(57)【要約】  不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる映像表示装置を提供する。２系統の映像信号ライン（１１５ａ，１１５ｂ）から映像信号が同じフレーム周期で入力され、左目用映像と右眼用映像とにより立体映像を表示可能な映像表示装置（１００）において、映像信号を出力する液晶駆動部（１０２）と、複数の表示領域を有し、左目用映像と右目用映像とを表示する液晶パネル（１０３）と、複数の発光領域を有し、液晶パネル（１０３）に背面から光を照射するＬＥＤバックライト（１０５）と、映像信号ライン（１１５ａ，１１５ｂ）から入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して合成映像信号を生成する合成部（１０９）と、前記表示領域の各々に対応する前記合成映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する１つの局所制御部（１０６）と、ＬＥＤバックライト（１０５）を駆動するＬＥＤドライバ（１０４）と、を備える。
2012046424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偶数の系統の映像信号ラインから映像信号が同じフレーム周期で入力され、前記映像信号に含まれる左目用映像と右眼用映像とにより立体映像を表示可能に構成された映像表示装置であって、
各映像信号ラインから入力された映像信号を出力する映像表示駆動部と、
複数の表示領域を有し入力される映像信号に応じて背面から入射する光を変調して前記左目用映像と前記右目用映像とを表示する映像表示部と、
前記表示領域に対応する複数の発光領域を有し前記映像表示部に背面から光を照射する発光素子と、
前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、
前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて前記発光領域の発光輝度値を決定し、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部を制御して動作させる発光素子制御部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記発光素子制御部は、
前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して合成映像信号を生成する合成部と、
前記表示領域の各々に対応する前記合成映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記映像表示駆動部は、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数の偶数倍の周波数で交互に、前記映像表示部に出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記映像表示駆動部は、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数と同じ周波数または入力周波数の偶数倍の周波数で同時に、前記映像表示部に出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項５】
左目用映像信号と右眼用映像信号とが、互いに異なる偶数の系統の信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、
前記合成部は、左目用映像信号と右眼用映像信号とを合成して合成映像信号を局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左目用映像信号および右眼用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項５記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記合成部は、右目用映像信号と左目用映像信号とを加算平均して合成する
ことを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記合成部は、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する、
ことを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記合成部は、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
左目用映像信号と右目用映像信号とが順次切り替わって入力される、互いに異なる左右用映像信号が、異なる信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、
前記合成部は、互いに異なる左右用映像信号同士を合成して、右目用の圧縮合成画像と左目用の圧縮合成画像とを交互に局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左右用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項９記載の映像表示装置。
【請求項１２】
左目用映像信号と右目用映像信号とは、何れも奇数番号目の画素と偶数番号目の画素とで別系統の映像信号ラインから入力され、
前記合成部は、奇数番号目の画素に対応する映像信号または偶数番号目の画素に対応する映像信号の何れかの映像信号だけを選択し出力する
ことを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
前記局所制御部の出力段に時間軸フィルタが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
前記合成部は、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する特徴を有し、
前記映像表示装置はさらに、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像と、前記メモリに蓄積する映像とを合成し、合成結果を合成映像信号として前記局制御部に出力する第２合成部とを設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像表示装置。
【請求項１８】
前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
前記発光素子制御部は、
前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される映像信号を交互に選択して映像信号を生成し、前記偶数の系統よりも少ない系統の映像信号ラインから前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で出力する選択部と、
前記選択部からの映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項２０】
前記発光素子制御部は、
前記映像信号ラインの映像信号から前記映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じた前記発光領域の発光輝度値を決定して出力する複数の局所制御部と、
前記複数の局所制御部からの信号に基づいて、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部へ出力する合成部または選択部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項２１】
前記映像表示駆動部の前段に、フレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力するフレーム補間回路が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
前記発光素子は、複数の発光ダイオードで構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置としての液晶表示装置の一種に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配列してなるＬＥＤバックライトを用いて液晶パネルを照明するものがある。【０００３】
特に、この種の映像表示装置等において、「局所コントラスト制御」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。この技術は、液晶パネルの直下にＬＥＤを２次元的に配列し、映像信号の特徴量、主に輝度値に応じてＬＥＤの明るさを制御する技術であり、この局所コントラスト制御によれば、表示映像のコントラストなどを向上させることができる。【０００４】
一方で、昨今、３Ｄ（Dimension）表示機能（立体表示機能）を有する映像表示装置（以降、３Ｄ−ＴＶと呼称する）の発表が相次いでいる。３Ｄ−ＴＶは、左目用の映像と右目用の映像とを同時、あるいは時分割で表示し、視聴者に映像を立体的に認識させる。前者の方式を映像分割方式、後者の方式を時分割方式と呼ぶことにする。【０００５】
今後、局所コントラスト制御が３Ｄ−ＴＶにも導入されていくことが想像される。この場合、左目と右目との各映像に対して特徴量を検出する必要がある。特に時分割方式においては、特徴量より決定したＬＥＤバックライトの輝度設定値に基づいて、左目用と右目用とのバックライトの輝度を交互に切り替える必要がある。【０００６】
このような局所コントラスト制御機能付きの時分割方式３Ｄ−ＴＶの構成としては、図１４に示すような構成とするのが一般的である。図１４はＦＨＤ（Full High Definition）の映像を右目用と左目用とで、１２０Ｈｚの時分割で表示する液晶表示装置１０００のブロック図である。左右の映像表示の切り替わりと同期するシャッター眼鏡を着用することで、立体視が可能となる。【０００７】
図１４に示すように、映像表示装置１０００には、右目用映像信号１００１ａと左目用映像信号１００１ｂとの２系統のＦＨＤの映像信号が入力される。図示しないがこれらの信号は図１４に示す箇所の前段回路において、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）の３Ｄ伝送フォーマットに則って伝送されてきた映像信号に、伸長・Ｉ／Ｐ（Interlace／Progressive）変換処理等を施して出力される。この出力の様子を表したのが図１５Ａである。図１５Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。これらの映像信号１００１（１００１ａ、１００１ｂ）に基づいて液晶駆動部１００２は、液晶パネル１００３に映像を表示する。また、液晶パネル１００３はＬＥＤドライバ１００４によって駆動されるＬＥＤバックライト１００５によって背面より照射される。ここで、映像表示装置１０００は、右目用と左目用とのそれぞれの特徴量に基づき、それぞれの映像を照射するＬＥＤの光量を決定する２つの局所制御部１００６（右目用局所制御部１００６ａおよび左目用局所制御部１００６ｂ）と、これらの局所制御部１００６で決定した結果をＬＥＤドライバ１００４に対し、１２０Ｈｚごとに切り替えて送信するためのセレクタ（選択部）１００７とを有する。また、図１５Ｂに示すように、表示映像と入力映像とのタイミングが異なるため、この違いを吸収するための遅延調整メモリ１００８を更に映像表示装置１０００が有する構成となっている。これにより、液晶パネル１００３が右目用の映像を表示する際には、１フレーム前の右目用映像信号１００１ａの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。左目用の映像を表示する際には、１フレーム前の左目用映像信号１００１ｂの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来構成の映像表示装置１０００では、１２０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射も大きく、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れがあるという問題がある。【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる映像表示装置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】
【００１１】
本発明は、偶数の系統の映像信号ラインから映像信号が同じフレーム周期で入力され、前記映像信号に含まれる左目用映像と右眼用映像とにより立体映像を表示可能に構成された映像表示装置であって、各映像信号ラインから入力された映像信号を出力する映像表示駆動部と、複数の表示領域を有し入力される映像信号に応じて背面から入射する光を変調して前記左目用映像と前記右目用映像とを表示する映像表示部と、前記表示領域に対応する複数の発光領域を有し前記映像表示部に背面から光を照射する発光素子と、前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて前記発光領域の発光輝度値を決定し、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部を制御して動作させる発光素子制御部と、を備えることを特徴とする。【００１２】
上記構成により、映像表示部の動作周波数より発光素子駆動部の動作周波数が低くなるので、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。また、発光領域の発光輝度値を、前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、前記左目用映像と前記右目用映像との何れか一方の視点用のみの映像に基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。【００１３】
また、本発明は、前記発光素子制御部が、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して合成映像信号を生成する合成部と、前記表示領域の各々に対応する前記合成映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、を有することを特徴とする。【００１４】
上記構成により、合成部によって映像信号同士を合成して合成映像信号を生成し、この合成映像信号の映像特徴量に応じて発光領域の発光輝度値を決定するので、局所制御部を少ない数で済ますことができて、回路規模を小さく抑えることが可能となる。つまり、従来構成の映像表示装置では、右目用と左目用とに各々局所制御部（右目用局所制御部および左目用局所制御部）が必要である他、遅延調整メモリが必要であり、これにより、映像表示装置としての回路規模が大きくなり製造コストの増加を招いたり、出力を保持するために多くの電力が必要となったりしていた。これに対して、本発明によれば、局所制御部を１つなど、少ない数で済ますことができて、回路規模を小さく抑えることが可能となり、製造コストを低減したり、出力を保持するための電力を少なく抑えたりできる。【００１５】
ここで、映像表示装置としては、前記映像表示駆動部が、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数の偶数倍の周波数で交互に、前記映像表示部に出力するいわゆる時分割方式のものに適用したり、前記映像表示駆動部が、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数と同じ周波数または入力周波数の偶数倍の周波数で同時に、前記映像表示部に出力するいわゆる映像分割方式のものに適用したりすることができる。【００１６】
また、本発明は、左目用映像信号と右眼用映像信号とが、互いに異なる偶数の系統の信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、前記合成部は、左目用映像信号と右眼用映像信号とを合成して合成映像信号を局所制御部に出力することを特徴とする。【００１７】
また、本発明の前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左目用映像信号および右眼用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力することを特徴とする。【００１８】
この構成により、発光輝度の更新信号の出力周波数を低くすることが可能となり、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。【００１９】
また、前記合成部は、右目用映像信号と左目用映像信号とを加算平均して合成するように構成するとよい。この構成によれば、比較的簡単な構成で、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との両方の輝度情報を良好に含む特徴量の信号に基づいて発光領域の発光輝度値を決定することができる。【００２０】
また、前記合成部は、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力するように構成してもよい。この構成によれば、合成部において加算平均して出力する場合と比較して、輝度が低くなって画像が見難くなることを最小限に抑えることができる。【００２１】
また、前記合成部として、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力することによっても、加算平均して出力する場合と比較して、輝度が低くなって画像が見難くなることを最小限に抑えることができる。【００２２】
また、本発明は、左目用映像信号と右目用映像信号とが順次切り替わって入力される、互いに異なる左右用映像信号が、異なる信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、前記合成部は、互いに異なる左右用映像信号同士を合成して、右目用の圧縮合成画像と左目用の圧縮合成画像とを交互に局所制御部に出力することを特徴とする。【００２３】
また、本発明の前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左右用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力することを特徴とする。【００２４】
この構成によっても、発光輝度の更新信号の出力周波数を低くすることが可能となり、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。【００２５】
また、本発明は、左目用映像信号と右目用映像信号とは、何れも奇数番号目の画素と偶数番号目の画素とで別系統の映像信号ラインから入力され、前記合成部は、奇数番号目の画素に対応する映像信号または偶数番号目の画素に対応する映像信号の何れかの映像信号だけを選択し出力する構成とすることで、極めて簡単な構成で、合成映像信号を生成することができる。【００２６】
さらに、前記局所制御部の出力段に時間軸フィルタを設ける構成としてもよい。【００２７】
また、本発明は、前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設けることを特徴とする。【００２８】
また、本発明は、前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設けることを特徴とする。【００２９】
また、本発明の前記合成部は、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する特徴を有し、前記映像表示装置はさらに、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像と、前記メモリに蓄積する映像とを合成し、合成結果を合成映像信号として前記局制御部に出力する第２合成部とを設けることを特徴とする。【００３０】
また、本発明の前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力することを特徴とする。【００３１】
また、本発明の前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力することを特徴とする。【００３２】
なお、本発明の発光素子制御部が、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される映像信号を交互に選択して映像信号を生成し、前記偶数の系統よりも少ない系統の映像信号ラインから前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で出力する選択部と、前記選択部からの映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、を有する構成としてもよい。【００３３】
また、本発明の発光素子制御部が、前記映像信号ラインの映像信号から前記映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じた前記発光領域の発光輝度値を決定して出力する複数の局所制御部と、前記複数の局所制御部からの信号に基づいて、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部へ出力する合成部または選択部と、を有する構成としてもよい。【００３４】
また、映像表示装置の発光素子として、複数の発光ダイオードで構成されるものを用いると好適である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現する映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図２Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図２Ｂ】同映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図３】同映像表示装置の、前段回路にいわゆる倍速エンジンが設けられている場合の、表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図４】本実施の形態１の変形例に係る映像表示装置構成の合成部を示すブロック図
【図５】同実施の形態１の変形例に係る映像表示装置構成における合成部実施の重み計算部のブロック図
【図６】本実施の形態１のさらに別の変形例に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図７Ａ】同変形例に係る映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図７Ｂ】同変形例に係る映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図８】本実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図９Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図９Ｂ】同映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１０】本実施の形態２の変形例に係る映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１１】本実施の形態２の他の変形例に係る映像表示装置の部分構成を示すブロック図
【図１２Ａ】本実施の形態１に係る映像表示装置の入力映像信号が時分割表示方式に代えて同時表示方式である場合の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１２Ｂ】倍速エンジンを有する同映像表示装置の入力映像信号が時分割表示方式に代えて同時表示方式である場合の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１３】本実施のさらに他の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１４】従来の映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１５Ａ】同従来の映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１５Ｂ】同従来の映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において、同一部分には同一符号を付し、これについての説明は繰り返さない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における映像表示装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、映像表示装置１００は、入力映像信号として右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを有し、これらの右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて液晶パネル１０３を駆動する映像表示駆動部としての液晶駆動部１０２と、映像表示部としての液晶パネル１０３とを備える。また、映像表示装置１００は、液晶パネル１０３に光を背面より照射する発光素子としてのＬＥＤバックライト１０５と、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する発光素子駆動部としてのＬＥＤドライバ１０４と、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部１１０と、を備える。なお、この実施の形態では、ＬＥＤ制御部１１０は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを合成し、合成映像信号１０１ｃとして出力する合成部１０９と、合成映像信号１０１ｃに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部１０６と、から構成されている。そして、ＬＥＤドライバ１０４は局所制御部１０６からの輝度指令値に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動する。図１における１１５ａは、右目用映像信号１０１ａが入力される第１映像信号ライン、１１５ｂは、左目用映像信号１０１ｂが入力される第２映像信号ラインである。
【００３９】
図示しないが、映像表示装置１００は前段に２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路を有しており、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが、液晶駆動部１０２や合成部１０９に対して出力される。ここで２Ｄ−３Ｄ変換回路とは、通常の２Ｄ映像信号から信号処理で３Ｄ映像信号を生成する回路である。一方で３Ｄ映像変換回路とは、３Ｄ放送対応チューナ経由、あるいは３Ｄに対応した、ヴァージョン１．４以上のＨＤＭＩに対応する機器経由等で入力された３Ｄ映像を、プログレッシブ（ノンインターレース）の全画面映像に変換する回路である。具体的には、３Ｄ映像変換回路は、伸長処理やＩ／Ｐ変換により、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで１系統の信号線で入力された６０Ｈｚの３Ｄ映像信号を、左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ２系統の出力の映像に変換する。
【００４０】
前段の２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路から出力され、映像表示装置１００に入力される映像信号を図２Ａに示す。一般にディジタルの２Ｄ映像表示装置で取り扱う信号は、Ｉ／Ｐ変換された１９２０×１０８０ｐの両目用映像信号である。時分割で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの映像を１９２０×１０８０の解像度でプログレッシブ表示する方式の３Ｄ映像表示装置の場合、２Ｄの場合と比較して２倍の帯域を必要とすることになる。２Ｄと３Ｄとで映像表示装置１００の内部における映像信号の処理速度を２倍に高めることも考えられるが、現実的には処理速度を保持し、信号を２系統に分割して帯域を確保するのが一般的である。図２Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、それぞれ１９２０×１０８０の解像度、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。なお、図２Ａ、図２ＢなどにおけるＦはフレーム（Frame）番号のプリフィクスを意味している。
【００４１】
これらの映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）は液晶駆動部１０２に入力され、液晶駆動部１０２は、１２０Ｈｚの周期で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像が表示されるように、液晶パネル１０３を駆動する。なお図示しないが、液晶駆動部１０２の前段には画質調整回路が挿入される場合が一般的である。本実施の形態のように映像信号入力部が２系統に分かれている場合には、画質調整回路も各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂごとに設ける。
【００４２】
一方で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは合成部１０９において合成され、図２Ａに示すような合成映像信号１０１ｃとして出力される。前述の通り左右の映像信号の位相（入力タイミング）は揃っているため、例えば単純に加算平均するだけで、左右の映像情報を含んだ合成映像信号１０１ｃを得ることができる。
【００４３】
続いてＬＥＤバックライト１０５について説明を行う。ＬＥＤバックライト１０５は液晶パネル１０３を背面より照射する。ＬＥＤバックライト１０５は複数の発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）素子より構成され、その発光輝度を一つ以上のＬＥＤ素子を含む複数のグループ毎に、ＬＥＤドライバ１０４によって制御可能である。即ち、ＬＥＤバックライト１０５は、液晶パネル１０３の表示領域に対応する発光領域を個別の輝度で制御可能である。ＬＥＤバックライト１０５の光学構成としては、液晶パネル１０３の背面に複数のＬＥＤ素子を並べた構成や、液晶パネル１０３の背面に導光板を配置するとともに導光板の液晶パネル１０３と平行となる面に直交するライン上に、複数のＬＥＤ素子を並べた構成などを採ることができる。
【００４４】
ＬＥＤ制御部１１０において、合成部１０９で合成された合成映像信号１０１ｃは局所制御部１０６に入力され、局所制御部１０６で映像特徴量が抽出される。ここでいう映像特徴量とは、例えば平均輝度、最高輝度や最低輝度などの情報である。映像特徴量は、合成映像信号１０１ｃを１９２０×１０８０の解像度の液晶パネル１０３に表示させた場合に、その表示領域を複数分割した部分領域毎に抽出する。前記部分領域は、通常、ＬＥＤバックライト１０５による液晶パネル１０３の背面照射輝度の制御単位部分と合わせる。そして、抽出した映像特徴量に応じて、特徴量抽出エリアに対応する位置のバックライト発光輝度を決定する。決定した発光輝度は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの方式を用いたシリアル通信により、ＬＥＤドライバ１０４に送信される。映像特徴量を検出する合成映像信号１０１ｃは６０Ｈｚの信号であるため、図２Ｂに示すように、発光輝度も６０Ｈｚ毎に再計算されてＬＥＤドライバ１０４へ送信される。
【００４５】
図２Ｂに示すように、表示映像のフレームレートの１／２のレートで、映像特徴量および発光輝度の計算、そして発光輝度の更新が行われてＬＥＤバックライト１０５で反映される。液晶パネル１０３には１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像と左目用の映像とが表示される。その映像を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度は、同一フレーム番号を有する左右映像期間において、共通の値が使用される。この発光輝度は右目用と左目用との両方の映像の情報から算出しているため、どちらの映像が液晶パネル１０３に表示されている期間中であっても、違和感を生じ難い。ただし「発光状態」に関しては、ＬＥＤ素子はバックライトブリンクやバックライトスキャンを併用したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）で駆動されるのが一般的であり、その周期は表示映像の整数倍の周波数である。
【００４６】
なお、ここでは映像表示装置１００の前段回路に入力する映像信号をＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉ、６０Ｈｚとしたが、映像方式、解像度、周波数はこれに限らない。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４７】
また、映像表示装置１００において映像信号は２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これは従来の２Ｄ映像表示装置を１系統の映像信号ラインから入力とした場合との比較説明であり、例えば４系統の映像信号ラインから入力する構成（右目と左目との映像クロックを半分にし、それぞれ１系統分の信号ラインを増やして帯域を確保するパターン）でも構わない。この場合、液晶駆動部１０２と合成部１０９とには４系統の映像信号ラインから映像信号が入力されることになる。また、使用する局所制御部の数は２つであり、これは映像を２つの局所制御部で受ける従来の２Ｄ映像表示装置と変わらない。２つの局所制御部からの発光輝度指令値は加算平均され、最終の発光輝度が算出される。その様にして、最終的に表示映像の１／２の周期で発光輝度が更新されることになる。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４８】
加えて、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に所謂「倍速エンジン」を有していてもよい。倍速エンジンとは、フレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力する回路である。単純に整数倍のフレームレートに変換する場合以外に、２−３プルダウンによる２４Ｈｚ周期映像の、６０Ｈｚへの変換、５０Ｈｚ周期映像の６０Ｈｚへの変換も行うことが出来る。ここでは例として６０Ｈｚ周期の左右の映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）を１２０Ｈｚの映像信号に変換するとする。映像信号の１画素毎の処理速度を維持するためには、映像信号の情報量が２倍に増えていることから、もう２系統、映像信号の経路を増やす必要がある。従って、左右各２系統、合計４系統の映像信号ラインで、倍速エンジンの出力映像信号が、液晶駆動部１０２に入力される。最終的に液晶パネル１０３では２４０Ｈｚ周期で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを交互に表示する。一方で局所制御部１０６による局所コントラスト制御は、６０Ｈｚの合成映像信号１０１ｃに基づいて実施される。即ち、図３に示すように、液晶パネル１０３上での表示映像は、４フレーム期間、同じ発光輝度が適用される。なお、図３は図２Ｂに対応する図である。図中のフレームＦ１．５はフレームＦ１とフレームＦ２とに基づいて補間生成されたフレームである。通常、フレーム補間を行うと、原理的に映像に対して遅延が発生する。ここでは入力の際に１フレーム分の遅延が生じると仮定しており、そのため図２に示すように、表示映像のフレーム番号の整数部と、映像特徴量に基づいて発光輝度を計算したフレーム番号とが一致している。これにより、表示映像と同じフレームの表示映像に基づいた発光輝度で、局所制御が行われるため、局所制御が画像に合った良好な状態で行われる。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４９】
さらには、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に、局所制御部１０６で決定される発光輝度を入力し、発光輝度に基づいて映像信号の補正を行っても良い。この映像補正によって、液晶パネル１０３上の映像と、部分制御されたＬＥＤバックライト輝度との組み合わせで表示される最終的な表示映像の品位を向上させることが可能である。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００５０】
また、映像表示装置１００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、例えば図１における右目様映像信号の経路である第１映像信号ライン１１５ａに２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。一方で左目用映像信号の経路である第２映像信号ライン１１５ｂは未使用とする。入力する映像信号は、例えば１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号である。液晶駆動部１０２は、液晶駆動部１０２に入力する映像信号のフレームレートと同じフレームレートで、液晶パネル１０３を駆動する。一方で合成映像信号１０１ｃは入力する映像信号そのものとなり、局所制御部１０６は、入力映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。ＬＥＤドライバ１０４によるＬＥＤバックライト１０５の発光輝度の更新は、液晶パネル１０３に表示される映像のフレームレートに同期し、フレーム更新毎に発光輝度も更新することになる。また、液晶駆動部１０２の前段に倍速エンジンを備えていてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置１００によれば、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、右目用の映像と左目用の映像とを時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。これにより、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、発光領域の発光輝度値を、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００５２】
さらに、本実施の形態の映像表示装置１００によれば、左右２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力タイミングが揃った状態で入力される映像信号を入力しながら、それらを加算合成した信号に基づいて局所コントラスト制御を行うことにより、従来の図８に示すような映像表示装置１０００と比較して、表示品位の低下を招くことなく、局所制御部１０６の単一化および、遅延メモリやセレクタの削減が可能となり、従来よりも回路規模を削減できる。
【００５３】
なお、上記の実施の形態では、合成部１０９において右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを単純に加算平均して合成する場合を述べたが、これに限るものでない。例えば、合成部１０９において右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの各輝度値に対応する２次元テーブルを予め記憶させておき、各輝度値に対応する合成輝度値を合成出力するよう構成してもよい。また、他の例として、例えば、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力するように輝度の重み付けをしながら合成してもよい。この重み付け方法の１例としては、図１における合成部１０９に代えて図４に簡略的に示す重み付けフィルタ１５０用いることが好ましい。
【００５４】
重み付けフィルタ１５０は、輝度差検出部１５１、重み計算部１５２、積算部１５３、１５４、加算部１５５からなる。重み付けフィルタ１５０に右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが入力されると、まず、輝度差検出部１５１により、右目用映像信号１０１ａに含まれている右目用発光輝度の情報と、左目用映像信号１０１ｂに含まれている左目用発光輝度の情報とに基づいて、輝度差（正負の記号付き）が検出される。次に、重み計算部１５２および積算部１５３、１５４で前記輝度差に応じて重み付けが行われる。
【００５５】
図５は重み計算部１５２の具体例を示している。重み計算部１５２は、重み関数部１５２Ａと左右振り分け部１５２Ｂを有しており、輝度差の絶対値が大きいほど、輝度が大きい側に近づくように重み付けをすることがより好ましい。これにより、輝度差が大きい場合に、単に平均化することにより輝度が低下して（例えば半減して）必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。
【００５６】
上記実施の形態では、ＬＥＤ制御部１１０が、合成部１０９と局所制御部１０６とから構成される場合を述べたが、これに限るものではない。図６は本実施の形態１のさらに変形例を示すものである。この映像表示装置４００では、ＬＥＤ制御部１６０が、選択部としてのセレクタ１６１と局所制御部１６２とから構成されている。ここで、セレクタ１６１は、図７Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの信号を６０Ｈｚで切り替えて局所制御部１６２に送信する。局所制御部１６２は、セレクタ１６１により選択された映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。なお、映像表示装置４００におけるＬＥＤ制御部１６０以外の構成要素は、映像表示装置１００と同じであるので説明は省略する。
【００５７】
この映像表示装置４００によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、右目用の映像と左目用の映像とを時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。これにより、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、発光領域の発光輝度値を、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて決定するので、比較的、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本実施の形態２における映像表示装置２００の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応する。本実施の形態２における映像表示装置２００は、図１に示す実施の形態１の映像表示装置２００とは、伝送フォーマットとして、互いに異なる左右用映像信号２０１ａと左右用映像信号２０１ｂとを入力としている点で異なり、前記左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて液晶パネル１０３を駆動する映像表示駆動部としての液晶駆動部２０２も、実施の形態１の液晶駆動部１０２とは内部処理が異なっている。また、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部２１０が設けられている。ＬＥＤ制御部２１０は合成部２０９と局所制御部２０６とから構成される。合成部２０９の機能も実施の形態１の合成部１０９とは異なっており、合成部２０９は合成信号１０１ｃとは異なるフォーマットの合成映像信号２０１ｃを出力する。また、この合成映像信号２０１ｃに対して局所制御部２０６が輝度値などの映像特徴量を検出する点も、実施の形態１の局所制御部１０６とは異なっている。
【００５９】
すなわち、本実施の形態２における映像表示装置２００は、互いに異なる左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂを２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力する構成とされているとともに、これらの左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて液晶パネル１０３を駆動する液晶駆動部２０２と、映像表示部としての液晶パネル１０３と、液晶パネル１０３に光を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５と、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する発光素子駆動部としてのＬＥＤドライバ１０４と、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部２１０と、を備える。ＬＥＤ制御部２１０は、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂを合成し、合成映像信号２０１ｃとして出力する合成部２０９と、合成映像信号２０１ｃに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部２０６と、から構成されている。そして、ＬＥＤドライバ１０４は局所制御部２０６からの輝度指令値に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動する。
【００６０】
なお今回も前段回路には、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで６０Ｈｚの３Ｄ映像信号が１系統の信号ラインから入力され、この信号ラインに接続された前段回路が左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ信号を生成して、図８に示すように、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから出力される場合を例にとって説明を行う。
【００６１】
実施の形態１における映像表示装置１００においては、映像表示装置１００の前段回路より右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから分けられて映像表示装置１００に入力されていた。これに対して、本実施の形態２における映像表示装置２００においては、左右の映像信号を１２０Ｈｚで交互に切り替えつつ、各系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂの映像情報量を半減した状態で出力されている。この様な伝送を２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで行っても、６０Ｈｚ毎に伝送される映像情報量は、実施の形態１における映像表示装置１００に入力する映像信号の６０Ｈｚ毎の情報量と等しくなる。この様子を表したのが図９Ａであり、実施の形態１の図２Ａに対応する。右目用の映像情報と左目用の映像情報とを異なる２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂに分けているが、この分け方としては「画面の上下に対応する位置の映像情報（上半分と下半分）」、「画面の左右に対応する位置の映像情報（左半分と右半分）」、「偶数番目の画素と奇数番目の画素」などで分けることが考えられる。
【００６２】
液晶駆動部２０２は、１２０Ｈｚの２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからそれぞれ入力される左右映像信号に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示する。このため、液晶駆動部２０２に入力される映像の右目と左目との切り替わり周期と、液晶パネル１０３に表示すべき映像の右目と左目との切り替わり周期が等しくなる。従って、本実施の形態２における液晶駆動部２０２の回路構成が、実施の形態１における映像表示装置１００の液晶駆動部１００と比較して、簡単にできる。
【００６３】
一方で合成部２０９では、映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからの入力信号と同じように、右目用と左目用との映像信号が１２０Ｈｚ周期で切り替わるような、合成映像信号２０１ｃを生成する。実施の形態１における映像表示装置１００の合成部１０９においては右目と左目との映像の合成であったが、本実施の形態２においては、入力が右目のタイミングでは、右目用の全画面情報を得るために、２系統の映像信号情報を合成する。同様に入力が左目のタイミングにおいては、左目用の全画面情報を得るために、２系統の映像信号情報を合成する。ただし、合成部２０９から画素毎の処理速度を維持しつつ１系統の信号ラインで合成映像信号２０１ｃを出力するため、全画面情報を水平、垂直、あるいは両方向に対して圧縮を行い、１系統の信号ラインの帯域に合成した映像信号情報を収める。すなわち、合成部２０９は、映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する。また、入力の左右用映像信号を「偶数番目の画素と奇数番目の画素」とで２系統の信号ラインに分けた場合には、どちらか一方の左右用映像信号をそのまま合成部２０９から出力し、もう一方の左右用映像信号を未出力とすることで、合成処理を省略することが可能である。この場合に出力された合成映像信号２０１ｃは、上下半分、あるいは左右半分で分割した映像信号と異なり、全画面に渡って一様に分布した偶数、あるいは奇数画素のデータであるので、ほぼ全画面の情報を有していると見なすことが可能である。さらには、２系統の信号ラインに分割された入力映像信号の一方をそのまま通しているので、元々１系統の信号ラインの帯域内に情報量が収まっている。
【００６４】
局所制御部２０６は、右画面用の合成映像信号と左画面用の合成映像信号とで入力が切り替わる毎に映像特徴量および発光輝度の計算を行う。実施の形態１の映像表示装置１００に設けられている局所制御部１０６と比較し、本実施の形態２における局所制御部２０６は、２倍の周期で計算を行うことになるが、入力する映像情報量が半分になっているため、局所制御部を２つ用意する必要はなく、既存の局所制御部をそのまま使用できる。
【００６５】
局所制御部２０６は、出力段にＩＩＲ（無限インパルス応答：Infinite Impulse Response）等による時間軸フィルタを挿入し、左右の映像による発光輝度の計算結果を合わせ、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信する。当然ＬＥＤバックライト１０５の発光輝度も６０Ｈｚ間隔で更新される。この様子を図９Ｂに示す。時間軸方向のフィルタにより、左右の映像による発光輝度の計算結果を加算平均したような最終発光輝度を得ることが出来るため、右目と左目とで共通に適用しても表示品位の優れた表示映像を得ることが可能である。この時間軸フィルタは、６０Ｈｚ毎に前回値をリセットしても良いし、リセットなしで結果を出力し続けてもよい。なお、図９Ｂに示す「特徴量を計算した映像」の欄には、時間軸フィルタによって合わされた結果、等価的に計算が行われた入力映像のフレーム番号を示している。
【００６６】
また、映像表示装置２００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される左右映像信号において、右目、あるいは左目、どちらか一方のタイミングで２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。そうして、もう一方のタイミングにおいては、映像信号を適宜マスクする（通さずに廃棄する）。入力される映像信号は、例えば９６０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの２系統の信号である。液晶駆動部２０２は入力した映像を、１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号として、６０Ｈｚのフレームレートで液晶パネル１０３に表示するように駆動する。ここで、合成部２０９の動作は３Ｄ表示する場合と同じであるが、合成映像信号２０１ｃは３Ｄ表示する場合と異なり、１２０Ｈｚ毎に有効な映像信号と適宜マスクされた映像信号とが、交互に出力される形となる。従って局所制御部２０６は６０Ｈｚ周期で映像特徴量および発光輝度の計算を行えば良い。あとは実施の形態１と同様である。加えて液晶駆動部２０２の前段に倍速エンジンを備えていてもよい。
【００６７】
以上のように、本実施の形態２に係る映像表示装置２００では、右目用の映像と、左目用の映像とを出力する映像信号を複数系統に分けて入力している。この映像信号より生成した全画面映像情報を含む合成映像信号に基づいて局所コントラスト制御を行うことにより、従来の図１４に示す映像表示装置と比較して、表示品位の低下を招くことなく、局所制御部の単一化、遅延メモリやセレクタの削減が可能となって、従来よりも回路規模を削減できる。合成部２０９に関しても、複数系統への映像信号の分割を「偶数画素と奇数画素」で行った場合にはそのまま出力可能であり、回路を大幅に省略可能である。
【００６８】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入し、左右の映像による発光輝度の計算結果を合わせ、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信しているので、本実施の形態２に係る映像表示装置２００により、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を映像品位の劣化無く半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができる。これにより、本実施の形態２に係る映像表示装置２００により、右目用と左目用との映像を時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバとシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。
【００６９】
なお、局所制御部２０６の出力段にＩＩＲによる時間軸フィルタを挿入することに代えて、６０Ｈｚ毎に右目用映像に基づく発光輝度指令値、左目用映像に基づく発光輝度指令値、右目用映像に基づく発光輝度指令値・・・となるように時分割で交互に発光輝度指令値を更新する仕組みである時分割更新処理部（図示せず）を備えてもよい。この構成によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。また、発光領域の発光輝度値を、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて決定するので、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行う場合と比較して、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００７０】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入することに代えて、上記の実施の形態１において説明した重み付けフィルタ１５０の機能を用いて、右目用映像に基づく発光輝度と、左目用映像に基づく発光輝度とを合成し、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信してもよい。具体的には、図４に示す重み付けフィルタ１５０において、右目用映像信号１０１ａに代えて右目用映像に基づく発光輝度を入力し、左目用映像信号１０１ｂに代えて左目用映像に基づく発光輝度を入力することになる。ただし、左右の目の発光輝度間には位相差が存在するため、これを吸収するための遅延メモリが必要となる。ここで輝度差による処理ではなく、単純に輝度が大きい側の輝度に近づく、あるいは一致するように補正しながら合成して出力してもよい。
【００７１】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入することに代えて、図１１に簡略的に示すように、合成部２０９の右目用合成映像出力を一時的に蓄えるメモリ２２０と、この後の合成部２０９の出力データのうち、左目用合成映像出力とメモリ２２０に蓄えた右目用合成映像出力とを合成する、第２合成部２２１とを設け、第２合成部２２１で合成された６０Ｈｚの合成映像信号２０１ｃを局所制御部２０６入力させてもよい。この方法によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を低減できて、輻射の影響を抑制することが可能である。また、第２合成部２２１としては、実施の形態１において説明した重み付けフィルタ１５０を用いても良い。また、重み付けフィルタ１５０の様に輝度差による処理ではなく、単純に輝度が大きい側の輝度に近づく、あるいは一致するように補正しながら合成して出力してもよい。
【００７２】
また、上記構成によれば、左右映像信号２０１ａ、２０１ｂを１２０Ｈｚで交互に切り替えて出力する形式を採用して、液晶駆動部２０２により、１２０Ｈｚの２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからそれぞれ入力される左右映像信号に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示することにより、液晶駆動部２０２に入力される映像の右目と左目との切り替わり周期と、液晶パネル１０３に表示すべき映像の右目と左目との切り替わり周期が等しくなるので、液晶駆動部２０２の回路構成を簡単化でき、これによっても、回路を大幅に省略可能である。
【００７３】
また、以上の実施の形態１および２で述べた実施の形態では、液晶駆動部１０２、２０２および液晶パネル１０３が、右目用の映像と左目用の映像とをフレーム周波数Ｎで、時分割で交互に表示する構成であったが、右目用の映像と左目用の映像を同じ画面に、フレーム周波数Ｎ／２で表示する構成に対しても、本実施の形態を部分的に適用することができる。この場合は、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用との映像を、液晶パネル１０３の画素を半分ずつ使用して表示するよう、液晶駆動部が駆動を行う点のみが異なる。このとき、右目用の映像と左目用の映像とを交互に切り替えて表示する必要がないため、表示される映像のフレームレートは、時分割表示時の半分となる。
【００７４】
実施の形態１において左右映像の時分割表示を、同時表示に変更した場合の図２Ｂに対応する図を、図１２Ａに示す。また図３に対応する図を、図１２Ｂに示す。同様に実施の形態２において左右映像の時分割表示を、同時表示に変更した場合の図９Ｂに対応する図は、図１２Ａとなる。このようにした場合でも、局所制御部を単一化する恩恵を受けることが可能である。
【００７５】
また、上記の実施の形態では、発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部１１０（２１０）が、左右の映像信号を合成する合成部１０９（２０９）または左右の映像信号を選択するセレクタ１６１と、前記合成部１０９（２０９）またはセレクタ１６１からの信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部１０６（２０６）とから構成されている場合を述べた。すなわち、合成部１０９（２０９）またはセレクタ１６１により、映像信号を１つのラインにまとめた後に、１つの局所制御部１０６（１６２、２０６）で処理した場合を述べたが、これに限るものではない。すなわち、図１３〜図１５Bに示すように、映像表示装置３００の発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部３０１において、各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される映像信号（右目用映像信号１０１ａや）を別個の局所制御部３０２、３０３で処理して発光輝度を決定した後、これらの発光輝度の信号を、平均フィルタや、２次元テーブル、あるいは加算フィルタ、重み付けフィルタなどからなる合成部（または選択部）３０４により処理して、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させるように構成してもよい。
【００７６】
この構成によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。また、発光領域の発光輝度値を、左右の映像信号に基づいて決定するので、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行う場合と比較して、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００７７】
以上、各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。すなわち、上記各実施の形態において説明した装置の構成および動作は単なる例示であり、これらを本発明の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本実施の形態に係る映像表示装置は、回路負荷や高速伝送に起因する輻射の低減をしつつ、品質良く局所コントラスト制御を適用した３Ｄ映像表示を行うことができるという効果を奏し、例えば、液晶ディスプレイなどの光源を必要とする映像表示装置としても有用である。また、この映像表示装置は、例えば、液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置として利用することができる。
【図１】
2012046424.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月16日(2013.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置としての液晶表示装置の一種に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配列してなるＬＥＤバックライトを用いて液晶パネルを照明するものがある。
【０００３】
特に、この種の映像表示装置等において、「局所コントラスト制御」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。この技術は、液晶パネルの直下にＬＥＤを２次元的に配列し、映像信号の特徴量、主に輝度値に応じてＬＥＤの明るさを制御する技術であり、この局所コントラスト制御によれば、表示映像のコントラストなどを向上させることができる。
【０００４】
一方で、昨今、３Ｄ（Dimension）表示機能（立体表示機能）を有する映像表示装置（以降、３Ｄ−ＴＶと呼称する）の発表が相次いでいる。３Ｄ−ＴＶは、左目用の映像と右目用の映像とを同時、あるいは時分割で表示し、視聴者に映像を立体的に認識させる。前者の方式を映像分割方式、後者の方式を時分割方式と呼ぶことにする。
【０００５】
今後、局所コントラスト制御が３Ｄ−ＴＶにも導入されていくことが想像される。この場合、左目と右目との各映像に対して特徴量を検出する必要がある。特に時分割方式においては、特徴量より決定したＬＥＤバックライトの輝度設定値に基づいて、左目用と右目用とのバックライトの輝度を交互に切り替える必要がある。
【０００６】
このような局所コントラスト制御機能付きの時分割方式３Ｄ−ＴＶの構成としては、図１４に示すような構成とするのが一般的である。図１４はＦＨＤ（Full High Definition）の映像を右目用と左目用とで、１２０Ｈｚの時分割で表示する液晶表示装置１０００のブロック図である。左右の映像表示の切り替わりと同期するシャッター眼鏡を着用することで、立体視が可能となる。
【０００７】
図１４に示すように、映像表示装置１０００には、右目用映像信号１００１ａと左目用映像信号１００１ｂとの２系統のＦＨＤの映像信号が入力される。図示しないがこれらの信号は図１４に示す箇所の前段回路において、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）の３Ｄ伝送フォーマットに則って伝送されてきた映像信号に、伸長・Ｉ／Ｐ（Interlace／Progressive）変換処理等を施して出力される。この出力の様子を表したのが図１５（ａ）である。図１５（ａ）に示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。これらの映像信号１００１（１００１ａ、１００１ｂ）に基づいて液晶駆動部１００２は、液晶パネル１００３に映像を表示する。また、液晶パネル１００３はＬＥＤドライバ１００４によって駆動されるＬＥＤバックライト１００５によって背面より照射される。ここで、映像表示装置１０００は、右目用と左目用とのそれぞれの特徴量に基づき、それぞれの映像を照射するＬＥＤの光量を決定する２つの局所制御部１００６（右目用局所制御部１００６ａおよび左目用局所制御部１００６ｂ）と、これらの局所制御部１００６で決定した結果をＬＥＤドライバ１００４に対し、１２０Ｈｚごとに切り替えて送信するためのセレクタ（選択部）１００７とを有する。また、図１５（ｂ）に示すように、表示映像と入力映像とのタイミングが異なるため、この違いを吸収するための遅延調整メモリ１００８を更に映像表示装置１０００が有する構成となっている。これにより、液晶パネル１００３が右目用の映像を表示する際には、１フレーム前の右目用映像信号１００１ａの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。左目用の映像を表示する際には、１フレーム前の左目用映像信号１００１ｂの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来構成の映像表示装置１０００では、１２０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射も大きく、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れがあるという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる映像表示装置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】
【００１１】
本発明は、偶数の系統の映像信号ラインから映像信号が同じフレーム周期で入力され、前記映像信号に含まれる左目用映像と右眼用映像とにより立体映像を表示可能に構成された映像表示装置であって、各映像信号ラインから入力された映像信号を出力する映像表示駆動部と、複数の表示領域を有し入力される映像信号に応じて背面から入射する光を変調して前記左目用映像と前記右目用映像とを表示する映像表示部と、前記表示領域に対応する複数の発光領域を有し前記映像表示部に背面から光を照射する発光素子と、前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて前記発光領域の発光輝度値を決定し、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部を制御して動作させる発光素子制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、映像表示部の動作周波数より発光素子駆動部の動作周波数が低くなるので、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。また、発光領域の発光輝度値を、前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、前記左目用映像と前記右目用映像との何れか一方の視点用のみの映像に基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記発光素子制御部が、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して合成映像信号を生成する合成部と、前記表示領域の各々に対応する前記合成映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、合成部によって映像信号同士を合成して合成映像信号を生成し、この合成映像信号の映像特徴量に応じて発光領域の発光輝度値を決定するので、局所制御部を少ない数で済ますことができて、回路規模を小さく抑えることが可能となる。つまり、従来構成の映像表示装置では、右目用と左目用とに各々局所制御部（右目用局所制御部および左目用局所制御部）が必要である他、遅延調整メモリが必要であり、これにより、映像表示装置としての回路規模が大きくなり製造コストの増加を招いたり、出力を保持するために多くの電力が必要となったりしていた。これに対して、本発明によれば、局所制御部を１つなど、少ない数で済ますことができて、回路規模を小さく抑えることが可能となり、製造コストを低減したり、出力を保持するための電力を少なく抑えたりできる。
【００１５】
ここで、映像表示装置としては、前記映像表示駆動部が、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数の偶数倍の周波数で交互に、前記映像表示部に出力するいわゆる時分割方式のものに適用したり、前記映像表示駆動部が、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数と同じ周波数または入力周波数の偶数倍の周波数で同時に、前記映像表示部に出力するいわゆる映像分割方式のものに適用したりすることができる。
【００１６】
また、本発明は、左目用映像信号と右眼用映像信号とが、互いに異なる偶数の系統の信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、前記合成部は、左目用映像信号と右眼用映像信号とを合成して合成映像信号を局所制御部に出力することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左目用映像信号および右眼用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力することを特徴とする。
【００１８】
この構成により、発光輝度の更新信号の出力周波数を低くすることが可能となり、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。
【００１９】
また、前記合成部は、右目用映像信号と左目用映像信号とを加算平均して合成するように構成するとよい。この構成によれば、比較的簡単な構成で、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との両方の輝度情報を良好に含む特徴量の信号に基づいて発光領域の発光輝度値を決定することができる。
【００２０】
また、前記合成部は、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力するように構成してもよい。この構成によれば、合成部において加算平均して出力する場合と比較して、輝度が低くなって画像が見難くなることを最小限に抑えることができる。
【００２１】
また、前記合成部として、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力することによっても、加算平均して出力する場合と比較して、輝度が低くなって画像が見難くなることを最小限に抑えることができる。
【００２２】
また、本発明は、左目用映像信号と右目用映像信号とが順次切り替わって入力される、互いに異なる左右用映像信号が、異なる信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、前記合成部は、互いに異なる左右用映像信号同士を合成して、右目用の圧縮合成画像と左目用の圧縮合成画像とを交互に局所制御部に出力することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左右用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力することを特徴とする。
【００２４】
この構成によっても、発光輝度の更新信号の出力周波数を低くすることが可能となり、発光素子駆動部との通信の際に発生する不要輻射を小さくすることが可能となる。
【００２５】
また、本発明は、左目用映像信号と右目用映像信号とは、何れも奇数番号目の画素と偶数番号目の画素とで別系統の映像信号ラインから入力され、前記合成部は、奇数番号目の画素に対応する映像信号または偶数番号目の画素に対応する映像信号の何れかの映像信号だけを選択し出力する構成とすることで、極めて簡単な構成で、合成映像信号を生成することができる。
【００２６】
さらに、前記局所制御部の出力段に時間軸フィルタを設ける構成としてもよい。
【００２７】
また、本発明は、前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設けることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設けることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の前記合成部は、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する特徴を有し、前記映像表示装置はさらに、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像を蓄積するメモリと、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像と、前記メモリに蓄積する映像とを合成し、合成結果を合成映像信号として前記局制御部に出力する第２合成部とを設けることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力することを特徴とする。
【００３２】
なお、本発明の発光素子制御部が、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される映像信号を交互に選択して映像信号を生成し、前記偶数の系統よりも少ない系統の映像信号ラインから前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で出力する選択部と、前記選択部からの映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、を有する構成としてもよい。
【００３３】
また、本発明の発光素子制御部が、前記映像信号ラインの映像信号から前記映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じた前記発光領域の発光輝度値を決定して出力する複数の局所制御部と、前記複数の局所制御部からの信号に基づいて、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部へ出力する合成部または選択部と、を有する構成としてもよい。
【００３４】
また、映像表示装置の発光素子として、複数の発光ダイオードで構成されるものを用いると好適である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現する映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）は同映像表示装置に入力される映像信号を示す図、（ｂ）は同映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図３】同映像表示装置の、前段回路にいわゆる倍速エンジンが設けられている場合の、表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図４】本実施の形態１の変形例に係る映像表示装置構成の合成部を示すブロック図
【図５】同実施の形態１の変形例に係る映像表示装置構成における合成部実施の重み計算部のブロック図
【図６】本実施の形態１のさらに別の変形例に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図７】（ａ）は同変形例に係る映像表示装置に入力される映像信号を示す図、（ｂ）は同変形例に係る映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図８】本実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図９】（ａ）は同映像表示装置に入力される映像信号を示す図、（ｂ）は同映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１０】本実施の形態２の変形例に係る映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１１】本実施の形態２の他の変形例に係る映像表示装置の部分構成を示すブロック図
【図１２】（ａ）は本実施の形態１に係る映像表示装置の入力映像信号が時分割表示方式に代えて同時表示方式である場合の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図、（ｂ）は倍速エンジンを有する同映像表示装置の入力映像信号が時分割表示方式に代えて同時表示方式である場合の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【図１３】本実施のさらに他の形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１４】従来の映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１５】（ａ）は同従来の映像表示装置に入力される映像信号を示す図、（ｂ）は同従来の映像表示装置の表示映像と発光輝度更新タイミングとの関係などを示す図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において、同一部分には同一符号を付し、これについての説明は繰り返さない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における映像表示装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、映像表示装置１００は、入力映像信号として右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを有し、これらの右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて液晶パネル１０３を駆動する映像表示駆動部としての液晶駆動部１０２と、映像表示部としての液晶パネル１０３とを備える。また、映像表示装置１００は、液晶パネル１０３に光を背面より照射する発光素子としてのＬＥＤバックライト１０５と、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する発光素子駆動部としてのＬＥＤドライバ１０４と、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部１１０と、を備える。なお、この実施の形態では、ＬＥＤ制御部１１０は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを合成し、合成映像信号１０１ｃとして出力する合成部１０９と、合成映像信号１０１ｃに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部１０６と、から構成されている。そして、ＬＥＤドライバ１０４は局所制御部１０６からの輝度指令値に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動する。図１における１１５ａは、右目用映像信号１０１ａが入力される第１映像信号ライン、１１５ｂは、左目用映像信号１０１ｂが入力される第２映像信号ラインである。
【００３９】
図示しないが、映像表示装置１００は前段に２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路を有しており、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが、液晶駆動部１０２や合成部１０９に対して出力される。ここで２Ｄ−３Ｄ変換回路とは、通常の２Ｄ映像信号から信号処理で３Ｄ映像信号を生成する回路である。一方で３Ｄ映像変換回路とは、３Ｄ放送対応チューナ経由、あるいは３Ｄに対応した、ヴァージョン１．４以上のＨＤＭＩに対応する機器経由等で入力された３Ｄ映像を、プログレッシブ（ノンインターレース）の全画面映像に変換する回路である。具体的には、３Ｄ映像変換回路は、伸長処理やＩ／Ｐ変換により、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで１系統の信号線で入力された６０Ｈｚの３Ｄ映像信号を、左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ２系統の出力の映像に変換する。
【００４０】
前段の２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路から出力され、映像表示装置１００に入力される映像信号を図２（ａ）に示す。一般にディジタルの２Ｄ映像表示装置で取り扱う信号は、Ｉ／Ｐ変換された１９２０×１０８０ｐの両目用映像信号である。時分割で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの映像を１９２０×１０８０の解像度でプログレッシブ表示する方式の３Ｄ映像表示装置の場合、２Ｄの場合と比較して２倍の帯域を必要とすることになる。２Ｄと３Ｄとで映像表示装置１００の内部における映像信号の処理速度を２倍に高めることも考えられるが、現実的には処理速度を保持し、信号を２系統に分割して帯域を確保するのが一般的である。図２（ａ）に示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、それぞれ１９２０×１０８０の解像度、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）などにおけるＦはフレーム（Frame）番号のプリフィクスを意味している。
【００４１】
これらの映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）は液晶駆動部１０２に入力され、液晶駆動部１０２は、１２０Ｈｚの周期で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像が表示されるように、液晶パネル１０３を駆動する。なお図示しないが、液晶駆動部１０２の前段には画質調整回路が挿入される場合が一般的である。本実施の形態のように映像信号入力部が２系統に分かれている場合には、画質調整回路も各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂごとに設ける。
【００４２】
一方で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは合成部１０９において合成され、図２（ａ）に示すような合成映像信号１０１ｃとして出力される。前述の通り左右の映像信号の位相（入力タイミング）は揃っているため、例えば単純に加算平均するだけで、左右の映像情報を含んだ合成映像信号１０１ｃを得ることができる。
【００４３】
続いてＬＥＤバックライト１０５について説明を行う。ＬＥＤバックライト１０５は液晶パネル１０３を背面より照射する。ＬＥＤバックライト１０５は複数の発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）素子より構成され、その発光輝度を一つ以上のＬＥＤ素子を含む複数のグループ毎に、ＬＥＤドライバ１０４によって制御可能である。即ち、ＬＥＤバックライト１０５は、液晶パネル１０３の表示領域に対応する発光領域を個別の輝度で制御可能である。ＬＥＤバックライト１０５の光学構成としては、液晶パネル１０３の背面に複数のＬＥＤ素子を並べた構成や、液晶パネル１０３の背面に導光板を配置するとともに導光板の液晶パネル１０３と平行となる面に直交するライン上に、複数のＬＥＤ素子を並べた構成などを採ることができる。
【００４４】
ＬＥＤ制御部１１０において、合成部１０９で合成された合成映像信号１０１ｃは局所制御部１０６に入力され、局所制御部１０６で映像特徴量が抽出される。ここでいう映像特徴量とは、例えば平均輝度、最高輝度や最低輝度などの情報である。映像特徴量は、合成映像信号１０１ｃを１９２０×１０８０の解像度の液晶パネル１０３に表示させた場合に、その表示領域を複数分割した部分領域毎に抽出する。前記部分領域は、通常、ＬＥＤバックライト１０５による液晶パネル１０３の背面照射輝度の制御単位部分と合わせる。そして、抽出した映像特徴量に応じて、特徴量抽出エリアに対応する位置のバックライト発光輝度を決定する。決定した発光輝度は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの方式を用いたシリアル通信により、ＬＥＤドライバ１０４に送信される。映像特徴量を検出する合成映像信号１０１ｃは６０Ｈｚの信号であるため、図２（ｂ）に示すように、発光輝度も６０Ｈｚ毎に再計算されてＬＥＤドライバ１０４へ送信される。
【００４５】
図２（ｂ）に示すように、表示映像のフレームレートの１／２のレートで、映像特徴量および発光輝度の計算、そして発光輝度の更新が行われてＬＥＤバックライト１０５で反映される。液晶パネル１０３には１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像と左目用の映像とが表示される。その映像を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度は、同一フレーム番号を有する左右映像期間において、共通の値が使用される。この発光輝度は右目用と左目用との両方の映像の情報から算出しているため、どちらの映像が液晶パネル１０３に表示されている期間中であっても、違和感を生じ難い。ただし「発光状態」に関しては、ＬＥＤ素子はバックライトブリンクやバックライトスキャンを併用したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）で駆動されるのが一般的であり、その周期は表示映像の整数倍の周波数である。
【００４６】
なお、ここでは映像表示装置１００の前段回路に入力する映像信号をＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉ、６０Ｈｚとしたが、映像方式、解像度、周波数はこれに限らない。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４７】
また、映像表示装置１００において映像信号は２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これは従来の２Ｄ映像表示装置を１系統の映像信号ラインから入力とした場合との比較説明であり、例えば４系統の映像信号ラインから入力する構成（右目と左目との映像クロックを半分にし、それぞれ１系統分の信号ラインを増やして帯域を確保するパターン）でも構わない。この場合、液晶駆動部１０２と合成部１０９とには４系統の映像信号ラインから映像信号が入力されることになる。また、使用する局所制御部の数は２つであり、これは映像を２つの局所制御部で受ける従来の２Ｄ映像表示装置と変わらない。２つの局所制御部からの発光輝度指令値は加算平均され、最終の発光輝度が算出される。その様にして、最終的に表示映像の１／２の周期で発光輝度が更新されることになる。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４８】
加えて、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に所謂「倍速エンジン」を有していてもよい。倍速エンジンとは、フレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力する回路である。単純に整数倍のフレームレートに変換する場合以外に、２−３プルダウンによる２４Ｈｚ周期映像の、６０Ｈｚへの変換、５０Ｈｚ周期映像の６０Ｈｚへの変換も行うことが出来る。ここでは例として６０Ｈｚ周期の左右の映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）を１２０Ｈｚの映像信号に変換するとする。映像信号の１画素毎の処理速度を維持するためには、映像信号の情報量が２倍に増えていることから、もう２系統、映像信号の経路を増やす必要がある。従って、左右各２系統、合計４系統の映像信号ラインで、倍速エンジンの出力映像信号が、液晶駆動部１０２に入力される。最終的に液晶パネル１０３では２４０Ｈｚ周期で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを交互に表示する。一方で局所制御部１０６による局所コントラスト制御は、６０Ｈｚの合成映像信号１０１ｃに基づいて実施される。即ち、図３に示すように、液晶パネル１０３上での表示映像は、４フレーム期間、同じ発光輝度が適用される。なお、図３は図２（ｂ）に対応する図である。図中のフレームＦ１．５はフレームＦ１とフレームＦ２とに基づいて補間生成されたフレームである。通常、フレーム補間を行うと、原理的に映像に対して遅延が発生する。ここでは入力の際に１フレーム分の遅延が生じると仮定しており、そのため図３に示すように、表示映像のフレーム番号の整数部と、映像特徴量に基づいて発光輝度を計算したフレーム番号とが一致している。これにより、表示映像と同じフレームの表示映像に基づいた発光輝度で、局所制御が行われるため、局所制御が画像に合った良好な状態で行われる。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００４９】
さらには、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に、局所制御部１０６で決定される発光輝度を入力し、発光輝度に基づいて映像信号の補正を行っても良い。この映像補正によって、液晶パネル１０３上の映像と、部分制御されたＬＥＤバックライト輝度との組み合わせで表示される最終的な表示映像の品位を向上させることが可能である。これは後述の実施の形態２に関しても、同様である。
【００５０】
また、映像表示装置１００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、例えば図１における右目様映像信号の経路である第１映像信号ライン１１５ａに２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。一方で左目用映像信号の経路である第２映像信号ライン１１５ｂは未使用とする。入力する映像信号は、例えば１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号である。液晶駆動部１０２は、液晶駆動部１０２に入力する映像信号のフレームレートと同じフレームレートで、液晶パネル１０３を駆動する。一方で合成映像信号１０１ｃは入力する映像信号そのものとなり、局所制御部１０６は、入力映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。ＬＥＤドライバ１０４によるＬＥＤバックライト１０５の発光輝度の更新は、液晶パネル１０３に表示される映像のフレームレートに同期し、フレーム更新毎に発光輝度も更新することになる。また、液晶駆動部１０２の前段に倍速エンジンを備えていてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置１００によれば、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、右目用の映像と左目用の映像とを時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。これにより、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、発光領域の発光輝度値を、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００５２】
さらに、本実施の形態の映像表示装置１００によれば、左右２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力タイミングが揃った状態で入力される映像信号を入力しながら、それらを加算合成した信号に基づいて局所コントラスト制御を行うことにより、従来の図１４に示すような映像表示装置１０００と比較して、表示品位の低下を招くことなく、局所制御部１０６の単一化および、遅延メモリやセレクタの削減が可能となり、従来よりも回路規模を削減できる。
【００５３】
なお、上記の実施の形態では、合成部１０９において右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを単純に加算平均して合成する場合を述べたが、これに限るものでない。例えば、合成部１０９において右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの各輝度値に対応する２次元テーブルを予め記憶させておき、各輝度値に対応する合成輝度値を合成出力するよう構成してもよい。また、他の例として、例えば、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力するように輝度の重み付けをしながら合成してもよい。この重み付け方法の１例としては、図１における合成部１０９に代えて図４に簡略的に示す重み付けフィルタ１５０用いることが好ましい。
【００５４】
重み付けフィルタ１５０は、輝度差検出部１５１、重み計算部１５２、積算部１５３、１５４、加算部１５５からなる。重み付けフィルタ１５０に右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが入力されると、まず、輝度差検出部１５１により、右目用映像信号１０１ａに含まれている右目用発光輝度の情報と、左目用映像信号１０１ｂに含まれている左目用発光輝度の情報とに基づいて、輝度差（正負の記号付き）が検出される。次に、重み計算部１５２および積算部１５３、１５４で前記輝度差に応じて重み付けが行われる。
【００５５】
図５は重み計算部１５２の具体例を示している。重み計算部１５２は、重み関数部１５２Ａと左右振り分け部１５２Ｂを有しており、輝度差の絶対値が大きいほど、輝度が大きい側に近づくように重み付けをすることがより好ましい。これにより、輝度差が大きい場合に、単に平均化することにより輝度が低下して（例えば半減して）必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。
【００５６】
上記実施の形態では、ＬＥＤ制御部１１０が、合成部１０９と局所制御部１０６とから構成される場合を述べたが、これに限るものではない。図６は本実施の形態１のさらに変形例を示すものである。この映像表示装置４００では、ＬＥＤ制御部１６０が、選択部としてのセレクタ１６１と局所制御部１６２とから構成されている。ここで、セレクタ１６１は、図７（ａ）に示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの信号を６０Ｈｚで切り替えて局所制御部１６２に送信する。局所制御部１６２は、セレクタ１６１により選択された映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。なお、映像表示装置４００におけるＬＥＤ制御部１６０以外の構成要素は、映像表示装置１００と同じであるので説明は省略する。
【００５７】
この映像表示装置４００によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、右目用の映像と左目用の映像とを時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。これにより、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、発光領域の発光輝度値を、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて決定するので、比較的、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本実施の形態２における映像表示装置２００の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応する。本実施の形態２における映像表示装置２００は、図１に示す実施の形態１の映像表示装置２００とは、伝送フォーマットとして、互いに異なる左右用映像信号２０１ａと左右用映像信号２０１ｂとを入力としている点で異なり、前記左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて液晶パネル１０３を駆動する映像表示駆動部としての液晶駆動部２０２も、実施の形態１の液晶駆動部１０２とは内部処理が異なっている。また、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部２１０が設けられている。ＬＥＤ制御部２１０は合成部２０９と局所制御部２０６とから構成される。合成部２０９の機能も実施の形態１の合成部１０９とは異なっており、合成部２０９は合成信号１０１ｃとは異なるフォーマットの合成映像信号２０１ｃを出力する。また、この合成映像信号２０１ｃに対して局所制御部２０６が輝度値などの映像特徴量を検出する点も、実施の形態１の局所制御部１０６とは異なっている。
【００５９】
すなわち、本実施の形態２における映像表示装置２００は、互いに異なる左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂを２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力する構成とされているとともに、これらの左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて液晶パネル１０３を駆動する液晶駆動部２０２と、映像表示部としての液晶パネル１０３と、液晶パネル１０３に光を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５と、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する発光素子駆動部としてのＬＥＤドライバ１０４と、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度値を決定し、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させる発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部２１０と、を備える。ＬＥＤ制御部２１０は、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂを合成し、合成映像信号２０１ｃとして出力する合成部２０９と、合成映像信号２０１ｃに基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部２０６と、から構成されている。そして、ＬＥＤドライバ１０４は局所制御部２０６からの輝度指令値に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動する。
【００６０】
なお今回も前段回路には、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで６０Ｈｚの３Ｄ映像信号が１系統の信号ラインから入力され、この信号ラインに接続された前段回路が左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ信号を生成して、図８に示すように、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから出力される場合を例にとって説明を行う。
【００６１】
実施の形態１における映像表示装置１００においては、映像表示装置１００の前段回路より右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから分けられて映像表示装置１００に入力されていた。これに対して、本実施の形態２における映像表示装置２００においては、左右の映像信号を１２０Ｈｚで交互に切り替えつつ、各系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂの映像情報量を半減した状態で出力されている。この様な伝送を２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで行っても、６０Ｈｚ毎に伝送される映像情報量は、実施の形態１における映像表示装置１００に入力する映像信号の６０Ｈｚ毎の情報量と等しくなる。この様子を表したのが図９（ａ）であり、実施の形態１の図２（ａ）に対応する。右目用の映像情報と左目用の映像情報とを異なる２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂに分けているが、この分け方としては「画面の上下に対応する位置の映像情報（上半分と下半分）」、「画面の左右に対応する位置の映像情報（左半分と右半分）」、「偶数番目の画素と奇数番目の画素」などで分けることが考えられる。
【００６２】
液晶駆動部２０２は、１２０Ｈｚの２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからそれぞれ入力される左右映像信号に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示する。このため、液晶駆動部２０２に入力される映像の右目と左目との切り替わり周期と、液晶パネル１０３に表示すべき映像の右目と左目との切り替わり周期が等しくなる。従って、本実施の形態２における液晶駆動部２０２の回路構成が、実施の形態１における映像表示装置１００の液晶駆動部１００と比較して、簡単にできる。
【００６３】
一方で合成部２０９では、映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからの入力信号と同じように、右目用と左目用との映像信号が１２０Ｈｚ周期で切り替わるような、合成映像信号２０１ｃを生成する。実施の形態１における映像表示装置１００の合成部１０９においては右目と左目との映像の合成であったが、本実施の形態２においては、入力が右目のタイミングでは、右目用の全画面情報を得るために、２系統の映像信号情報を合成する。同様に入力が左目のタイミングにおいては、左目用の全画面情報を得るために、２系統の映像信号情報を合成する。ただし、合成部２０９から画素毎の処理速度を維持しつつ１系統の信号ラインで合成映像信号２０１ｃを出力するため、全画面情報を水平、垂直、あるいは両方向に対して圧縮を行い、１系統の信号ラインの帯域に合成した映像信号情報を収める。すなわち、合成部２０９は、映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する。また、入力の左右用映像信号を「偶数番目の画素と奇数番目の画素」とで２系統の信号ラインに分けた場合には、どちらか一方の左右用映像信号をそのまま合成部２０９から出力し、もう一方の左右用映像信号を未出力とすることで、合成処理を省略することが可能である。この場合に出力された合成映像信号２０１ｃは、上下半分、あるいは左右半分で分割した映像信号と異なり、全画面に渡って一様に分布した偶数、あるいは奇数画素のデータであるので、ほぼ全画面の情報を有していると見なすことが可能である。さらには、２系統の信号ラインに分割された入力映像信号の一方をそのまま通しているので、元々１系統の信号ラインの帯域内に情報量が収まっている。
【００６４】
局所制御部２０６は、右画面用の合成映像信号と左画面用の合成映像信号とで入力が切り替わる毎に映像特徴量および発光輝度の計算を行う。実施の形態１の映像表示装置１００に設けられている局所制御部１０６と比較し、本実施の形態２における局所制御部２０６は、２倍の周期で計算を行うことになるが、入力する映像情報量が半分になっているため、局所制御部を２つ用意する必要はなく、既存の局所制御部をそのまま使用できる。
【００６５】
局所制御部２０６は、出力段にＩＩＲ（無限インパルス応答：Infinite Impulse Response）等による時間軸フィルタを挿入し、左右の映像による発光輝度の計算結果を合わせ、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信する。当然ＬＥＤバックライト１０５の発光輝度も６０Ｈｚ間隔で更新される。この様子を図９（ｂ）に示す。時間軸方向のフィルタにより、左右の映像による発光輝度の計算結果を加算平均したような最終発光輝度を得ることが出来るため、右目と左目とで共通に適用しても表示品位の優れた表示映像を得ることが可能である。この時間軸フィルタは、６０Ｈｚ毎に前回値をリセットしても良いし、リセットなしで結果を出力し続けてもよい。なお、図９（ｂ）に示す「特徴量を計算した映像」の欄には、時間軸フィルタによって合わされた結果、等価的に計算が行われた入力映像のフレーム番号を示している。
【００６６】
また、映像表示装置２００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される左右映像信号において、右目、あるいは左目、どちらか一方のタイミングで２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。そうして、もう一方のタイミングにおいては、映像信号を適宜マスクする（通さずに廃棄する）。入力される映像信号は、例えば９６０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの２系統の信号である。液晶駆動部２０２は入力した映像を、１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号として、６０Ｈｚのフレームレートで液晶パネル１０３に表示するように駆動する。ここで、合成部２０９の動作は３Ｄ表示する場合と同じであるが、合成映像信号２０１ｃは３Ｄ表示する場合と異なり、１２０Ｈｚ毎に有効な映像信号と適宜マスクされた映像信号とが、交互に出力される形となる。従って局所制御部２０６は６０Ｈｚ周期で映像特徴量および発光輝度の計算を行えば良い。あとは実施の形態１と同様である。加えて液晶駆動部２０２の前段に倍速エンジンを備えていてもよい。
【００６７】
以上のように、本実施の形態２に係る映像表示装置２００では、右目用の映像と、左目用の映像とを出力する映像信号を複数系統に分けて入力している。この映像信号より生成した全画面映像情報を含む合成映像信号に基づいて局所コントラスト制御を行うことにより、従来の図１４に示す映像表示装置と比較して、表示品位の低下を招くことなく、局所制御部の単一化、遅延メモリやセレクタの削減が可能となって、従来よりも回路規模を削減できる。合成部２０９に関しても、複数系統への映像信号の分割を「偶数画素と奇数画素」で行った場合にはそのまま出力可能であり、回路を大幅に省略可能である。
【００６８】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入し、左右の映像による発光輝度の計算結果を合わせ、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信しているので、本実施の形態２に係る映像表示装置２００により、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を映像品位の劣化無く半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができる。これにより、本実施の形態２に係る映像表示装置２００により、右目用と左目用との映像を時分割で表示する３Ｄ映像表示装置において課題となる、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバとシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。
【００６９】
なお、局所制御部２０６の出力段にＩＩＲによる時間軸フィルタを挿入することに代えて、６０Ｈｚ毎に右目用映像に基づく発光輝度指令値、左目用映像に基づく発光輝度指令値、右目用映像に基づく発光輝度指令値・・・となるように時分割で交互に発光輝度指令値を更新する仕組みである時分割更新処理部（図示せず）を備えてもよい。この構成によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。また、発光領域の発光輝度値を、左右用映像信号２０１ａ、２０１ｂに基づいて決定するので、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行う場合と比較して、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００７０】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入することに代えて、上記の実施の形態１において説明した重み付けフィルタ１５０の機能を用いて、右目用映像に基づく発光輝度と、左目用映像に基づく発光輝度とを合成し、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信してもよい。具体的には、図４に示す重み付けフィルタ１５０において、右目用映像信号１０１ａに代えて右目用映像に基づく発光輝度を入力し、左目用映像信号１０１ｂに代えて左目用映像に基づく発光輝度を入力することになる。ただし、左右の目の発光輝度間には位相差が存在するため、これを吸収するための遅延メモリが必要となる。ここで輝度差による処理ではなく、単純に輝度が大きい側の輝度に近づく、あるいは一致するように補正しながら合成して出力してもよい。
【００７１】
また、局所制御部２０６の出力段に時間軸フィルタを挿入することに代えて、図１１に簡略的に示すように、合成部２０９の右目用合成映像出力を一時的に蓄えるメモリ２２０と、この後の合成部２０９の出力データのうち、左目用合成映像出力とメモリ２２０に蓄えた右目用合成映像出力とを合成する、第２合成部２２１とを設け、第２合成部２２１で合成された６０Ｈｚの合成映像信号２０１ｃを局所制御部２０６入力させてもよい。この方法によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を低減できて、輻射の影響を抑制することが可能である。また、第２合成部２２１としては、実施の形態１において説明した重み付けフィルタ１５０を用いても良い。また、重み付けフィルタ１５０の様に輝度差による処理ではなく、単純に輝度が大きい側の輝度に近づく、あるいは一致するように補正しながら合成して出力してもよい。
【００７２】
また、上記構成によれば、左右映像信号２０１ａ、２０１ｂを１２０Ｈｚで交互に切り替えて出力する形式を採用して、液晶駆動部２０２により、１２０Ｈｚの２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂからそれぞれ入力される左右映像信号に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示することにより、液晶駆動部２０２に入力される映像の右目と左目との切り替わり周期と、液晶パネル１０３に表示すべき映像の右目と左目との切り替わり周期が等しくなるので、液晶駆動部２０２の回路構成を簡単化でき、これによっても、回路を大幅に省略可能である。
【００７３】
また、以上の実施の形態１および２で述べた実施の形態では、液晶駆動部１０２、２０２および液晶パネル１０３が、右目用の映像と左目用の映像とをフレーム周波数Ｎで、時分割で交互に表示する構成であったが、右目用の映像と左目用の映像を同じ画面に、フレーム周波数Ｎ／２で表示する構成に対しても、本実施の形態を部分的に適用することができる。この場合は、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用との映像を、液晶パネル１０３の画素を半分ずつ使用して表示するよう、液晶駆動部が駆動を行う点のみが異なる。このとき、右目用の映像と左目用の映像とを交互に切り替えて表示する必要がないため、表示される映像のフレームレートは、時分割表示時の半分となる。
【００７４】
実施の形態１において左右映像の時分割表示を、同時表示に変更した場合の図２（ｂ）に対応する図を、図１２（ａ）に示す。また図３に対応する図を、図１２（ｂ）に示す。同様に実施の形態２において左右映像の時分割表示を、同時表示に変更した場合の図９（ｂ）に対応する図は、図１２（ａ）となる。このようにした場合でも、局所制御部を単一化する恩恵を受けることが可能である。
【００７５】
また、上記の実施の形態では、発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部１１０（２１０）が、左右の映像信号を合成する合成部１０９（２０９）または左右の映像信号を選択するセレクタ１６１と、前記合成部１０９（２０９）またはセレクタ１６１からの信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する局所制御部１０６（２０６）とから構成されている場合を述べた。すなわち、合成部１０９（２０９）またはセレクタ１６１により、映像信号を１つのラインにまとめた後に、１つの局所制御部１０６（１６２、２０６）で処理した場合を述べたが、これに限るものではない。すなわち、図１３〜図１５（ｂ）に示すように、映像表示装置３００の発光素子制御部としてのＬＥＤ制御部３０１において、各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される映像信号（右目用映像信号１０１ａや）を別個の局所制御部３０２、３０３で処理して発光輝度を決定した後、これらの発光輝度の信号を、平均フィルタや、２次元テーブル、あるいは加算フィルタ、重み付けフィルタなどからなる合成部（または選択部）３０４により処理して、液晶パネル１０３の動作周波数より低い動作周波数でＬＥＤドライバ１０４を制御して動作させるように構成してもよい。
【００７６】
この構成によっても、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができるので、映像のフレームレートと同等の早い周期でＬＥＤドライバ１０４とシリアル通信を行うことによる輻射の影響を、抑制することが可能である。また、発光領域の発光輝度値を、左右の映像信号に基づいて決定するので、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号のみに基づいて局所制御を行う場合と比較して、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。
【００７７】
以上、各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。すなわち、上記各実施の形態において説明した装置の構成および動作は単なる例示であり、これらを本発明の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本実施の形態に係る映像表示装置は、回路負荷や高速伝送に起因する輻射の低減をしつつ、品質良く局所コントラスト制御を適用した３Ｄ映像表示を行うことができるという効果を奏し、例えば、液晶ディスプレイなどの光源を必要とする映像表示装置としても有用である。また、この映像表示装置は、例えば、液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置として利用することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偶数の系統の映像信号ラインから映像信号が同じフレーム周期で入力され、前記映像信号に含まれる左目用映像と右眼用映像とにより立体映像を表示可能に構成された映像表示装置であって、
各映像信号ラインから入力された映像信号を出力する映像表示駆動部と、
複数の表示領域を有し入力される映像信号に応じて背面から入射する光を変調して前記左目用映像と前記右目用映像とを表示する映像表示部と、
前記表示領域に対応する複数の発光領域を有し前記映像表示部に背面から光を照射する発光素子と、
前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、
前記左目用映像と前記右目用映像とに基づいて前記発光領域の発光輝度値を決定し、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部を制御して動作させる発光素子制御部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記発光素子制御部は、
前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して合成映像信号を生成する合成部と、
前記表示領域の各々に対応する前記合成映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記映像表示駆動部は、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数の偶数倍の周波数で交互に、前記映像表示部に出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記映像表示駆動部は、各映像信号ラインから入力された映像信号に基づいて、左目用映像と右目用映像とを、入力周波数と同じ周波数または入力周波数の偶数倍の周波数で同時に、前記映像表示部に出力する
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項５】
左目用映像信号と右眼用映像信号とが、互いに異なる偶数の系統の信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、
前記合成部は、左目用映像信号と右眼用映像信号とを合成して合成映像信号を局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左目用映像信号および右眼用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項５記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記合成部は、右目用映像信号と左目用映像信号とを加算平均して合成する
ことを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記合成部は、左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する、
ことを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記合成部は、前記左目用映像の輝度と前記右目用映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
左目用映像信号と右目用映像信号とが順次切り替わって入力される、互いに異なる左右用映像信号が、異なる信号ラインから同じフレーム周期で同時に入力され、
前記合成部は、互いに異なる左右用映像信号同士を合成して、右目用の圧縮合成画像と左目用の圧縮合成画像とを交互に局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項１１】
前記合成部は、合成映像信号を、前記映像信号の系統数の半分の系統数の合成映像信号出力ラインから、前記左右用映像信号を入力する周波数と同じ周波数で前記局所制御部に出力する
ことを特徴とする請求項９記載の映像表示装置。
【請求項１２】
左目用映像信号と右目用映像信号とは、何れも奇数番号目の画素と偶数番号目の画素とで別系統の映像信号ラインから入力され、
前記合成部は、奇数番号目の画素に対応する映像信号または偶数番号目の画素に対応する映像信号の何れかの映像信号だけを選択し出力する
ことを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
前記局所制御部の出力段に時間軸フィルタが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
前記局所制御部の出力段に、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像に基づいた発光輝度値を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像に基づいた発光輝度値と、前記メモリに蓄積する発光輝度値との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する発光輝度合成部を設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
前記合成部は、前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される同じフレーム周期の映像信号同士を合成して左目用映像または当該左目用映像に対応する右目用映像を生成し、前記生成した右目用映像および前記左目用映像を時間的に独立かつ連続して出力する特徴を有し、
前記映像表示装置はさらに、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に先に出力する映像を蓄積するメモリと、
前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像と、前記メモリに蓄積する映像とを合成し、合成結果を合成映像信号として前記局制御部に出力する第２合成部とを設ける
ことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度を比較して、大きい側の輝度に近づくまたは一致するように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像表示装置。
【請求項１８】
前記第２合成部は、前記合成部が出力する前記左目用映像または前記右目用映像のうち、時間的に後に出力する映像の輝度と、前記メモリに蓄積する映像の輝度との輝度差に応じて、輝度差が大きいほど、出力信号の輝度が大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して出力する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
前記発光素子制御部は、
前記偶数の系統の映像信号ラインから入力される映像信号を交互に選択して映像信号を生成し、前記偶数の系統よりも少ない系統の映像信号ラインから前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で出力する選択部と、
前記選択部からの映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じて前記発光領域の発光輝度値を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項２０】
前記発光素子制御部は、
前記映像信号ラインの映像信号から前記映像信号の輝度値などの映像特徴量を検出し、前記映像特徴量に応じた前記発光領域の発光輝度値を決定して出力する複数の局所制御部と、
前記複数の局所制御部からの信号に基づいて、前記映像表示部の動作周波数より低い動作周波数で前記発光素子駆動部へ出力する合成部または選択部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項２１】
前記映像表示駆動部の前段に、フレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力するフレーム補間回路が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
前記発光素子は、複数の発光ダイオードで構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012046424.tif 000023
【図２】
2012046424.tif 000024
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012046424.tif 000027
【図６】
2012046424.tif 000028
【図７】
2012046424.tif 000029
【図８】
2012046424.tif 000030
【図９】
2012046424.tif 000031
【図１０】
2012046424.tif 000032
【図１１】
2012046424.tif 000033
【図１２】
2012046424.tif 000034
【図１３】
2012046424.tif 000035
【図１４】
2012046424.tif 000036
【図１５】
2012046424.tif 000037
【国際調査報告】
2012046424.tif 000038
2012046424.tif 000039
2012046424.tif 000040
2012046424.tif 000041