデータ算出部２０７は、入力画像３１と表示輝度補正部２０９による補正後の表示輝度３７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３６を求める。具体的には、ＬＣＤデータ算出部１０７は、次式（１０）によって液晶データ３６の値Ｄｌｃｄを算出する。
Ｄｌｃｄ＝Ｄｉｎ÷ＢＲｈ ・・・（１０）
ここで、Ｄｉｎは入力画像３１の画素値である。

＜２．２ 部分表示用補正フィルタ＞
本実施形態においては、画面上の中央部を用いて部分表示が行われる際に表示輝度補正部２０９によって参照されるべき部分表示用補正フィルタ２０６ａと画面上の左下の位置を用いて部分表示が行われる際に表示輝度補正部２０９によって参照されるべき部分表示用補正フィルタ２０６ｂとが予め用意されている。図２２および図２３から把握されるように、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂに格納される補正用データ４３の値については次のようになっている。表示エリアの４隅の部分では補正用データ４３の値は２．０とされ、表示エリアの上端および下端のエッジ部分では補正用データ４３の値は１．４とされ、表示エリアの左端および右端のエッジ部分では補正用データ４３の値は１．４とされ、表示エリアの４隅から斜め方向に中央寄りの部分では補正用データ４３の値は１．１とされている。また、非表示エリアの補正用データ４３の値は、全体表示が行われる際に表示輝度補正部２０９によって参照されるべき表示輝度補正フィルタ２０５に格納されている補正用データ４３の値と等しくされている。なお、図２１〜図２３では、説明の便宜上、画素を間引いて図示している。

ところで、上記第１の実施形態においては、部分表示用補正フィルタ１０６に格納される補正用データ４２の値は１．０以下の値であった。これに対し、本実施形態においては、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂに格納される補正用データ４３の値は１．０以上の値となっている。この理由について、以下に説明する。本実施形態においては、表示輝度補正部２０９で上式（９）によって表示輝度に補正が施され、ＬＣＤデータ算出部２０７で上式（１０）によって液晶データ３６の値Ｄｌｃｄが算出される。ここで、上式（９）および上式（１０）より、次式（１１）が成立する。
Ｄｌｃｄ＝Ｄｉｎ÷（ＢＲ×Ｄｈ） ・・・（１１）
一方、上記第１の実施形態においては、上式（１）によって液晶データ３６の値Ｄｌｃｄが算出されている。上式（１）および上式（１１）においてＤｈに着目すると、上式（１）においては分子であるＤｉｎの係数になっているのに対し、上式（１１）においては分母であるＢＲの係数になっている。従って、上記第１の実施形態における補正用データ４２の値Ｄｈと本実施形態における補正用データ４３の値Ｄｈとは互いに逆数の関係になっていなければならない。このため、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂにおける表示エリアの補正用データ４３の値は、部分表示用補正フィルタ１０６における表示エリアの補正用データ４２の値の逆数とされ、１．０以上の値となっている。

なお、本実施形態においては、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂにおける非表示エリアの補正用データ４３の値は表示輝度補正フィルタ２０５における補正用データ４３の値と等しくされているが、本発明はこれに限定されない。非表示エリアについては、ＬＣＤデータ算出部２０７に与えられる入力画像３１の画素値Ｄｉｎが０であり液晶データ３６の値Ｄｌｃｄは０となるので、部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂにおける非表示エリアの補正用データ４３の値は０以外の値であればいずれの値であっても良い。部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂの補正用データ４３の値として０が認められない理由は、上式（９）〜（１１）より把握されるように、いわゆる「０割り」の発生を防止するためである。

＜２．３ 効果＞
次に、本実施形態における効果について説明する。ここでは、図１５に示したようなグラデーション表示が表示部の中央部で行われるものと仮定する。また、本説明では、入力データ（入力画像３１の画素値），表示輝度，および液晶データの値として取り得る最大の値を便宜上１．０とする。そして、図１５で符号Ｒａで示す領域の入力データは１．０であって、図１５で符号Ｒｂで示す領域の入力データは０．９であると仮定する。

まず、第１の比較例として、従来の液晶表示装置において表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤの点灯が行われた場合の動作について、図２４を参照しつつ説明する。表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤの点灯が行われると、領域Ｒａにおいても領域Ｒｂにおいても表示輝度は１．０となる（図２４で符号８１で示す部分を参照）。また、従来の液晶表示装置によると、入力データをＤｉｎ，表示輝度をＢＲ，補正用データの値をＤｈとすると、液晶データ３６の値Ｄｌｃｄは次式（１２）によって算出される。
Ｄｌｃｄ＝Ｄｉｎ÷（ＢＲ×Ｄｈ） ・・・（１２）
なお、従来の液晶表示装置においては、全体表示であるか部分表示であるかにかかわらず図２１に示したようなフィルタが表示輝度３５の補正に用いられる。また、補正用データの値については、領域Ｒａについても領域Ｒｂについても１．０とされる。従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（１３）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（１４）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０÷（１．０×１．０）
＝１．０ ・・・（１３）
ＤＲｂ＝０．９÷（１．０×１．０）
＝０．９ ・・・（１４）
以上のように、第１の比較例では、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持され、グラデーション表示が正常に行われる。しかしながら、表示エリアよりも充分に広い範囲でＬＥＤが点灯されるため、消費電力は大きい。

次に、第２の比較例として、従来の液晶表示装置において表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われた場合の動作について、図２５を参照しつつ説明する。表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われると、例えば、領域Ｒａにおける表示輝度は０．８，領域Ｒｂにおける表示輝度は０．９となる（図２５で符号８２で示す部分を参照）。液晶データ３６の値については、上式（１２）によって算出される。従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（１５）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（１６）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０÷（０．８×１．０）
＝１．２５ ・・・（１５）
ＤＲｂ＝０．９÷（０．９×１．０）
＝１．０ ・・・（１６）
上式（１５）によると、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．２５となっている。ところが、１．０を超える値については１．０に丸められるので、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．０となる。その結果、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａと領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂとが等しい値となり、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持されない。このため、第２の比較例では、所望のグラデーション表示が行われない。

次に、本実施形態における動作について、図２６を参照しつつ説明する。なお、図２６で符号７５で示す点線は、この部分表示の際に部分表示用補正フィルタ選択部２０８によって選択されるべきフィルタに格納されるべき補正用データの値を示している。本実施形態においては、表示エリアとほぼ等しい範囲でＬＥＤの点灯が行われるので、領域Ｒａにおける表示輝度は０．８，領域Ｒｂにおける表示輝度は０．９となる（図２６で符号８３で示す部分を参照）。液晶データ３６の値については、上式（１１）によって算出される。ここで、補正用データ４３の値に関し、例えば、領域Ｒａについては１．２５とされ、領域Ｒｂについては１．１とされる（これらの値は、図２６で符号７５の点線で示される値の逆数である）。従って、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは次式（１７）で示すように算出され、領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは次式（１８）で示すように算出される。
ＤＲａ＝１．０÷（０．８×１．２５）
＝１．０ ・・・（１７）
ＤＲｂ＝０．９÷（０．９×１．１）
＝０．９ ・・・（１８）
以上のように、領域Ｒａについての液晶データ３６の値ＤＲａは１．０，領域Ｒｂについての液晶データ３６の値ＤＲｂは０．９となる。これにより、領域Ｒａと領域Ｒｂとの間では階調差が正しく保持され、グラデーション表示が正常に行われる。また、第１の比較例とは異なり、表示エリアとほぼ等しい範囲のみでＬＥＤの点灯が行われる。このため、従来よりも消費電力が低減される。

以上のように、本実施形態によれば、部分表示が行われる際、表示エリアとほぼ等しい範囲でのみＬＥＤが点灯される。また、１．０以上の値を補正用データ４３として格納した部分表示用補正フィルタ２０６ａ，２０６ｂが表示エリアの位置や大きさに基づいて選択され、液晶データ３６の算出の際に表示輝度３５の値に補正用データ４３の値が乗ぜられる。このため、補正用データ４３に基づいて表示輝度３５の値が大きくされる。ここで、液晶データ３６は入力データの値を補正後の表示輝度３７の値で除することによって算出されるところ、本実施形態においては上述のように補正用データ４３に基づいて表示輝度の値が大きくされている。このため、表示エリアのエッジ部近傍のように表示輝度が比較的小さくなる領域においても、入力データの値を表示輝度の値で除する際のオーバーフローの発生が抑制される。このように、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく低消費電力化が実現される。

＜３．第３の実施形態＞
＜３．１ 構成および動作概要＞
図２７は、本発明の第３の実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部３００の詳細な構成を示すブロック図である。なお、全体構成については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。エリアアクティブ駆動処理部３００は、所定の処理を実行するための構成要素として、表示位置情報取得部３０１と表示位置生成回路３０９と駆動タイミング変更回路３０８とＬＥＤ出力値算出部３０２と表示輝度算出部３０３と部分表示用補正フィルタ生成部３０５とＬＣＤデータ算出部３０７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、輝度拡散フィルタ３０４と部分表示用補正フィルタ３０６とを備えている。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ出力値算出部３０２によって発光輝度算出部が実現され、ＬＣＤデータ算出部３０７によって表示用データ算出部が実現され、表示位置生成回路３０９と駆動タイミング変更回路３０８とによって駆動制御部が実現されている。

表示輝度算出部３０３，ＬＣＤデータ算出部３０７，部分表示用補正フィルタ生成部３０５の動作および輝度拡散フィルタ３０４，部分表示用補正フィルタ３０６に格納されるデータの内容については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

駆動タイミング変更回路３０８は、入力画像３１をこの液晶表示装置の駆動タイミングに合わせる処理を行う。例えば、入力画像３１の解像度がこの液晶表示装置の解像度と異なる場合、駆動タイミング変更回路３０８では、当該入力画像３１がこの液晶表示装置で表示されるようにタイミングの調整が行われる。例えば、この液晶表示装置の解像度よりも入力画像３１の解像度の方が高ければ、入力画像３１に含まれるデータを間引く処理が行われ、入力画像３１の解像度よりもこの液晶表示装置の解像度の方が高ければ、データ補間などによって入力画像３１にデータを挿入する処理、もしくは、入力画像３１の解像度のままの表示を行い、それ以外の部分は黒表示（非表示）が行われる。また、駆動タイミング変更回路３０８では、外部から複数の入力画像３１が送られてくるとき（「デュアルビュー」、「トリプルビュー」と呼ばれる表示が行われるとき）のタイミングの調整や入力画像３１内の非表示エリアの検出も行われる。さらに、駆動タイミング変更回路３０８は、後述する表示位置生成回路３０９とのデータ授受によって定まる表示方法に基づいて、タイミング調整済みの入力画像３１を出力する。

表示位置生成回路３０９は、駆動タイミング変更回路３０８から与えられる情報に基づいて、画面上への表示可能な表示エリアの大きさや複数画面での表示の可否などを検知し、その検知した情報を表示位置情報取得部３０１に与える。また、表示位置生成回路３０９は、使用者によって選択された表示方法に関する情報を表示位置情報取得部３０１から取得し、当該情報を駆動タイミング変更回路３０８に与える。さらに、表示位置生成回路３０９は、表示位置情報取得部３０１から取得した情報に基づいて、表示位置特定データ３３を部分表示用補正フィルタ生成部３０５に与えるとともに、表示エリアと非表示エリアとの境界部分を定めて（最適化し）、非表示エリアのＬＥＤを消灯させるための図２８に示すようなフィルタ（マスク用フィルタ）４４をＬＥＤ出力値算出部３０２に与える。

表示位置情報取得部３０１は、典型的には、使用者による表示方法の選択の受け付けが可能となるようＧＵＩ（Graphical User Interface）画面によって構成される。そのＧＵＩ画面には、例えば、表示エリアの大きさ，表示エリアの位置，複数画面表示の可否，ズーム表示の可否，非表示エリアへの所定画像（額縁画像）の表示の可否など表示方法に関して使用者が選択可能な項目が表示される。そして、そのＧＵＩ画面によって使用者が表示方法を選択すると、表示位置情報取得部３０１は、使用者によっていかなる表示方法が選択されたかを示す情報を表示位置生成回路３０９に与える。

ＬＥＤ出力値算出部３０２は、駆動タイミング変更回路３０８から与えられるタイミング調整済みの入力画像３１を複数のエリアに分割し、各エリアに対応したＬＥＤの発光時の輝度を示すＬＥＤデータ３４を求める。その際、ＬＥＤ出力値算出部３０２は、表示位置生成回路３０９から与えられるマスク用フィルタ４４に基づき、非表示エリアに対応するＬＥＤの発光時の輝度の値（ＬＥＤ出力値）を０（消灯）に設定する。

本実施形態においては、使用者によって選択された表示方法に基づいて、部分表示用補正フィルタ３０６が生成される。また、使用者によって選択された表示方法に基づいてタイミング調整の施された入力画像３１が駆動タイミング変更回路３０８から出力され、ＬＥＤ出力値算出部３０２および表示輝度算出部３０３によって各エリアの表示輝度３５が求められる。そして、ＬＣＤデータ算出部３０７によって、入力画像３１，表示輝度３５，および補正用データ４２を用いて、上式（１）によって液晶データ３６の値が算出される。

＜３．２ 効果＞
本実施形態によれば、使用者によって選択された表示方法に基づいて、非表示エリアを消灯させるためのマスク用フィルタ４４がＬＥＤ出力値算出部３０２に与えられる。そして、そのマスク用フィルタ４４に基づいて、ＬＥＤ出力値算出部３０２は非表示エリアに対応するＬＥＤの発光時の輝度の値を０に設定する。このため、部分表示が行われる際、表示エリアとほぼ等しい範囲でのみＬＥＤが点灯される。また、使用者によって選択された表示方法に基づいて、１．０以下の値を補正用データ４２として格納する部分表示用補正フィルタ３０６が生成され、液晶データ３６の算出の際に入力データの値（タイミング調整の施された入力画像３１の画素値）に補正用データ４２の値が乗ぜられる。このため、上記第１の実施形態と同様、入力データの値を表示輝度の値で除する際のオーバーフローの発生が抑制される。このように、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において、部分表示の際に表示上の不具合を生ずることなく低消費電力化が実現される。

さらに、本実施形態によれば、使用者によって選択された表示方法に応じて、駆動タイミング変更回路３０８，表示位置生成回路３０９，および表示位置情報取得部３０１によって、パネルの駆動が最適化される。これにより、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において、更なる低消費電力化が実現される。

＜３．３ 変形例＞
上記実施形態においては、図２８に示すようなマスク用フィルタ４４が部分表示の際に表示位置生成回路３０９からＬＥＤ出力値算出部３０２に与えられるが、本発明はこれに限定されない。マスク用フィルタ４４は、例えば図２９に示すように、表示エリアの４隅の部分における値が１．０であって、表示エリアの中央部に近づくに従い値が小さくなるようなものであっても良い。図２９に示すマスク用フィルタ４４が採用される場合、部分表示用補正フィルタ３０６については、図３０に示すように、表示エリアの補正用データの値を全て２．０とする。この場合、表示エリアのエッジ部で充分な輝度を確保するために全体の輝度を低下させることになる。例えば、エッジの影響を受けない部分（典型的には表示エリアの中央部）の最大輝度が通常の２分の１となる。この点に関し、エッジ部に対応するＬＥＤの点灯領域の大きさやエッジ部での表示の不具合の程度に応じて、表示画像を確認しながら好適な画像表示が行われるよう、各フィルタの値などを調整すれば良い。なお、表示エリアのエッジ部で生じ得る最大の輝度値を各ＬＥＤの最大輝度値として定めておき、かつ、エッジの影響を受けない部分の輝度値を最大値とするような計算を行う場合（部分表示用補正フィルタ３０６がＬＥＤ出力値算出部３０２に含まれるような構成とする場合）には、輝度拡散フィルタ３０４に基づき表示輝度算出部３０３で部分表示を考慮した補正が施されるため、部分表示用補正フィルタ生成部３０５および部分表示用補正フィルタ３０６を備える必要はない。

＜４．第４の実施形態＞
＜４．１ 構成および動作概要＞
図３１は、本発明の第４の実施形態におけるエリアアクティブ駆動処理部４００の詳細な構成を示すブロック図である。なお、全体構成については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。エリアアクティブ駆動処理部４００は、所定の処理を実行するための構成要素として、表示位置情報取得部４０１と表示位置生成回路４０９と駆動方法変更回路４０８とＬＥＤ出力値算出部４０２と表示輝度算出部４０３と部分表示用補正フィルタ生成部４０５とＬＣＤデータ算出部４０７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、輝度拡散フィルタ４０４と部分表示用補正フィルタ４０６とを備えている。すなわち、上記第３の実施形態における駆動タイミング変更回路３０８に代えて、本実施形態では駆動方法変更回路４０８が設けられている。なお、本実施形態においては、ＬＥＤ出力値算出部４０２によって発光輝度算出部が実現され、ＬＣＤデータ算出部４０７によって表示用データ算出部が実現され、表示位置生成回路４０９と駆動方法変更回路４０８とによって駆動制御部が実現されている。

表示輝度算出部４０３，ＬＣＤデータ算出部４０７，部分表示用補正フィルタ生成部４０５の動作および輝度拡散フィルタ４０４，部分表示用補正フィルタ４０６に格納されるデータの内容については上記第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。また、表示位置情報取得部４０１，表示位置生成回路４０９，およびＬＥＤ出力値算出部４０２の動作については上記第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。但し、表示位置生成回路４０９からＬＥＤ出力値算出部４０２には、上記第３の実施形態におけるマスク用フィルタ４４に代えて、表示エリアに対応する部分のみについての数値データを格納したフィルタ（図３２参照）４５が与えられる。

上記第３の実施形態において入力画像３１，駆動タイミング変更回路３０８，表示位置情報取得部３０１，および表示位置生成回路３０９によって表示方法が決定されたのと同様、本実施形態においては、入力画像３１，駆動方法変更回路４０８，表示位置情報取得部４０１，および表示位置生成回路４０９によって表示方法が決定される。その表示方法に応じて、駆動方法変更回路４０８は、タイミング調整済みの入力画像３１を出力する。

また、駆動方法変更回路４０８は、図２に示すパネル駆動回路１２の動作を制御するためのＬＣＤ制御信号ＳＬＣＤと図２に示すバックライト駆動回路１４の動作を制御するためのＬＥＤドライバ制御信号ＳＬＥＤとを表示方法に応じて出力する。これにより、パネル駆動回路１２およびバックライト駆動回路１４では、非表示エリアのみの駆動に関わる構成要素の動作が停止する。例えば、映像信号線を駆動するためのソースドライバがパネル駆動回路１２内で４つのＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）によって構成されていて、表示エリアの駆動に関わるＩＣが１つだけである場合、他の３つのＩＣの動作が停止する。なお、構成要素の動作を停止させる手法については、各種信号の授受の停止や構成要素の電源の停止などが考えられるが、特に限定されない。

＜４．２ 駆動例＞
本実施形態における駆動例として、「４Ｋ２Ｋ」（解像度：３８４０×２１６０）と呼ばれる高解像度の表示装置でフルＨＤ規格（解像度：１９２０×１０８０）の画像（１画面分）の表示が行われるときの動作について説明する。

まず、駆動方法変更回路４０８には、フルＨＤ規格の入力画像３１が与えられる。駆動方法変更回路４０８と表示位置生成回路４０９との間でのデータ授受および表示位置生成回路４０９と表示位置情報取得部４０１との間でのデータ授受がなされた後、表示位置情報取得部４０１を構成するＧＵＩ画面上に表示方法を使用者が選択するための画面が表示される。使用者によって、例えば画面の中央部にフルＨＤ規格の画像を表示する旨の選択が行われると、その内容を示す情報が表示位置生成回路４０９を介して表示位置情報取得部４０１から駆動方法変更回路４０８へと送られる。

表示位置生成回路４０９は、表示位置情報取得部４０１から受け取った情報に基づき、図３２に示すようなフルＨＤ規格の画面に対応するフィルタ４５をＬＥＤ出力値算出部４０２に与えるとともに、表示位置特定データ３３を部分表示用補正フィルタ生成部４０５に与える。部分表示用補正フィルタ生成部４０５では、図３３に示すようなフルＨＤ規格の画面に対応する部分表示用補正フィルタ４０６が生成される。駆動方法変更回路４０８は、表示位置生成回路４０９から受け取った情報に基づき、フルＨＤ規格のデータに基づく全画面表示が行われるものとして入力画像３１をＬＥＤ出力値算出部４０２とＬＣＤデータ算出部４０７とに与える。

駆動方法変更回路４０８は、また、表示位置生成回路４０９から受け取った情報に基づき、ＬＣＤ制御信号ＳＬＣＤをパネル駆動回路１２に与えるとともに、ＬＥＤドライバ制御信号ＳＬＥＤをバックライト駆動回路１４に与える。これにより、パネル駆動回路１２およびバックライト駆動回路１４では、画面の中央部を駆動させるための構成要素のみが動作し、非表示エリアを駆動するための構成要素の動作は停止する。なお、パネル駆動回路１２またはバックライト駆動回路１４のいずれか一方において非表示エリアのみの駆動に関わる構成要素を停止させる構成にしても良い。

＜４．３ 効果＞
本実施形態によれば、使用者によって選択された表示方法に基づいて、１．０以下の値を補正用データ４２として格納する部分表示用補正フィルタ４０６が生成され、液晶データ３６の算出の際に入力データの値（入力画像３１の画素値）に補正用データ４２の値が乗ぜられる。このため、上記第１の実施形態と同様、入力データの値を表示輝度の値で除する際のオーバーフローの発生が抑制される。また、本実施形態によれば、使用者によって選択された表示方法に基づいて、パネル駆動回路１２およびバックライト駆動回路１４において非表示エリアのみの駆動に関わる構成要素の動作が停止する。このため、部分表示が行われる際、表示エリアとほぼ等しい範囲でのみＬＥＤが点灯されるとともに、パネル駆動回路１２およびバックライト駆動回路１４では表示エリアを駆動するための構成要素のみが動作する。これにより、エリアアクティブ駆動を行う表示装置において、顕著に消費電力を低減させることができる。

＜５．補正用データ値自動生成処理＞
上記各実施形態においては、液晶データ３６の算出に用いられる部分表示用補正フィルタは、予め定められた値を用いて部分表示用補正フィルタ生成部で生成され、または、予め用意された複数のフィルタの中から部分表示用補正フィルタ選択部によって選択されているが、本発明はこれに限定されない。部分表示用補正フィルタに格納されるべき補正用データの値が自動的に生成される構成とすることもできる。以下、これについて説明する。なお、補正用データの値を自動生成して部分表示用補正フィルタを生成する処理のことを「補正用データ値自動生成処理」という。

＜５．１ 第１の例＞
まず、上記第１の実施形態に係る構成に補正用データ値自動生成処理のための構成を付加した場合について説明する。図３４は、本構成例におけるエリアアクティブ駆動処理部５００の詳細な構成を示すブロック図である。本構成例においては、上記第１の実施形態とは異なり、表示位置情報取得部５０１から部分表示用補正フィルタ生成部５０５には表示位置特定データ３３は送られない。また、上記第１の実施形態とは異なり、部分表示用補正フィルタ生成部５０５には、表示輝度算出部５０３で算出された各エリアについての表示輝度３５が送られる。すなわち、本構成例においては、部分表示用補正フィルタ生成部５０５は、表示輝度算出部５０３で算出された表示輝度３５に基づいて部分表示用補正フィルタ５０６を生成する。但し、部分表示用補正フィルタ５０６の生成が行われるのは、後述するように表示エリアに変化があったときである。さらに、上記第１の実施形態（図１）では説明していないが、図２に示すバックライト駆動回路１４の動作を制御するためのＬＥＤドライバ制御信号ＳＬＥＤがＬＥＤ出力値算出部５０２から出力される。

図３５は、本構成例における補正用データ値自動生成処理の手順を示すフローチャートである。まず、表示位置情報取得部５０１によって、表示エリアに変化があるか否かが判定される（ステップＳ１００）。判定の結果、表示エリアに変化がなければ部分表示用補正フィルタ５０６を新たに生成することなく補正用データ値自動生成処理は終了する。一方、表示エリアに変化があれば、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、変化後の表示エリアに対応するＬＥＤの発光時の輝度が最大輝度となるようなデータが、一時的に入力画像３１に代えて用いられる入力疑似データ３３１として、表示位置情報取得部５０１からＬＥＤ出力値算出部５０２に送られる。次に、ＬＥＤ出力値算出部５０２が、全てのＬＥＤが消灯状態となるようにＬＥＤドライバ制御信号ＳＬＥＤを出力することにより、ＬＥＤ駆動を停止またはリセットさせる（ステップＳ１０４）。すなわち、全てのＬＥＤが消灯状態となる。

次に、ＬＣＤデータ算出部５０７によって、全ての画素についての液晶データ３６の値が黒を示す値または白を示す値とされる（ステップＳ１０６）。次に、表示輝度算出部５０３によって入力疑似データ３３１に基づき各エリアについての表示輝度３５が算出され、当該表示輝度３５が部分表示用補正フィルタ生成部５０５に与えられる（ステップＳ１０８）。ところで、表示輝度算出部５０３によって算出された表示輝度３５の集合によって生成されるフィルタは、変化後の表示に適した部分表示用補正フィルタとなる。そこで、部分表示用補正フィルタ生成部５０５は、表示輝度算出部５０３によって算出された表示輝度３５を用いて、部分表示用補正フィルタ５０６を生成する（ステップＳ１１０）。その後、補正用データ値自動生成処理は終了し、通常表示に復帰する。

なお、本構成例においては、部分表示用補正フィルタ５０６のサイズは、図３６に示すように、全画素に相当するサイズとなる。また、入力疑似データ３３１に代えて上記第３の実施形態におけるマスク用フィルタ（図２８参照）４４が表示位置情報取得部５０１からＬＥＤ出力値算出部５０２に与えられる構成にしても良い。また、ＬＥＤが消灯状態となるため、入力疑似データ３３１をそのまま液晶データ３６として出力しても良い。これにより、図３５のステップＳ１０６は不要となり、液晶データ３６の値を変更するための回路が削減される。

＜５．２ 第２の例＞
次に、上記第２の実施形態に係る構成に補正用データ値自動生成処理のための構成を付加した場合について説明する。図３７は、本構成例におけるエリアアクティブ駆動処理部６００の詳細な構成を示すブロック図である。本構成例においては、上記第２の実施形態とは異なり、部分表示用補正フィルタ生成部６０５が設けられている。但し、表示位置情報取得部６０１から部分表示用補正フィルタ生成部６０５には表示位置特定データ３３は送られない。また、部分表示用補正フィルタ生成部６０５には、表示輝度算出部６０３で算出された各エリアについての表示輝度３５の逆数が逆数化部６１０を介して送られる。すなわち、本構成例においては、部分表示用補正フィルタ生成部６０５は、表示輝度算出部６０３で算出された表示輝度３５の逆数に基づいて部分表示用補正フィルタ６０６を生成する。但し、上記第１の例と同様、部分表示用補正フィルタ６０６の生成が行われるのは、表示エリアに変化があったときである。

図３８は、本構成例における補正用データ値自動生成処理の手順を示すフローチャートである。まず、表示位置情報取得部６０１によって、表示エリアに変化があるか否かが判定される（ステップＳ２００）。判定の結果、表示エリアに変化がなければ部分表示用補正フィルタ６０６を新たに生成することなく補正用データ値自動生成処理は終了する。一方、表示エリアに変化があれば、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２からステップＳ２０８までについては、上記第１の構成例におけるステップＳ１０２からステップＳ１０８までの処理と同様の処理が行われる。

ステップＳ２０８の終了後、部分表示用補正フィルタ生成部６０５は、表示輝度算出部６０３で算出された表示輝度３５の逆数を用いて、部分表示用補正フィルタ６０６を生成する（ステップＳ２１０）。その後、補正用データ値自動生成処理は終了し、通常表示に復帰する。

なお、本構成例においては、部分表示用補正フィルタ６０６のサイズは、図３９に示すように、輝度拡散によって得られるデータのサイズとなる。また、入力疑似データ３３１に代えて上記第３の実施形態におけるマスク用フィルタ（図２８参照）４４が表示位置情報取得部６０１からＬＥＤ出力値算出部６０２に与えられる構成にしても良い。

＜５．３ 効果＞
以上のように、補正用データ値自動生成処理によれば、部分表示用補正フィルタに格納されるべき補正用データの値を予め保持しておくことなく、部分表示が行われる際にＬＣＤデータ算出部によって算出されるべき部分表示用補正フィルタが自動的に生成される。また、部分表示用補正フィルタが生成される際には、全てのＬＥＤが消灯状態となる。これにより、表示エリアが変化する際に瞬間的に画面が白く点灯することが防止される。

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
２１…表示素子
３１…入力画像
３２…表示位置情報
３３…表示位置特定データ
３４…ＬＥＤデータ
３５…表示輝度
３６…液晶データ
４１…ＰＳＦデータ
４２…補正用データ
１００…エリアアクティブ駆動処理部
１０１…表示位置情報取得部
１０２…ＬＥＤ出力値算出部
１０３…表示輝度算出部
１０４…輝度拡散フィルタ
１０５…部分表示用補正フィルタ生成部
１０６…部分表示用補正フィルタ
１０７…ＬＣＤデータ算出部

Claims (16)

1. 複数の表示素子を含む表示パネルを備え、外部から与えられる入力画像に基づく画像を前記表示パネル全体に表示する全体表示を行う機能と前記入力画像に基づく画像を前記表示パネルの一部の領域に表示する部分表示を行う機能とを有する画像表示装置であって、
   複数の光源を含むバックライトと、
   前記入力画像を前記複数の光源の数に等しい数のエリアに分割し、各エリアに対応する光源の発光時の輝度である発光輝度を算出する発光輝度算出部と、
   各エリアにつき、当該各エリアに対応する光源の発光輝度と当該各エリアの周囲の所定のエリアに対応する光源の発光輝度とに基づき、当該各エリアに表示され得る輝度である表示輝度を算出する表示輝度算出部と、
   部分表示が行われる際に前記入力画像に基づく画像が表示されるべき表示領域を特定するための表示位置特定データを取得する表示位置情報取得部と、
   前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて定まる値である補正値が各エリアまたは各表示素子に対応するように格納された補正フィルタと、
   前記入力画像と前記表示輝度と前記補正フィルタに格納された補正値とに基づき、各表示素子の光透過率を制御するための表示用データを算出す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各表示素子の光透過率を制御する光透過率制御信号を出力するパネル駆動回路と、
   前記発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各光源の輝度を制御する輝度制御信号を出力するバックライト駆動回路と
   を備えることを特徴とする、画像表示装置。
2. 前記補正フィルタとして予め用意された全体表示用のフィルタおよび１又は複数の部分表示用のフィルタから前記表示用データ算出部によって参照されるべき補正フィルタを前記表示位置特定データに基づいて選択する補正フィルタ選択部を更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。
3. 前記補正フィルタを生成する補正フィルタ生成部を更に備え、
   前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、
   前記発光輝度算出部は、変化後の表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最大の輝度となり、変化後の非表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最小の輝度となるように、各エリアに対応する光源の発光輝度を算出し、
   前記補正フィルタ生成部は、前記表示輝度算出部によって算出された表示輝度をそのまま前記補正値とすることにより前記補正フィルタを生成することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記バックライト駆動回路は、前記複数の光源すべてが消灯するように前記輝度制御信号を出力することを特徴とする、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記表示用データ算出部は、
   任意の表示素子に対応する表示輝度が０であれば、当該表示素子についての表示用データの値を０とし、
   任意の表示素子に対応する表示輝度が０でなければ、前記入力画像の画素値と前記補正値との積を前記表示輝度で除することにより、または、前記入力画像の画素値を前記表示輝度と前記補正値との積で除することにより、当該表示素子についての表示用データの値を算出することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
6. 前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて前記パネル駆動回路および前記バックライト駆動回路が動作するよう前記入力画像を当該表示領域に応じて異なるタイミングで前記発光輝度算出部に与える駆動制御部を更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。
7. 前記駆動制御部は、部分表示が行われる際の前記入力画像の解像度が前記表示パネルの解像度よりも低いときに、全体表示が行われる際のタイミングで前記入力画像を前記発光輝度算出部に与えることを特徴とする、請求項６に記載の画像表示装置。
8. 部分表示が行われる際に、予め用意された画像である額縁画像を非表示領域に表示することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
9. 前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記表示パネルに表示される画像が徐々に変化するように、変化前から変化後にかけて、前記表示用データ算出部はそれぞれ異なる補正値のパターンが格納された３以上の補正フィルタを順次に参照することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
10. 複数の表示素子を含む表示パネルと複数の光源を含むバックライトとを備え外部から与えられる入力画像に基づく画像を前記表示パネル全体に表示する全体表示を行う機能と前記入力画像に基づく画像を前記表示パネルの一部の領域に表示する部分表示を行う機能とを有する画像表示装置における画像表示方法であって、
    前記入力画像を前記複数の光源の数に等しい数のエリアに分割し、各エリアに対応する光源の発光時の輝度である発光輝度を算出する発光輝度算出ステップと、
    各エリアにつき、当該各エリアに対応する光源の発光輝度と当該各エリアの周囲の所定のエリアに対応する光源の発光輝度とに基づき、当該各エリアに表示され得る輝度である表示輝度を算出する表示輝度算出ステップと、
    部分表示が行われる際に前記入力画像に基づく画像が表示されるべき表示領域を特定するための表示位置特定データを取得する表示位置情報取得ステップと、
    前記表示位置特定データによって特定される表示領域に応じて定まる値であって各エリアまたは各表示素子に対応するように所定の補正フィルタに格納された補正値と前記入力画像と前記表示輝度とに基づき、各表示素子の光透過率を制御するための表示用データを算出する表示用データ算出ステップと、
    前記表示用データに基づき、前記表示パネルに対して各表示素子の光透過率を制御する光透過率制御信号を出力するパネル駆動ステップと、
    前記発光輝度に基づき、前記バックライトに対して各光源の輝度を制御する輝度制御信号を出力するバックライト駆動ステップと
    を備えることを特徴とする、画像表示方法。
11. 前記補正フィルタとして予め用意された全体表示用のフィルタおよび１又は複数の部分表示用のフィルタから前記表示用データ算出ステップで参照されるべき補正フィルタを前記表示位置特定データに基づいて選択する補正フィルタ選択ステップを更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示方法。
12. 前記補正フィルタを生成する補正フィルタ生成ステップを更に備え、
    前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、
    前記発光輝度算出ステップでは、変化後の表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最大の輝度となり、変化後の非表示領域に対応する光源の発光輝度が光源の取り得る輝度のうちの最小の輝度となるように、各エリアに対応する光源の発光輝度が算出され、
    前記補正フィルタ生成ステップでは、前記表示輝度算出ステップで算出された表示輝度をそのまま前記補正値とすることにより前記補正フィルタが生成されることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示方法。
13. 前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記バックライト駆動ステップでは、前記複数の光源すべてが消灯するように前記輝度制御信号が出力されることを特徴とする、請求項１２に記載の画像表示方法。
14. 前記表示用データ算出ステップでは、
    任意の表示素子に対応する表示輝度が０であれば、当該表示素子についての表示用データの値は０とされ、
    任意の表示素子に対応する表示輝度が０でなければ、前記入力画像の画素値と前記補正値との積を前記表示輝度で除することにより、または、前記入力画像の画素値を前記表示輝度と前記補正値との積で除することにより、当該表示素子についての表示用データの値が算出されることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示方法。
15. 部分表示が行われる際に、予め用意された画像である額縁画像が非表示領域に表示されることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示方法。
16. 前記表示位置特定データによって特定される表示領域に変化があったとき、前記表示用データ算出ステップでは、前記表示パネルに表示される画像が徐々に変化するように、変化前から変化後にかけて、それぞれ異なる補正値のパターンが格納された３以上の補正フィルタが順次に参照されることを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示方法。

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