(57)【要約】【課題】  液晶表示装置に代表されるホールド型電気−光変換特性を有する画像表示装置の動画ボケを改善し、フリッカ妨害を低減する。【解決手段】  本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する液晶パネル５と、液晶パネル５を照明するランプ８ｉとを備えている。さらに、ランプ８ｉは、映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数より高い周波数にて発せられるパルス成分ｈとが混合された光によって、液晶パネル５を照明する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明する光源体とを備えている画像表示装置において、
上記光源体は、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数より高い周波数にて発せられるパルス成分ｈとが混合された光によって、上記画像表示手段を照明することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記パルス成分ｉの発光持続時間は、上記パルス成分ｈの発光持続時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記パルス成分ｈの発光開始時刻は、上記パルス成分ｉの発光開始時刻に対して、同期していない関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記パルス成分ｈは、上記映像信号の１フレーム毎に２回以上発せられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記パルス成分ｈは、臨界融合周波数より高い周波数にて発せられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記パルス成分ｉと、上記パルス成分ｈとは、同一の電力を上記光源体に供給して発せられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記光源体は、上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの両方を発するものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記パルス成分ｉを発生させる信号と、上記パルス成分ｈを発生させる信号とを合成する論理回路を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
上記パルス成分ｉを発生させる回路と、上記パルス成分ｈを発生させる回路とは、いずれもディジタル回路で構成されており、
上記パルス成分ｈを発生させる回路のビット長は、上記パルス成分ｉを発生させる回路のビット長より短いことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの周波数より高い周波数を有する信号を、上記パルス成分ｉを発生させる信号と上記パルス成分ｈを発生させる信号とが合成された信号に供給することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
上記パルス成分ｈの発光持続時間を固定する一方、そのパルス成分ｈの周波数を増減する画質調整手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
上記パルス成分ｈの周波数を固定する一方、そのパルス成分ｈの発光持続時間を増減する画質調整手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体を構成する複数のランプの全てが同時に点灯する時間がないことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体を構成するランプの全てが同時に消灯する時間がないことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えている画像表示装置において、
上記Ｋ個の光源体は、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数より高い周波数で発せられるパルス成分ｈとが混合された光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、
上記パルス成分ｉの発光開始時刻は、上記画像表示手段において映像が走査されるタイミングに応じて、上記Ｎ個の系統毎に制御されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
上記パルス成分ｈは、上記Ｎ個の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることを特徴とする請求項１５の画像表示装置。
【請求項１７】
上記パルス成分ｈは、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ≦Ｋ、Ｍは整数）の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることを特徴とする請求項１５の画像表示装置。
【請求項１８】
上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に点灯する時間がないことを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に消灯する時間がないことを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、
上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、
上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部または全てを消灯することを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えている画像表示装置において、
上記Ｋ個の光源体は、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉからなる光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、
上記パルス成分ｉの発光開始時刻は、上記画像表示手段において映像が走査されるタイミングに応じて、上記Ｎ個の系統毎に制御され、
上記パルス成分ｉの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、
上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、
上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部またはすべてを消灯することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２２】
上記光源体の点灯を制御するスイッチと上記光源体との間に、電流制限素子を備えていることを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２３】
上記光源体の点灯を制御するスイッチと、上記光源体の点灯電力を供給する電源回路との間に、電流制限素子を備えていることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２４】
上記電流制限素子は、無効電力を消費する受動素子であることを特徴とする請求項２２または２３に記載の画像表示装置。
【請求項２５】
映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えている画像表示装置において、
上記Ｋ個の光源体は、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、フレーム周波数より高い周波数で発せられるパルス成分ｈからなる光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、
上記パルス成分ｈは、上記Ｎ個の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２６】
上記パルス成分ｈの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、
上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、
上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部またはすべてを消灯することを特徴とする請求項２５に記載の画像表示装置。
【請求項２７】
上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に点灯する時間がないことを特徴とする請求項２５または２６に記載の画像表示装置。
【請求項２８】
上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に消灯する時間がないことを特徴とする請求項２５または２６に記載の画像表示装置。
【請求項２９】
上記光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項１ないし２８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項３０】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項２９に記載の画像表示装置。
【請求項３１】
上記画像表示手段は、液晶パネルであることを特徴とする請求項１ないし３０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項３２】
上記液晶パネルは透過型液晶パネルであり、
上記光源体は、上記透過型液晶パネルのバックライトを構成することを特徴とする請求項３１に記載の画像表示装置。
【請求項３３】
上記液晶パネルに設けられた能動素子により、その液晶パネルに接続された複数のゲートラインが順次走査されることを特徴とする請求項３１に記載の画像表示装置。
【請求項３４】
上記液晶パネルは、透過型液晶パネルであり、その透過型液晶パネルに設けられた能動素子により、その透過型液晶パネルに接続された複数のゲートラインが順次走査され、
上記光源体は、上記透過型液晶パネルのバックライトを構成することを特徴とする請求項３１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、特にアクティブマトリクス型のＬＣＤ（液晶表示装置）の動画の表示品位の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）の大画面化、高輝度化によって、ＰＣモニタ用からＴＶ用まで、その用途が拡大している。
【０００３】
ＬＣＤは、いわゆるホールド型発光の表示装置で、１フレーム内で表示輝度が急峻に変化しない。このため、フリッカ（ちらつき）が少なく、静止画の表示に適している。一方、動画の表示に関しては、非特許文献１にあるように、インパルス型発光の表示装置の方が好適である。
【０００４】
また、ホールド型発光の表示装置では、動画は、移動する被写体を長時間の露光で撮影した写真のように流れて表示される。これを、動画ボケ（ぼやけ、ぶれ、尾引き、にじみ、引きずり、Ｂｌｕｒ）と呼ぶ。
【０００５】
インパルス型発光に関する先行出願を数件挙げる。特許文献１に開示された技術では、シャッタを用いてランプの光を間欠的に遮断している。特許文献２に開示された技術では、ゲートラインの走査に同期して複数のランプを順次発光させている。特許文献３に開示された技術は、垂直同期信号ｖｓに同期したパルス光を、１フレームに２回以上発するものである。
【０００６】
〔ホールド型発光の表示装置〕
図３３は、ホールド型発光のバックライトを持つ透過型ＬＣＤのブロック図である。ここでは、解像度の一例として、ＬＣＤの解像度を横１１×縦８と仮定した。また、図３３において、細い配線は信号線またはバスラインを表し、太い配線は電力ラインを表している。
【０００７】
図３３に示すように、ホールド型発光の表示装置は、映像信号入力端子１と、制御回路２と、ソースドライバ３と、ゲートドライバ４と、液晶パネル５とを備えている。また、ソースドライバ３にはソースラインｓ０、ｓ１、ｓ２、…、ｓ１０が接続されており、ゲートドライバ４にはゲートラインｇ０、ｇ１、ｇ２、…、ｇ７が接続されている。そして、ソースラインとゲートラインとの各交点に液晶セル（図示せず）が形成されている。液晶セルは、走査される度に、映像信号に応じて光の透過率を変える。
【０００８】
さらに、ホールド型発光の表示装置は、発光電力入力端子６と、電源回路７と、ランプ８ｈと、導光板９とを備えている。ホールド型発光には、蛍光ランプなどが適している。
【０００９】
図３４は、ホールド型発光に起因する動画ボケを定性的に説明した図である。この図３４は、黒い背景の中を、縦３絵素、横任意の大きさの白色の物体が、毎フレーム１絵素の速さで、上から下へ移動する状態を模式的に表している。
【００１０】
図３４のＡ部分は、バックライトの発光波形を示すものである。横軸は時間（単位は垂直周期、フレーム）、縦軸は発光輝度（単位は任意）である。インタレース映像信号を表示する場合、横軸の単位はフィールドでもよい。なお、２つのフィールドが１つのフレームに該当する。
【００１１】
図３４のＡ部分では、発光輝度は、常に一定である。
【００１２】
図３４のＢ部分は、表示装置にて表示したい物体を示している。横軸は空間（単位は絵素、ピクセル）、縦軸は各絵素の透過率（単位は任意）である。３板式プロジェクタに使われる白黒（モノクロ）表示装置の類では、ドットを横軸の単位としてもよい。なお、１ピクセルは、ＲＧＢ色の３ドットまたは３つのサブピクセルに該当する。
【００１３】
図３４のＢ部分では、物体の輪郭は、鋭く切り立っている。図３４のＣ部分は、画面上を物体が移動する様子（横軸は時間、縦軸は空間）を表している。各絵素は、１フレームに１回の頻度で更新される。そして、物体の移動に応じて、斜めハッチの範囲が発光する。この物体の動きを目で追うと、図中の黒い矢印の方向に沿って、輝度変化が目の網膜上で積算（平均化）され、図３４のＤ部分のようにユーザの目に映る。なお、この図では、液晶分子の応答時間とゲートの走査時間は無視している。
【００１４】
図３４のＥ部分は、実際に網膜に映った物体の濃淡である。横軸は空間（単位は絵素）、縦軸は表示輝度（単位は任意）である。図３４のＥ部分をＢ部分と比較すると、図３４のＥ部分に示す物体の方が図３４のＢ部分に示す物体の輪郭より鈍っていることがわかる。このように輪郭が鈍ってしまうことが動画ボケである。
【００１５】
［インパルス型発光の表示装置］
図３５〜図３９は、インパルス型発光の表示装置の説明図である。図３５は、インパルス型発光のバックライトを有するＬＣＤのブロック図の一例である。以下、インパルス型発光のバックライトを有するＬＣＤについて、ホールド型発光の表示装置との差異を中心に説明する。
【００１６】
図３５に示すように、インパルス型発光のバックライトを有するＬＣＤは、点灯信号発生回路１０と、スイッチ１１と、ランプ８ｉと、導光板９ａとを備えている。なお、図３３と同一の機能および構成を有する部材には、図３５において同一の参照符号を付している。
【００１７】
図３５の制御回路２は、垂直同期信号ｖｓを点灯信号発生回路１０に出力し、点灯信号発生回路１０は、点灯信号ｐ０−ｐ３をスイッチ１１に出力する。スイッチ１１は、点灯信号ｐ０−ｐ３の信号レベルに応じて、電源回路７からランプ８ｉに流れる電力を通過させたり遮断したりする。なお、インパルス型発光には、ＬＥＤ（発光ダイオード）などのランプが適している。
【００１８】
導光板９ａは、ゲートラインｇ０〜ｇ７に平行に、複数の矩形の領域に分割されている。なお、図３５に示す構成では、導光板９ａは、領域Ｌ０〜Ｌ３の４つの領域に分割されている。領域Ｌ０は、ゲートラインｇ０・ｇ１が走査する絵素を照明するものである。以下同様に、領域Ｌ１はゲートラインｇ２・ｇ３、領域Ｌ２はゲートラインｇ４・ｇ５、領域Ｌ３はゲートラインｇ６・ｇ７が走査する絵素を照明する。各領域Ｌ０〜Ｌ３の点灯や消灯は、対応する点灯信号ｐ０〜ｐ３によって独立に制御される。
【００１９】
また、導光板を分割する領域の数は、ゲートラインの本数と同数とは限らない。たとえば図３５の構成では、導光板は４分割されているが、ゲートラインは８本ある。また、１つの領域を照明するランプは、１個とは限らない。図３５の構成では、１つの領域を２個のランプが照明している。
【００２０】
図３６は、図３５の点灯信号発生回路１０をディジタル回路で実現した一例である。図３６に示すように、点灯信号発生回路１０は、垂直同期信号ｖｓの入力端子１０１と、カウンタ１０２と、点灯時刻設定手段１０３ｒと、消灯時刻設定手段１０３ｆと、一致比較器（Equality Comparator）１０４ｒ・１０４ｆと、ＳＲフリップフロップ１０５と、点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…と、４分の１フレームの時間を保持する設定手段１０７と、遅延回路１０８とを備えている。なお、図３６において参照符号１０９を付した点線は、その点線で囲まれた範囲が同一の回路ブロックであることを表している。
【００２１】
また、図３６において、設定手段１０３ｒ・１０３ｆ・１０７には、ハッチングを施している。また、図３６において細い配線は１本の信号線、太い配線は１ビット幅以上のバスラインを表している。さらに、垂直同期信号ｖｓは、負論理（Ｈｉｇｈ期間がＬｏｗ期間より長い）とし、点灯信号ｐ０〜ｐ３は、正論理（Ｈｉｇｈで点灯、Ｌｏｗで消灯）とする。なお、図３６において、電源、ＧＮＤ端子、およびクロックラインは省略している。
【００２２】
また、カウンタ１０２は、垂直同期信号ｖｓのパルスによってクリアされる。つまり、カウンタ１０２は、垂直同期信号ｖｓに同期して動作する。カウンタ１０２の入力端子の○印は、負論理で動作することを示している。
【００２３】
設定手段１０３ｒおよび１０３ｆは、各々、ランプ８ｉの点灯タイミングと消灯タイミングを保持する機能を持つ。２つの一致比較器１０４ｒと１０４ｆは、カウンタ１０２の出力値が所定の設定値に一致すると、パルスをＳＲフリップフロップ１０５に出力する。ＳＲフリップフロップ１０５の出力信号のデューティによって、ランプの発光輝度が決まる。
【００２４】
また、回路ブロック１０９は、計４系統存在する。設定手段１０７と遅延回路１０８は、各系統の動作タイミングを決める機能を持つ。４つの回路ブロック１０９は、４分の１フレームの位相差を維持しながら並列に動作する。
【００２５】
なお、図３６の設定手段１０３ｒ・１０３ｆ・１０７は、ジャンパ抵抗器、ＤＩＰスイッチ、ＲＯＭ、レジスタなどで実現できる。また、これらの設定手段は、図３５には図示していない。表示装置の設計者、生産要員、取り付け業者、または視聴者などは、用途や映像信号のソース、または視聴者の嗜好その他に応じて、これらの設定手段が保持するパラメータを変更することで、最適な画質に調節できる。
【００２６】
図３７は、図３５の各部の動作波形を示す図である。ゲートラインｇ０〜ｇ７と、点灯信号ｐ０〜ｐ３のラインに、垂直同期信号ｖｓに同期したパルス信号が出力される。なお、図示の都合上、８本のゲートラインｇ０〜ｇ７のうち、４本ｇ０，ｇ２，ｇ４，ｇ６のみ描いている。点灯信号ｐ０〜ｐ３のＯＮ／ＯＦＦタイミングは、液晶分子の応答時間やゲートの走査時間を考慮して決定される。
【００２７】
図３８は、図３５の導光板９ａの領域Ｌ０〜Ｌ３の発光波形を示す図である。図３８に示すように、導光板９ａの領域Ｌ０〜Ｌ３は、垂直同期信号ｖｓに同期して、ゲートの走査と同じ方向に（図３８では画面の上部から下部に向かって）順次発光する。
【００２８】
図３９は、インパルス型発光のバックライトを備えるＬＣＤの動画ボケを説明するための図である。なお、図３９の表記方法は、図３４と同じである。また、図３８の領域Ｌ０と、図３９のＡ部分とは、同じ輝度の波形を示すものであるが、図面の表記する都合上、横軸（時間軸）の縮尺が異なっている。
【００２９】
図３９のＥ部分を図３４のＥ部分と比較すると、前者、すなわちインパルス型発光の方が、輪郭の濃淡が急峻になり、動画ボケが改善されていることがわかる。
【特許文献１】特開平３−２８４７９１号公報（１９９１年１２月１６日公開）
【特許文献２】特開平１１−２０２２８５号公報（１９９９年７月３０日公開）
【特許文献３】特開２０００−３２２０２９号公報（２０００年１１月２４日公開）
【非特許文献１】「液晶は動画表示を磨く、ＰＤＰは低消費電力で対抗」、日経エレクトロニクス、２００２年、１１−１８、１１０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
ところで、毎秒５０〜６０回の光の点滅は、臨界融合周波数（Critical Fusion Frequency、以下ＣＦＦ）を超えているため、人の目では知覚できず、フリッカは出ないと言われていた。このため、ＴＶの垂直周波数も、５０〜６０Ｈｚ程度に定められた。
【００３１】
しかしながら、近年、ＬＣＤの大画面化と高輝度化が進み、ＣＦＦが上昇した。これは、視細胞の錐体と杆体との特性の差や、Ferry−Porterの法則によるものである。その結果、５０〜６０Ｈｚのインパルス型発光でも、フリッカ妨害が出るようになった。しかし、ＴＶ放送の垂直周波数は、ＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）やＰＡＬ（Phase Alternation by Line）その他の規格で定められているため、容易に変更できない。
【００３２】
また、ＴＶの用途が拡大し、ＥＰＧ（電子番組表）、ＷＥＢブラウザ、スチル写真画像、店頭の拡販デモ、各種施設の案内、その他の表示にもＬＣＤが採用されるようになってきた。このため、ＬＣＤが静止画の表示に使われる機会が増え、その表示品位がますます重要になっている。
【００３３】
また、従来、フリッカは、表示妨害の１つに過ぎないと思われていた。しかしその後、フリッカが目の疲労や作業効率の低下を招くことが指摘され、ＰＣのリフレッシュレートの引き上げにつながった。そして今日、フリッカは、めまい、倦怠感、嘔吐、癲癇（てんかん、Epilepsy）を招く危険性が疑われている。将来、フリッカは、表示品位の問題ではなく、安全性の問題に変質する可能性さえある。
【００３４】
このような理由で、現在、インパルス型発光に関しては、動画ボケの低減効果よりも、フリッカの悪影響の方が大きいといえる。
【００３５】
図４０は、特許文献３に記載された技術による動画ボケの低減効果を説明するための図である。なお、図４０の表記方法は、図３４と同じである。図４０のＡ部分に示すような、１フレームに２回のインパルス発光によって、フリッカは改善される。しかし、図４０のＥ部分のように、動画の輪郭の傾斜１と傾斜３との間に平坦部２が現れ、濃淡の傾斜が２つに割れてしまう。すなわち、動画の輪郭が２重に見える副作用が現れる。
【００３６】
このように、今日まで、インパルス型発光のフリッカ妨害に対する効果的な対策は存在しなかった。本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、動画ボケおよびフリッカ妨害を改善し得る画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明は、一言で説明するなら、表示装置における動画の輪郭部分の輝度変化（図３９のＥ部分参照）を、図５のＥ部分に示すような輝度変化に改良するものである。これは、２００４年３月２２日、社団法人映像情報メディア学会にて公開された「ＡＭＬＣＤの動画画質改善手法の検討」の原理を応用したものである。
【００３８】
具体的に説明すれば、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明する光源体とを備えているものであって、上記光源体は、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数より高い周波数にて発せられるパルス成分ｈとが混合された光によって、上記画像表示手段を照明することを特徴としている。
【００３９】
上記構成によれば、画像表示手段において表示される動画は、光源体にて発せられるパルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光によって照明される。したがって、動画の輪郭部分の輝度に関しては、パルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光に対応して変化する部分と、パルス成分ｈに対応して変化する部分とが発生する。
【００４０】
ここで、パルス成分ｈは、フレーム周波数より高い周波数、つまりパルス成分ｉより高い頻度で発せられているので、動画の輪郭部分におけるパルス成分ｈに対応して輝度が変化する部分は、人間の動体視力では弁別することはできない。これにより、動画の輪郭が２重にならない。また、動画の輪郭部分におけるパルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光に対応して輝度が変化する部分は、パルス成分ｉの分だけ他の部分より長い時間発光するので、その傾斜を人間の動体視力で弁別することは容易である。これにより、動画ボケは生じない。
【００４１】
さらに、パルス成分ｈの周波数がフレーム周波数よりも高く設定されているので、パルス成分ｈによるフリッカは、人間には知覚されない。また、パルス成分ｈが寄与する発光輝度の分だけ、パルス成分ｉによる輝度を低減させることができるので、全体として、表示輝度を一定に保ったまま、フリッカを低減させることが可能となる。
【００４２】
このように、本発明の画像表示装置によれば、動画ボケが改善された状態で、フリッカを低減することが可能となる。
【００４３】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｉの発光持続時間が、上記パルス成分ｈの発光持続時間よりも長いことが好ましい。
【００４４】
前述した通り、動画の輪郭部分におけるパルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光に対応して輝度が変化する部分は、パルス成分ｉの分だけ他の部分より長い時間発光する。よって、上記構成のように、パルス成分ｉの発光時間を長くすればするほど、その傾斜を人間の動体視力で弁別することが、より容易になる。すなわち、動画ボケをより確実に防止できる。
【００４５】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｈの発光開始時刻が、上記パルス成分ｉの発光開始時刻に対して、同期していない関係にあることが好ましい。
【００４６】
上記構成によれば、パルス成分ｈとパルス成分ｉとは常に発光開始時刻がずれることになるので、画像表示手段において表示される動画の輪郭部分に関して、パルス成分ｈに対応して輝度が変化する部分を、より確実に人間の動体視力で弁別できないものとすることができる。また、動画の輪郭部分においてパルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光に対応して輝度が変化する部分に関しては、傾斜の弁別をさらに容易にでき、動画ボケをより確実に防止できる。
【００４７】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｈが、上記映像信号の１フレーム毎に２回以上発せられることが好ましい。
【００４８】
上記構成によれば、パルス成分ｈとパルス成分ｉとが混合された光の輝度に関して、１次高調波成分の大きさを低減することができる。これにより、より確実にフリッカを低減することが可能となる。
【００４９】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｈが、臨界融合周波数より高い周波数にて発せられることが好ましい。
【００５０】
上記構成によれば、パルス成分ｈが臨界融合周波数より高い周波数にて発せられるので、パルス成分ｈはフリッカの原因にはならない。これにより、フリッカ妨害を確実に低減させることが可能となる。
【００５１】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｉと、上記パルス成分ｈとが、同一の電力を上記光源体に供給して発せられることが好ましい。
【００５２】
上記構成によれば、パルス成分ｉとパルス成分ｈとは、同一の電力にて発せられる。このように同一の電力にてパルス成分ｉおよびパルス成分ｈを発することは、たとえば、電源からの電力を、ディジタル回路で制御されたスイッチによりスイッチングすることにより、容易に実現することができる。よって、画像表示装置における消費電力を低減させることができる。
【００５３】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記光源体が、上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの両方を発するものであることが好ましい。
【００５４】
上記構成によれば、光源体によりパルス成分ｉおよびパルス成分ｈの両方が発せられるので、パルス成分ｉとパルス成分ｈとを、導光板等の光学系を用いて混合する必要がない。したがって、画像表示手段における輝度ムラや色度ムラを低減することができる。
【００５５】
さらに、本発明の画像表示装置は、上記パルス成分ｉを発生させる信号と、上記パルス成分ｈを発生させる信号とを合成する論理回路を備えていることが好ましい。
【００５６】
上記構成によれば、パルス成分ｉとパルス成分ｈとの混合を、電力回路や光学系を用いずに論理回路で行うことができる。さらに、電力回路を用いないので上記構成を採用することによるコストアップは最小限で済み、光学系を用いないので画像表示手段における輝度ムラや色度ムラを低減することができる。
【００５７】
さらに、本発明の画像表示装置においては、上記パルス成分ｉを発生させる回路と、上記パルス成分ｈを発生させる回路とは、いずれもディジタル回路で構成されており、上記パルス成分ｈを発生させる回路のビット長は、上記パルス成分ｉを発生させる回路のビット長より短いことが好ましい。
【００５８】
上記構成によれば、パルス成分ｈを発生させる回路のビット長が、パルス成分ｉを発生させる回路のビット長よりも短く構成されているので、パルス成分ｈを発生させる回路の規模を削減することができる。これにより、動画ボケの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を奏するための回路規模の増加を抑えることができる。
【００５９】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例１の３に記載されているように、上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの周波数より高い周波数を有する信号を、上記パルス成分ｉを発生させる信号と上記パルス成分ｈを発生させる信号とが合成された信号に供給することが好ましい。
【００６０】
上記構成によれば、パルス成分ｉおよびパルス成分ｈの周波数より高い周波数を有する信号（信号ｄ）のデューティを絞ることにより、パルス成分ｈとパルス成分ｉとが混合された光の輝度を調整することが可能となる。また、信号ｄの周波数は、パルス成分ｈおよびパルス成分ｉの周波数より高く設定されているので、パルス成分ｈとパルス成分ｉとの間における関係は、信号ｄを供給する前後において維持される。したがって、画像表示手段における画像表示品位が低下することもない。
【００６１】
なお、信号ｄの周波数のオーダーは、パルス成分ｉおよびパルス成分ｈの周波数のオーダーより３桁以上高くすることが望ましい。これにより、信号ｄにより発せられる光は、人間には弁別されないし、その光がフリッカの原因にならないようにすることができる。
【００６２】
さらに、本発明の画像表示装置は、上述する実施例２の１に記載されているように、上記パルス成分ｈの発光持続時間を固定する一方、そのパルス成分ｈの周波数を増減する画質調整手段を備えていることが好ましい。
【００６３】
画像表示手段は、動画を表示する場合もあれば静止画を表示する場合もある。そして、動画を表示する場合、および静止画を表示する場合のそれぞれに関して、適切なパルス成分ｈの周波数、およびパルス成分ｈの発光持続時間が存在する。
【００６４】
上記構成によれば、画質調整手段によりパルス成分ｈの周波数を増減できるので、画像表示手段において表示される画像に適した周波数にパルス成分ｈの周波数を設定できる。これにより、画像表示装置の用途や映像信号のソース、または視聴者の嗜好等に応じて画質を調整することができる。
【００６５】
また、画質調整手段は、パルス成分ｈの発光持続時間を固定するので、画質を調整するためにパルス成分ｈを極端に短くする必要がない。したがって、スイッチングノイズ対策も容易である。
【００６６】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例２の２に記載されているように、上記パルス成分ｈの周波数を固定する一方、そのパルス成分ｈの発光持続時間を増減する画質調整手段を備えていることが好ましい。
【００６７】
また、上記構成によれば、画質調整手段によりパルス成分ｈの発光持続時間を増減できるので、画像表示手段において表示される画像に適した発光持続時間にパルス成分ｈを設定できる。これにより、画像表示装置の用途や映像信号のソース、または視聴者の嗜好等に応じて画質を調整することができる。
【００６８】
また、画質調整手段は、パルス成分ｈの周波数を固定するので、水平走査周波数などとの干渉によるビート対策を容易に行うことができる。
【００６９】
また、本発明の画像表示装置は、後述する実施例３の１に記載されているように、上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体を構成する複数のランプの全てが同時に点灯する時間がないことが好ましい。
【００７０】
上記構成によれば、光源体を構成するランプの全てが同時に点灯する時間がないので、光源体の電源回路の瞬間最大定格を低減することができる。したがって、電源回路として小型で安価なものを用いることができる。また、電源回路に流れる高調波も低減できる。
【００７１】
さらに、本発明の画像表示装置は、実施例３の１に記載されているように、上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体を構成するランプの全てが同時に消灯する時間がないことが好ましい。
【００７２】
上記構成によれば、光源体を構成するランプの全てが同時に消灯する時間がないので、電源回路のスイッチング動作を安定させることができる。
【００７３】
また、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備え、上記Ｋ個の光源体が、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数より高い周波数で発せられるパルス成分ｈとが混合された光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、上記パルス成分ｉの発光開始時刻が、上記画像表示手段において映像が走査されるタイミングに応じて、上記Ｎ個の系統毎に制御される構成であってもよい。
【００７４】
上記構成によれば、パルス成分ｉとパルス成分ｈとが混合された光により画像表示手段を照明するので、動画ボケが改善された状態で、フリッカを低減することが可能となる。
【００７５】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例３の１に記載されているように、上記パルス成分ｈが、上記Ｎ個の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることが好ましい。
【００７６】
上記構成によれば、Ｎ個の系統からなる光源体が、互いに発光開始時刻がずれるように制御されるので、光源体に用いる電源回路の瞬間最大定格を低減することができる。
【００７７】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例３の２に記載されているように、上記パルス成分ｈが、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ≦Ｋ、Ｍは整数）の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることが好ましい。
【００７８】
上記構成によれば、発光開始時刻がずれるように制御されるパルス成分ｈの系統数が、パルス成分ｉの発光開始時刻を制御するための系統数よりも少ないので、パルス成分ｈを発生させる回路のゲート規模を小さくすることができる。
【００７９】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例３の１に記載されているように、上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に点灯する時間がないことが好ましい。
【００８０】
上記構成によれば、光源体の全てが同時に点灯する時間がないので、光源体の電源回路の瞬間最大定格を低減することができる。したがって、電源回路として小型で安価なものを用いることができる。
【００８１】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例３の１に記載されているように、上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に消灯する時間がないことが好ましい。
【００８２】
上記構成によれば、光源体の全てが同時に消灯する時間がないので、電源回路のスイッチング動作を安定させることができる。
【００８３】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例４の１に記載されているように、上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部または全てを消灯することが好ましい。
【００８４】
上記構成によれば、保護回路により、点灯信号に関して同一の論理状態にある系統の数、すなわち同時に導通するスイッチの数が数えられる。そして、その系統の数が許容値を超えていれば、保護回路により光源体が強制的に消灯されるので、許容限度数を越える数の光源体が同時に発光する事故を未然に防ぐことができる。これにより、たとえば瞬間的に視聴者が強力な閃光にさらされてしまうことを防止できる。
【００８５】
また、本発明の画像表示装置は、後述する実施例４の２に記載されているように、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えているものであって、上記Ｋ個の光源体は、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉからなる光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、上記パルス成分ｉの発光開始時刻は、上記画像表示手段において映像が走査されるタイミングに応じて、上記Ｎ個の系統毎に制御され、上記パルス成分ｉの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部またはすべてを消灯する構成であってもよい。
【００８６】
上記構成によれば、保護回路により、点灯信号に関して同一の論理状態にある系統の数、すなわち同時に導通するスイッチの数が数えられる。そして、その系統の数が許容値を超えていれば、保護回路により光源体が強制的に消灯されるので、許容限度数を越える数の光源体が同時に発光する事故を未然に防ぐことができる。これにより、たとえば瞬間的に視聴者が強力な閃光にさらされてしまうことを防止できる。
【００８７】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例５の１に記載されているように、上記光源体の点灯を制御するスイッチと上記光源体との間に、電流制限素子を備えていることが好ましい。または、後述する実施例５の２に記載されているように、上記光源体の点灯を制御するスイッチと、上記光源体の点灯電力を供給する電源回路との間に、電流制限素子を備えていてもよい。
【００８８】
上記構成によれば、光源体に流れる突入電流を電流制限素子により低減できるので、短絡事故から画像表示装置における電力ラインを保護できる。
【００８９】
さらに、上記電流制限素子は、無効電力を消費する受動素子であることが好ましい。
【００９０】
上記構成によれば、電流制限素子として無効電力を消費する受動素子を用いるので、画像表示装置の消費電力を増加させることなく、短絡事故から画像表示装置における電力ラインを保護できる。
【００９１】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例６の２に記載されているように、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えているものであって、上記Ｋ個の光源体は、互いに発光が独立に制御されるＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされているとともに、それぞれの系統から、フレーム周波数より高い周波数で発せられるパルス成分ｈからなる光を発して上記画像表示手段を照明するものであって、上記パルス成分ｈは、上記Ｎ個の系統に関して、互いに発光開始時刻がずれるように制御されていることが好ましい。
【００９２】
画像表示装置が、各種施設の案内表示用のものである場合や、モバイル機器向けのものである場合には、動画ボケはほとんど問題とならない。したがって、パルス成分ｉは、必ずしも光源体から画像表示手段に照射される必要はない。
【００９３】
また、パルス成分ｈは、互いに発光開始時刻がずれるように制御されているので、光源体の電源回路に加わる負荷を低減することができる。
【００９４】
さらに、本発明の画像表示装置は、後述する実施例６の１に記載されているように、上記パルス成分ｈの発生回路と、上記光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を備え、上記発生回路は、上記光源体を発光させるべく複数の系統からなる点灯信号を上記保護回路へ出力し、上記保護回路は、上記複数の系統からなる点灯信号に関して、同一の論理状態にある系統の数を数え、その系統の数が所定の許容値を超えていれば、上記光源体の一部またはすべてを消灯することが好ましい。
【００９５】
上記構成によれば、保護回路により、点灯信号に関して同一の論理状態にある系統の数、すなわち同時に導通するスイッチの数が数えられる。そして、その系統の数が許容値を超えていれば、保護回路により光源体が強制的に消灯されるので、許容限度数を越える数の光源体が同時に発光する事故を未然に防ぐことができる。これにより、たとえば瞬間的に視聴者が強力な閃光にさらされてしまうことを防止できる。
【００９６】
さらに、上記構成の画像表示装置は、後述する実施例６の１に記載されているように、上記画像表示手段に画像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に点灯する時間がないことが好ましい。
【００９７】
上記構成によれば、光源体を構成するランプの全てが同時に点灯する時間がないので、光源体の電源回路の瞬間最大定格を低減することができる。したがって、電源回路として小型で安価なものを用いることができる。また、電源回路に流れる高調波も低減できる。
【００９８】
さらに、上記構成の画像表示装置は、上記画像表示装置に有効な映像が表示されている間、上記光源体の全てが同時に消灯する時間がないことが好ましい。
【００９９】
上記構成によれば、光源体を構成するランプの全てが同時に消灯する時間がないので、電源回路のスイッチング動作を安定させることができる。
【０１００】
また、本発明の画像表示装置における光源体は、半導体発光素子であることが好ましい。
【０１０１】
上記構成によれば、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを光源体として用いているので、パルス成分ｈとパルス成分ｉとを光源体から適切に発光することができる。
【０１０２】
また、本発明の画像表示装置における画像表示手段は、液晶パネルであることが好ましい。
【０１０３】
上記構成によれば、液晶パネルを利用した液晶表示装置について、本発明の画像表示装置に係る効果を得ることができる。
【０１０４】
また、本発明の画像表示装置における画像表示手段は、上記液晶パネルが透過型液晶パネルであり、上記光源体が、上記透過型液晶パネルのバックライトを構成することが好ましい。
【０１０５】
上記構成によれば、直視型液晶表示装置について、本発明の画像表示装置に係る効果を得ることができる。
【０１０６】
さらに、上記液晶パネルに設けられた能動素子により、その液晶パネルに接続された複数のゲートラインが順次走査されていてもよい。
【０１０７】
上記構成によれば、アクティブマトリクス型液晶表示装置について、本発明の画像表示装置に係る効果を得ることができる。
【０１０８】
さらに、上記液晶パネルは、透過型液晶パネルであり、その透過型液晶パネルに設けられた能動素子により、その透過型液晶パネルに接続された複数のゲートラインが順次走査され、上記光源体は、上記透過型液晶パネルのバックライトを構成してもよい。
【０１０９】
上記構成によれば、アクティブマトリクス透過型液晶表示装置について、本発明の画像表示装置に係る効果を得ることができる。
【発明の効果】
【０１１０】
本発明によれば、液晶表示装置に代表されるホールド型電気−光変換特性を有する画像表示装置の表示品位を改善できる。さらに、動画の尾引きを改善できるとともに、フリッカ妨害を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１１】
〔第１の発明〕
図１〜図１１は、本願にかかる第１の発明を説明するための図である。まず、図１〜図６を用いて、従来例の図３５〜図４０との相違点を中心に、第１の発明にかかるＬＣＤの原理を説明する。次に、図７〜図１１を用いて、第１の発明にかかるＬＣＤの変形例を説明する。
【０１１２】
〔第１の発明の原理〕
図１は、第１の発明にかかるＬＣＤの一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の発明に係るＬＣＤは、図３５の点灯信号発生回路１０を点灯信号発生回路１０ａに置き換えたものである。なお、図１においては、図３５と同様の機能および構成を有する部材に同一の参照符号を付している。
【０１１３】
図２は、第１の発明のＬＣＤにおける点灯信号発生回路１０ａ（図１参照）の一構成例（「実施例１の１」とする）である。なお、図２においては、図３６と同一の機能および構成を有する部材に同一の参照符号を付している。また、図２に示す点灯信号発生回路１０ａは、垂直同期信号ｖｓに同期したインパルス信号ｉ０〜ｉ３を発生させる。
【０１１４】
さらに、図２に示すように、点灯信号発生回路１０ａは、カウンタ２０２ｐと、カウンタ２０２ｐのカウント周期の設定手段２０３ａと、点灯時刻設定手段２０３ｒと、消灯時刻設定手段２０３ｆと、一致比較器２０４ａ・２０４ｒ・２０４ｆと、ＳＲフリップフロップ２０５と、ＯＲゲート１１０…と、点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…とを備えている。
【０１１５】
また、カウンタ２０２ｐは、垂直同期信号ｖｓによってクリアされない。その代わり、一致比較器２０４ａの出力信号によってクリアされる。なお、カウンタ１０２は負論理、カウンタ２０２ｐは正論理で動作するが、第１の発明は、このような論理の極性に何ら限定されるものではない。
【０１１６】
さらに、カウンタ２０２ｐがクリアされる頻度、つまりカウント周波数は、フリッカが見えなくなる臨界融合周波数ＣＦＦより高く設定する必要がある。なお、カウント周波数は、垂直周波数の整数倍でもよいし、非整数倍でもよく、水平走査周波数その他と干渉してビートが出ないように決めればよい。設定手段２０３ａは、その周波数を設定するためのパラメータを保持する。
【０１１７】
そして、前述した通り、現在、ＣＦＦは、垂直周波数より高くなっている。このため、図２のカウンタ２０２ｐのカウント周期は、カウンタ１０２の周期より短くなる。したがって、カウンタ２０２ｐのビット長を、カウンタ１０２のビット長より短くしてもよい。これにより、第１の発明の実施に伴う回路規模の増加を押さえられる。
【０１１８】
また、図２の設定手段２０３ｒと一致比較器２０４ｒとによってランプの点灯タイミングが作られる一方、設定手段２０３ｆと一致比較器２０４ｆとによってランプの消灯タイミングが作られる。このようにして作られた点灯／消灯タイミングは、ＳＲフリップフロップ２０５に送られる。そして、ＳＲフリップフロップ２０５の出力信号ｈは、ＯＲゲート１１０…に出力される。
【０１１９】
なお、出力信号ｈは、カウンタ２０２が垂直同期信号ｖｓによってクリアされていないので、インパルス信号ｉ０〜ｉ３とは固定の位相差（時間差）で出力されることはない。つまり、出力信号ｈとインパルス信号ｉ０〜ｉ３とは、同期していない関係にある。
【０１２０】
ＯＲゲート１１０…は、垂直同期信号ｖｓに同期したインパルス信号ｉ０〜ｉ３と、ＣＦＦを超える高周波信号ｈとの論理和をとり、点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…に出力する。
【０１２１】
図３は、垂直同期信号ｖｓ、インパルス信号ｉ０〜ｉ３、高周波信号ｈ、およびランプの点灯信号ｐ０〜ｐ３の動作波形を示す図である。ゲートラインの走査波形は、図３７の従来例と同じなので、図３における記載を省略する。
【０１２２】
図３に示すように、インパルス信号ｉ０〜ｉ３は、１垂直周期に１回発せられ、高周波信号ｈは、１垂直周期に複数回発せられる。ランプの点灯信号ｐ０は、インパルス信号ｉ０と、高周波信号ｈとを合成した信号である。同様に、点灯信号ｐ１は、インパルス信号ｉ１と、高周波信号ｈとを合成した信号であり、点灯信号ｐ２は、インパルス信号ｉ２と、高周波信号ｈとを合成した信号であり、点灯信号ｐ３は、インパルス信号ｉ３と、高周波信号ｈとを合成した信号である。
【０１２３】
図４は、図１の導光板９ａにおける領域Ｌ０〜Ｌ３の発光波形と、発光電力入力端子６から電源回路７に流れる電力Ｐの波形とを示す図である。なお、図４に対応する従来例の図面は、図３８である。
【０１２４】
図４において太線でハッチングされている部分は、図３のインパルス信号ｉ０〜ｉ３に対応する発光を表し、図４において細線でハッチングされている部分は、図３の高周波信号ｈに対応する発光を表す。図４に示すように、通常、インパルス信号ｉ０〜ｉ３による発光時間（パルスの幅）は、高周波信号ｈによる発光時間（パルスの幅）より長くなる。
【０１２５】
ところで、液晶パネルを取り除いたバックライト単体の発光輝度、すなわち導光板（図４の領域Ｌ０〜Ｌ３）から発せられる光の輝度は、その発光波形の平均値に比例する。本実施例では、発光波形の平均値は、そのデューティ（点灯時間）に比例する。したがって、したがって、表示装置の輝度の仕様値が同じなら、第１の発明によって高周波信号ｈ（図３参照）を付加した分だけ、インパルス信号ｉ０〜ｉ３（図３参照）のデューティを絞ることができる。
【０１２６】
図５は、第１の発明による動画の輪郭の濃淡を説明するための図である。図５に対応する従来例の説明図は、図３２、図３９および図４０である。
【０１２７】
図５のＡ部分における時間間隔が長いパルスは、図３のインパルス信号ｉ０〜ｉ３に対応して発光している部分であり、図５のＡ部分における細いパルスは、図３の高周波信号ｈに対応して発光している部分である。
【０１２８】
図５のＥ部分における段差１と段差３とは、人の動体視力では識別困難であるので、動画ボケとしては認識されない。このような画像の細部に至るまで、動体視力では見分けられない。結局、急峻な傾斜２のみが動画の輪郭として認識される。なお、物体が静止すれば、段差１と段差３とは消滅するので、静止視力でも段差は知覚されない。よって、物体が停止した後も、停止前と同じ発光波形でバックライトを点灯し続けて構わない。
【０１２９】
第１の発明では、高周波信号ｈの影響は、輪郭の両端（図５のＥ部分における段差１と段差３）に現れる。一方、特許文献３に記載された技術では、輪郭の中央（図４０のＥ部分における平坦部２）に動画ボケの不具合が現れる。前者は、後者より、動画の輪郭の表示品位が改善されていることがわかる。
【０１３０】
図６は、第１の発明に係る領域Ｌ０の発光波形（図４参照）と、従来技術における領域Ｌ０の発光波形（図３８参照）とのフーリエ級数の計算結果である。なお、図６のＩ部分は、図４に示す領域Ｌ０の発光波形と同じであり、図６のII部分は、図３８に示した領域Ｌ０の発光波形と同じ波形である。図６のIII部分は、第１の発明、および従来例のそれぞれにおける領域Ｌ０の発光波形の高調波成分である。
【０１３１】
ところで、フリッカの最大の原因は、１次高調波、すなわち垂直周波数と同じ周波数の成分である。直流成分はフリッカの原因にならない。２次以上の高調波成分も、フリッカの発生要因としては無視できる。
【０１３２】
そして、フリッカ妨害の程度は、表示輝度に依存するので、図６のIII部分では、第１の発明と従来例とで、波形の平均値を同一にそろえている。この条件下で、両者の１次高調波の大きさを見比べればよい。
【０１３３】
図６のIII部分に示すとおり、第１の発明および従来例の発光波形の１次高調波は、それぞれ０．８２０および１．２７７である。これは、前者、すなわち第１の発明は、後者、すなわち従来例に比べて、フリッカが低減されていることを意味する。
【０１３４】
なお、２次以上の高調波成分のフリッカへの影響はほぼ無視できるので、高周波信号ｈの周波数は、垂直周波数の２倍以上が望ましい。
【０１３５】
第１の発明において高周波信号ｈに対応する発光成分は、臨界融合周波数ＣＦＦより高い周波数で点滅するので、フリッカの原因にはならない。しかし、高周波信号ｈは、バックライトの発光輝度に寄与する。
【０１３６】
つまり、高周波信号ｈによる発光は、容易に知覚される。その分、インパルス信号ｉ０〜ｉ３に対応する発光輝度が下げられる。これにより、フリッカ妨害が抑制される。これが、第１の発明において図３５の点灯信号発生回路１０を点灯信号発生回路１０ａに置き換えた効果である。
【０１３７】
また、高周波信号ｈによる発光は、いわば擬似的なホールド型発光と言える。そこで、以下、高周波信号ｈのような制御信号、あるいはその信号による発光波形を、擬似ホールドパルスと呼ぶことにする。
【０１３８】
また、第１の発明によれば、複数の種類のランプ、つまりインパルス型発光のランプとホールド型発光の出力光を、導光板９ａ（図１）内部で混合させる必要がない。このため、第１の発明によれば、輝度ムラや色度ムラを招きにくいという利点が得られる。
【０１３９】
さらに、スイッチは、ディジタル回路で制御しやすく、また、スイッチ自身は、ＯＮでもＯＦＦでも電力を消費しない。たとえば、バイポーラトランジスタでスイッチングする場合、飽和領域でも遮断領域でも、大きなコレクタ損失は発生しない。よって、第１の発明によれば、ヒートシンクなどの放熱設計が不要になるだけでなく、低消費電力化にも貢献できる。
【０１４０】
これは、Ｄ級増幅回路の効率が高いことと同じ理由による。ただし、本発明は、表示装置の光源をＤ級増幅で調光することではなく、Ｄ級増幅の特長を生かした光源の制御方法に関するものである。
【０１４１】
また、第１の発明は、図３５の点灯信号発生回路１０に手を加えているだけなので、従来例に対するコストアップはわずかである。さらに、ゲートラインに沿って分割された導光板９ａなどの大型の部材や、スイッチ１１などの電力回路周辺部材は、コストのかかる部材ではあるが、図３５に示した従来のＬＣＤにおける部材をそのまま流用できる。
【０１４２】
なお、第１の発明は、導光板の分割を妨げるものではない。すなわち、第１の発明において、従来例同様、導光板を複数の領域に分割し、各領域を別系統のランプで照明してもよい。
【０１４３】
つまり、図３５に示すＬＣＤのように、複数のランプ８ｉが、導光板９ａの領域Ｌ０〜Ｌ３を照明すべく４系統に分割されており、各領域Ｌ０〜Ｌ３における点灯／消灯が、点灯信号ｐ０〜ｐ３によって独立に制御されるように構成してもよい。さらに、インパルス信号ｉ０〜ｉ３のそれぞれの立ち上がりタイミングを、液晶パネル５において映像が走査されるタイミングに応じて、独立に制御してもよい。
【０１４４】
なお、導光板９ａを分割する系統数は、４つに限定されるものでない。また、１つの領域を照らすランプの数も、２つに限定されるものではない。
【０１４５】
〔第１の発明の他の実施例〕
図７は、図１の点灯信号発生回路１０ａの他の構成例（「実施例１の２」とする）である。図２との違いは、２つの設定手段２０３ａ・２０３ｒを、１つの設定手段２０３に統合し、２つの一致比較器２０４ａ・２０４ｒを、１つの一致比較器２０４に統合したことである。図７のカウンタ２０２ｐは、一致比較器２０４の正論理の出力信号でクリアされる。しかし、その機能は、図２と同じである。なお、図７においては、図２と同一の機能および構成を有する部材に同一の参照番号を付している。
【０１４６】
実施例１の２では、擬似ホールドパルス信号ｈの周期とデューティとを、各々、設定手段２０３・２０３ｆとによって調整できる。なお、擬似ホールドパルス信号ｈの位相は調整できない。しかし、擬似ホールドパルス信号ｈは、垂直同期信号ｖｓに非同期に発せられる高周波信号なので、その位相によって画質が変化することはないので全く問題ない。
【０１４７】
図７に示す実施例１の２によれば、点灯信号発生回路１０ａの規模を実施例１の１（図２）より抑えることができる。すなわち、実施例１の２によれば、実施例１の１における設定手段２０３ａおよび一致比較器２０４ａ・２０４ｒを省略することが可能となる。
【０１４８】
図８は、図１の点灯信号発生回路１０ａのさらに他の構成例（「実施例１の３」とする）である。図７に示した点灯信号発生回路１０ａとの違いは、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式の調光機能を追加したことである。
【０１４９】
映像がまぶしすぎる場合、映像信号の振幅を絞ると、黒つぶれが発生したり、量子化雑音が増加したりする。それを防ぐため、表示装置が備えるランプの出力を絞るのが一般的である。画質改善と調光機能とを両立させなければ、表示装置の商品価値が損なわれる。そこで、実施例１の３では、画質改善と調光機能とが両立されている。
【０１５０】
図８に示すように、実施例１の３の点灯信号発生回路１０ａは、正論理の信号でクリアされるカウンタ３０２ｐ、カウント周期および点灯時刻の設定手段３０３と、消灯時刻設定手段３０３ｆと、一致比較器３０４と、ＳＲフリップフロップ３０５とを備えている。また、点灯信号発生回路１０ａは、ＡＮＤゲート１１１…を備えている。図８においては、図７と同一の機能および構成を有する部材に同一の番号を付している。
【０１５１】
ＳＲフリップフロップ３０５は、ＰＷＭ調光信号ｄをＡＮＤゲート１１１…に出力するものである。ＡＮＤゲート１１１…は、ＰＷＭ調光信号ｄと、ＯＲゲート１１０…との出力信号の論理積を取り、その結果を点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…に出力する。
【０１５２】
ＰＷＭ調光信号ｄの発生回路は、インパルス信号ｉ０〜ｉ３や擬似ホールドパルス信号ｈの発生回路に似ている。しかし、各信号の周波数と機能は、全く異なる。
【０１５３】
つまり、インパルス信号ｉ０〜ｉ３は、垂直同期信号ｖｓと同じ周波数、たとえば６０Ｈｚの信号である。一方、擬似ホールドパルス信号ｈは、臨界融合周波数ＣＦＦを越える周波数、たとえば６００Ｈｚの信号である。ＰＷＭ調光信号ｄは、擬似ホールドパルス信号ｈより十分高い周波数、たとえば６００ｋＨｚの信号である。このため、カウンタ３０２のビット長は、カウンタ１０２やカウンタ２０２ｐのビット長より短くてもよい。
【０１５４】
図９は、図８の回路の各部分、すなわち垂直同期信号ｖｓ、インパルス信号ｉ０、擬似ホールドパルス信号ｈ、ＰＷＭ調光信号ｄ、ランプの点灯信号ｐ０の動作波形を示す図である。なお、ＰＷＭ調光信号ｄとランプの点灯信号ｐ０とに関しては、一部を抜き出し、時間軸を拡大して描いている。
【０１５５】
設定手段３０３・３０３ｆを用いてＰＷＭ調光信号ｄのデューティを絞れば、インパルス信号ｉ０〜ｉ３と擬似ホールドパルス信号ｈとの間における関係を維持したまま、すなわち表示品位を維持したまま、ランプの調光を絞ることができる。
【０１５６】
さらに、ＰＷＭ調光信号ｄの周波数を擬似ホールドパルス信号ｈの周波数より、たとえば３桁高くすれば、ＰＷＭ調光信号ｄの位相を管理しなくても、調光誤差は０．１％（１／１０００）以下に収まる。すなわち、ＰＷＭ調光信号ｄの位相の影響は、人の視力では識別できない。もちろん、ＰＷＭ調光信号ｄによる発光は、フリッカの原因にはならない。
【０１５７】
また、ＰＷＭ調光信号ｄの発生回路に、たとえば、ＰＷＭ調光信号ｄの周波数の１００倍、すなわち６０ＭＨｚのクロックを供給すれば、１００段階の調光が可能となり、きめ細かく調光可能になる。
【０１５８】
以上挙げた各信号の周波数は、一例に過ぎない。しかし、いずれの周波数も、今日の技術を用いて、合理的なコストで実現可能な値である。
【０１５９】
このように、実施例１の３によれば、画質改善と調光機能の向上とを同時に実現することができる。しかも、インパルス信号ｉ０〜ｉ３や擬似ホールドパルス信号ｈのデューティを個別に調節するよりも簡単である。
【０１６０】
図１０は、図１の点灯信号発生回路１０ａのさらに他の構成例（「実施例１の４」とする）である。図７との違いは、論理ゲート２１２を、垂直同期信号ｖｓの入力端子１０１と、一致比較器２０４およびカウンタ２０２ｐとの間に追加したことである。この変更によって、カウンタ２０２ｐは、垂直同期信号ｖｓのパルス、および一致比較器２０４の出力のいずれによってもクリアされるようになる。なお、図８においては、図７と同じ機能および構成を有する部材に同一の参照番号を付している。
【０１６１】
なお、信号の極性は、本発明を限定するものではない。各信号の極性に応じて、適切な論理ゲート２１２を選択すればよい。
【０１６２】
実施例１の４では、カウンタ２０２ｐは、垂直同期信号ｖｓのパルスに同期してクリアされる。これによって、回路のデバグが容易になる。さらに、ＩＣの出荷検査で使用されるパターン（テストベンチ）の作成に要する手間も削減することができる。また、瞬間的な停電などで点灯信号発生回路１０ａが誤動作しても、１フレーム以内に確実に正常動作に復帰させることができる。これにより、誤動作が発生してから正常動作に復帰するまでに視聴者を待たせる時間が減る。
【０１６３】
実施例１の４において、擬似ホールドパルス信号ｈの周期を、垂直周期に対して十分短くすれば、論理ゲート２１２の挿入が画質に与える影響は、実質上、無視できる。一致比較器２０４がパルスを出力する頻度が、垂直同期信号ｖｓのパルスの頻度（＝垂直周波数）より十分高ければ、実施例１の２（図７）と実施例１の４（図１０）との画質の差は、ほとんどない。
【０１６４】
図１１は、図１の点灯信号発生回路１０ａのさらに他の構成例（「実施例１の５」とする）である。これは、実施例１の２に係る遅延回路１０８（図７参照）を加算器１１３に置き換えたものである。また、実施例１の５に係る点灯信号発生回路１０ａにおいては、カウンタ１０２は、系統数（回路ブロック１０９の数）に関係なく１個になる。実施例１の５に係る点灯信号発生回路１０ａの機能と出力波形は、実施例１の２に係る点灯信号発生回路１０ａと同等である。
【０１６５】
実施例１の５の構成を採用すれば、たとえば、遅延時間が定数の場合、カウンタ１０２の数が１個で済むので、図７より回路規模を削減できる。
【０１６６】
以上説明したように、第１の発明によって、動画の輪郭への妨害を抑制しつつ、フリッカを低減することが可能になる。そして、フリッカを低減できれば、表示装置の大型化と高輝度化を妨げる障壁の１つがなくなる。しかも、第１の発明によれば、フリッカの低減を実現することに伴うコストの増加は少ない。信号回路の規模は若干増えるけれども、割高な大物部材や電力回路は、従来のものをほぼそのまま使える。また、Ｄ級増幅の特長を生かせ、高効率である。また、第１の発明は、調光機能の実装を妨げるものではない。
【０１６７】
〔第２の発明〕
第２の発明は、第１の発明をより効果的に実現するための発光波形の調整方法、および調整機能を備えた表示装置に関するものである。
【０１６８】
図１２は、第２の発明の第１の構成例（実施例２の１）に係る表示装置の発光強度の波形を示すものである。図１２に示す波形（１）〜（７）は、図７の設定手段１０３ｒ・１０３ｆ・２０３・２０３ｆに保持された各種設定値（パラメータ）を調節して出力できる発光波形の一例である。
【０１６９】
また、図１２の波形（２）〜（７）において太線でハッチングされている部分は、インパルス信号ｉ０〜ｉ３に対応して発光している部分である。また、図１２の波形（１）〜（６）において細線でハッチングされている部分は、擬似ホールドパルス信号ｈに対応して発光している部分である。
【０１７０】
ここで、インパルス信号ｉ０〜ｉ３は、垂直同期信号ｖｓに同期して発せられるものであり、１フレーム当たり高々１本のパルスしか有さない。インパルス信号ｉ０〜ｉ３の周波数は、たとえばＮＴＳＣの映像信号を表示する場合、約６０Ｈｚである。
【０１７１】
一方、擬似ホールドパルス発光信号ｈは、垂直周波数または臨界融合周波数ＣＦＦを越える周波数で発せられ、１フレーム当たり２本以上のパルスを有していてもよい。また、擬似ホールドパルス発光信号ｈは、必ずしも垂直同期信号ｖｓに同期していなくてもよい。
【０１７２】
また、図１２の波形（１）は、インパルス発光成分を全く含んでおらず、擬似ホールドパルス発光成分のみからなる。フリッカを防ぐためには、この擬似ホールドパルス発光成分の周波数を、臨界融合周波数ＣＦＦより高く設定すればよい。そのときの画質は、ホールド型発光の表示装置、図３３とほぼ同じになる。なお、この波形（１）でランプを点灯すること自体は、公知の技術である。
【０１７３】
さらに、図１２の波形（７）は、擬似ホールドパルス発光成分を全く含まない。これは、非特許文献１などに記載されているインパルス型発光波形と同じものである。すなわち、波形（７）を用いてランプを点灯すること自体も公知である。
【０１７４】
そして、図１２の波形（１）から波形（７）に向かって、徐々にインパルス成分の発光時間が長く、すなわちパルスが太くなり、擬似ホールドパルスの本数が減る。このうち、静止画の表示に最適なのは図１２の波形（１）、動画の表示に最適なのは波形（７）である。しかし、一般的な映像信号には、静止画と動画が混在している。したがって、波形（１）と波形（７）との間で、好ましい波形を選択すればよい。
【０１７５】
すなわち、第２の発明に係る表示装置は、表示装置の設計者、生産要員、取り付け業者、または視聴者などが、用途や映像信号のソース、または視聴者の嗜好その他に応じて、図１２の波形（１）と波形（７）との間で適切な波形を選択できるものである。特に実施例２の１は、インパルス成分の幅と擬似ホールドパルス成分の本数とを調整するものである。すなわち、実施例２の１においては、擬似ホールドパルス発光成分の発光時間（パルス幅）を固定する一方、その擬似ホールドパルス成分の周波数（発光する頻度）を調整する。そのように調整するための画質調整手段として、ＤＩＰスイッチ、可変抵抗のつまみ、赤外線リモコンその他の構成を採用できる。
【０１７６】
また、映像信号の入力端子毎に、望ましい発光波形が選択されるようにしてもよい。たとえば、ＲＣＡコネクタから入力された映像を、図１２の発光波形（６）に基づき表示する一方で、高密度Ｄ―ＳＵＢ１５ピン（以下Ｄ−ＳＵＢ）コネクタから入力された映像を、発光波形（２）に基づき表示するようにしてもよい。なぜなら、ＲＣＡコネクタには、ＶＣＲ、ＤＶＤプレーヤ、ゲーム機など、動画の多い映像ソースをつなぐことが多く、Ｄ―ＳＵＢコネクタには、ＰＣなど、静止画の多い映像ソースをつなぐことが多いからである。
【０１７７】
ここで、視聴者がＲＣＡ入力からＤ−ＳＵＢ入力に映像入力を切り替える場合、発光波形を波形（６）から波形（２）へ瞬時に切り替えると、突然画質が変わり、視聴者を戸惑わせる恐れがある。したがって、発光波形（６）→（５）→（４）→（３）→（２）と徐々に切り替えれば、発光波形を切り替えたことが視聴者に気づかれずに済む。
【０１７８】
また、発光波形を波形（１）から波形（７）へ（またはその逆に）突然切り替えると、画質が突然変わってしまい、視聴者を驚かせる恐れがある。第２の発明によれば、波形（１）と波形（７）との中間状態、すなわち波形（２）から波形（６）の波形を順次出力することで、画質が突然変化して視聴者を驚かせる恐れをなくすことができる。
【０１７９】
図１３は、第２の発明の第２の構成例（「実施例２の２」とする）による表示装置の発光波形を示す図である。上述した実施例２の１は、１フレーム当たりの擬似ホールドパルスの本数を変更することで、発光波形および画質を調整するものである（図１２参照）。それに対し、実施例２の２は、擬似ホールドパルスのデューティを変えて調整することで、発光波形および画質を調整するものである。すなわち、実施例２の２では、擬似ホールドパルス成分の周波数（発光する頻度）を固定する一方、擬似ホールドパルス成分の発光時間（パルス幅）を調整する。それ以外は、実施例２の１と同様の構成が実施例２の２でも採用されている。
【０１８０】
実施例２の１（図１２）では、極端に細いパルスを出力する必要がないので、スイッチングノイズ対策が楽である。一方、実施例２の２（図１３）では、擬似ホールドパルスの周波数を変更する必要がないので、水平走査周波数などとの干渉によるビート対策が楽である。実施例２の１および実施例２の２のうちいずれを採用するかは、設計者の裁量の範囲内である。
【０１８１】
第２の発明によれば、表示装置の用途や映像信号のソース、または視聴者の嗜好その他に応じて、従来よりもきめ細かく画質を調整することができる。しかも、一種類のランプ８ｉ（図１）のスイッチ１１（図１）を制御するだけで、発光波形、たとえば波形（１）から波形（７）（図１２または図１３参照）を滑らかに切り替えることができる。
【０１８２】
〔第３の発明〕
本出願に係る第３の発明について、図１４〜図２１に基づき説明する。
【０１８３】
さて、図１の表示装置（第１の発明）と、図３５の表示装置（従来例）の輝度の仕様値が同じなら、図１と図３５の電源回路７の平均電力容量は、同一でよい。しかし、第１の発明では、全系統のスイッチ１１が同時に導通状態になり、ランプ８ｉがすべて同時に点灯し、導光板９ａの全領域Ｌ０〜Ｌ３が発光する瞬間がある。これでは、図１の電源回路７の瞬間最大電力容量は、図３５の電源回路７のそれを上回ってしまう。負荷（ランプの消費電力）の平均値は同じでも、瞬間値は上回るからである。また、電源回路の定格性能は、ディジタル回路のゲート規模と違い、コストアップに直結する。
【０１８４】
一般に、電力回路は、信号処理回路、特にディジタル信号処理回路と比較して、安全性や信頼性の検証に手間が掛かる。このため、商品寿命の短い市場に製品を投入するには、ソフトウェアとディジタル回路のみをカスタマイズし、アナログ回路と電力回路は、動作検証済みの汎用回路を採用するのが常套手段になっている。また、むやみに電源回路に設計変更を加えると、商機を失い、在庫を抱える危険がある。
【０１８５】
第３の発明は、以上の問題を鑑みてなされたものである。すなわち、第３の発明は、電源回路周辺のコストアップの抑制を目的とするものである。
【０１８６】
第３の発明は、ランプが複数の系統に分割され、各系統を個別に制御可能な回路構成になっている表示装置において、その系統毎に、擬似ホールドパルス信号ｈの発光タイミングをずらすものである。
【０１８７】
図１４は、第３の発明に係るＬＣＤの構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第３の発明にかかるＬＣＤは、第１の発明に係る点灯信号発生回路１０ａ（図１）を点灯信号発生回路１０ｂに置き換えたものである。なお、図１４においては、図１と同一の機能および構成を有する部材に、同一の参照番号を付している。
【０１８８】
図１５は、図１４の点灯信号発生回路１０ｂの一構成例（「実施例３の１」とする）を示す図である。図１５において、参照番号１０１、１０２、１０３ｒ、１０３ｆ、１０４ｒ、１０４ｆ、１０５、１０７、１０８、１０９のそれぞれが付された部材の動作は、図７において同一の番号が付された部材の動作と同じである。これらは、垂直同期信号ｖｓに同期したインパルス信号ｉ０〜ｉ３を発生させる。
【０１８９】
また、図１５に示すように、点灯信号発生回路１０ｂは、カウンタ２０２ｐ、設定手段２０３、一致比較器２０３ｆ・２０４・２０４ｆ、およびＳＲフリップフロップ２０５を備えており、回路を構成する部材の個数が図７に示す点灯信号発生回路１０ａよりも増えている。しかしながら点灯信号発生回路１０ｂの動作と機能は、図７の点灯信号発生回路１０ｂと同じである。これらは、臨界融合周波数ＣＦＦより高い周波数の擬似ホールドパルス信号を発生させる。
【０１９０】
以下、第３の発明に係る点灯信号発生回路１０ｂについて、より具体的に説明する。図１５に示すように、点灯信号発生回路１０ｂは、時間差設定手段２０７と、遅延回路２０８とを備えている。なお、図１５においては、点線により同一の回路ブロック２０９を記載している。さらに、点灯信号発生回路１０ｂは、ＯＲゲート１１０…と、点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…とを備えている。
【０１９１】
時間差設定手段２０７は、擬似ホールドパルスの系統間の発光時刻のずれを保持するものである。また、設定手段１０７は、１フレームの４分の１の時間を保持するものである。しかし、第３の発明において、設定手段１０７は、必ずしも擬似ホールドパルスの周期の４分の１でなくてもよい。たとえば、４分の３でもよい。
【０１９２】
また、実施例３の１に係る点灯信号発生回路１０ｂは、回路ブロック２０９を４系統有している。４系統の回路ブロック２０９の各々は、時間差設定手段２０７と遅延回路２０８とによって、所定の時間差を保ちながら同時に動作する。このため、系統毎に位相のずれた４つの擬似ホールドパルス信号ｈ０〜ｈ３を発生させることができる。この点が、第３の発明（図１５参照）と第１の発明（図７参照）との相違点である。
【０１９３】
ＯＲゲート１１０…のそれぞれは、垂直同期信号ｖｓに同期したインパルス信号ｉ０〜ｉ３のそれぞれと、擬似ホールドパルス信号ｈ０〜ｈ３のそれぞれとの論理和をとり、点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…のそれぞれに出力する。インパルス信号と擬似ホールドパルス信号を合成する目的は、第１の発明（図７）と同様である。
【０１９４】
図１６は、垂直同期信号ｖｓ、インパルス信号ｉ０〜ｉ３、擬似ホールドパルス信号ｈ０〜ｈ３、およびランプの点灯信号ｐ０〜ｐ３のそれぞれの波形を示す図である。なお、図１６においては、図３と同様の方法により波形を表記している。なお、第３の発明により点灯信号発生回路１０ｂを採用したことに伴い、擬似ホールドパルス信号の数が増えている。
【０１９５】
図１７は、導光板９ａの領域Ｌ０〜Ｌ３（図１４参照）の発光波形と、発光電力の入力端子６から電源回路７に流れる電力Ｐの波形とを示す図である。なお、図１７は、図４と同様の表記方法により、発光波形と電力とを示している。また、図１７において、太線でハッチングされている部分は、インパルス信号ｉ０〜ｉ３に対応して発光している部分であり、細線でハッチングされている部分は、擬似ホールドパルス信号ｈ０〜ｈ３に対応して発光している部分である。
【０１９６】
図１７の総点灯電力Ｐを、図４の総点灯電力Ｐと比較すると、瞬間最大消費電力が８．０から６．０に減っている。これは、同時に導通するスイッチ１１（図１、図１４参照）が４系統から３系統に減ったからである。それに伴い、同時に点灯するランプの個数の最大値も、８個から６個に減っている。
【０１９７】
このように第３の発明によれば第１の発明よりも総点灯電力Ｐを低減できるので、電源回路７（図１４）としては、第１の発明に用いる電源回路よりも性能の低いもので十分であり、小型で安価な電源回路を採用できる。これは、第３の発明、すなわち点灯信号発生回路１０ｂを採用したことによる効果である。
【０１９８】
図１８は、第３の発明による効果を説明するための図である。すなわち、第３の発明によれば、瞬間最大消費電力だけではなく、電源回路に流れる高調波をも低減できるという効果が奏される。以下より具体的に説明する。
【０１９９】
図１８の（Ｉ）部分は、第１の発明における総点灯電力Ｐ（図４参照）と同じ波形である。図１８の（II）部分は、第３の発明における総点灯電力Ｐ（図１７参照）と同じ波形である。さらに、図１８の（III）部分は、（I）部分に示す波形と（II）部分に示す波形とに関して高調波成分を計算した結果を示す図である。
【０２００】
図６の計算結果と違い、図１８の（III）部分に示す計算結果では、高次の高調波にも注目しなければならない。すなわち、第１の発明では、最大２．６６７あった高調波が、第３の発明では、最大１．１０６まで低減されていることがわかる。これより、第３の発明を適用すれば、第１の発明より、電源回路に流れる高調波を抑制できることがわかる。
【０２０１】
電源回路７（図１４参照）に流れる高調波が減少すれば、ノイズが減るので、他の回路が誤動作しにくくなる。たとえば、ＴＶチューナが拾うノイズが減り、表示品位が向上する。また、電源回路に欠かせない部品である電解キャパシタ（図示せず）に流れるリプル電流が減り、キャパシタにおける発熱が減るので、電源回路の寿命が延びる。
【０２０２】
特に、図１４のランプ８ｉにＬＥＤを採用した場合、電源回路７の寿命が大きな問題になる。一般的に、ＬＥＤの寿命は、白熱ランプや蛍光ランプより長く、そのＬＥＤより先に電源回路の寿命が尽きるようでは、商品価値が損なわれるからである。したがって、第３の発明を適用して電源回路７の長寿命化を実現することは、ランプ８ｉとしてＬＥＤを採用した場合に特に有効である。
【０２０３】
なお、垂直同期信号ｖｓに同期したインパルスに基づく発光タイミングを、ゲートラインの走査に合わせてずらすため、従来例（図３５参照）において、ランプの点灯回路は、複数系統に分かれていた。そして、第３の発明（図１４参照）によれば、従来の回路構成をそのまま活用して点灯回路とすることで、従来例（図３５）からのコストアップはわずかで済む。
【０２０４】
さらに、電源回路７（図１４）にＤＣ／ＤＣコンバータを採用した場合、すなわち第３の発明とＤＣ／ＤＣコンバータとを組み合わせた場合、以下のような効果が奏される。
【０２０５】
再び図１７の総点灯電力Ｐを、図４の総点灯電力Ｐと比較する。いずれも、瞬間最小消費電力は２．０である。しかしながら前者（第３の発明）の場合、電力が最小になるのは一瞬である。一方、後者（第１の発明）では、電力が最小になる状態が、より長い時間続いている。これは、定格より負荷が小さくなると、効率が低下する電源回路、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータを採用した場合、前者の方が後者より省電力を実現できることを意味する。
【０２０６】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、極端に負荷が減ると、スイッチングが停止して誤動作することさえある。この現象を、図１９および図２０を用いて説明する。図１９は、第１の発明のみ適用した場合における領域Ｌ０〜Ｌ３の輝度および総点灯電力Ｐの波形を示す図である。また、図２０は、第１の発明に加えて第３の発明を適用した場合における領域Ｌ０〜Ｌ３の輝度および総点灯電力Ｐの波形を示す図である。なお、図１９および図２０の波形を検出する際には、図４や図１７の波形を検出する際よりも小さなデューティで、点灯信号発生回路１０ｂを動作させている。
【０２０７】
なお、総点灯電力Ｐは、領域Ｌ０〜Ｌ３における消費電力を合計した電力である。また、図１９の総点灯電力Ｐの平均値と、図２０の総点灯電力Ｐの平均値とは、等しくなるように記載されている。
【０２０８】
図１９における総点灯電力Ｐの波形を参照すればわかるように、該波形には、領域Ｌ０〜Ｌ３の全てが同時に消灯する時間が存在する。つまり、電力負荷が間欠的に途切れている。それに対し、図２０における総点灯電力Ｐの波形を参照すればわかるように、第３の発明に係る点灯信号発生回路１０ｂを用いれば、常に領域Ｌ０〜Ｌ３のうちいずれかが点灯している。すなわち、常に電力負荷が存在する。
【０２０９】
このように、第３の発明によれば、全系統が同時に消灯する影響を回避あるいは低減できるので、電源回路を安定して動作させることができる。さらに、低負荷でもバックライトを運転させられるので、バックライトの調光範囲を拡大することもできる。
【０２１０】
図２１は、図１４の点灯信号発生回路１０ｂに係る他の構成例（「実施例３の２」とする）を示す図である。図２１の点灯信号発生回路１０ｂと図１５の点灯信号発生回路１０ｂとの違いは、図２１の擬似ホールドパルス発生回路２０９の系統数が、図２１のインパルス型発光回路１０９の系統数より少なくなっている点にある。すなわち、図２１の点灯信号発生回路１０ｂにおいては、擬似ホールドパルス発生回路２０９は２系統（ｈ０・ｈ１）存在する一方、インパルス型発光回路１０９は４系統（ｉ０〜ｉ３）存在する。
【０２１１】
なお、ＯＲゲート１１０…によって、擬似ホールドパルス信号ｈ０は、インパルス信号ｉ１およびｉ３と合成され、擬似ホールドパルス信号ｈ１は、インパルス信号ｉ０およびｉ２と合成される。なお、図２１においては、図１５における各部材と同一の機能および構成を有している部材に、同一の参照符号を付している。
【０２１２】
図２１の点灯信号発生回路１０ｂによっても、擬似ホールドパルス信号ｈ０・ｈ１の発光時刻に時間差を与えられる。しかも、図１５（実施例３の１）の回路よりも回路ブロック２０９の個数が減った分だけ、ゲート規模を小さく押さえられる。さらに、インパルス型発光回路１０９の系統数、すなわち（導光板９ａ（図１４）の分割数）が多くなればなるほど、ゲート規模の削減効果が大きくなる。
【０２１３】
したがって、実施例３の２によれば、同時に点灯または消灯される系統の数を低減したり、電源回路に流れる高調波を抑制したりする効果が多少減るものの、導光板９ａの分割数が多ければ、ゲート規模の削減効果が大きくなるので、実施例３の１より実施例３の２の方が実用的になる。
【０２１４】
実施例３の１と実施例３の２とのいずれを選択するかは、点灯信号発生回路１０ｂのゲート規模と、電源回路７の瞬間最大定格その他の兼ね合いを検討した上で決定すればよい。
【０２１５】
以上のように、第３の発明によって、電源回路の瞬間最大定格を低減し、スイッチング動作に伴う高調波を低減できるという効果が得られる。また、ランプを点灯させる電源回路を安定して動作させることができるという効果が奏される。しかも、これらの効果を得ることに伴うコストアップは小さい。
【０２１６】
〔第４の発明〕
本出願に係る第４の発明について、図２２〜図２５に基づき説明する。
【０２１７】
第３の発明の実施例３の１（図１５参照）によれば、図１４の点灯信号発生回路１０ｂにおいては、設計上、３系統を超えるスイッチ１１を同時に導通させることはない。しかし、回路の誤動作を考慮せずに商品を設計することはできない。
【０２１８】
つまり、表示装置がＴＶならチャネルを切り替える瞬間や電波の状態が悪い時に、表示装置がＰＣのディスプレイなら解像度を変更する時に、表示装置がモバイル機器のディスプレイならバッテリの残量が尽きる直前に、垂直同期信号ｖｓが乱れて、表示装置が予期しない動作をする可能性がある。そしてそのような誤動作をした瞬間、図１４のスイッチ１１の多くが導通し、電源回路７に大きな負荷が掛かる恐れがある。しかも、通常の使用状況においても、電源回路７が誤動作する頻度はそれほど低くない。
【０２１９】
また、インパルス型発光のバックライトには、瞬間最大定格の大きなランプが使われる。たとえば、図３４のＡ部分と図４０のＡ部分とを比較すればわかるように、インパルス型発光のバックライトの瞬間輝度は、ホールド型発光のバックライトの瞬間輝度より大きい。この例では、２倍に達する。インパルス型発光の採用によって、バックライトの発光時間を短く制限すると、平均輝度を維持するために、瞬間輝度を引き上げる必要が生じるのである。
【０２２０】
以上の理由で、万が一、図１４の点灯信号発生回路１０ｂが誤動作し、１フレーム以上の間、全ランプを同時に点灯させてしまうと、瞬間的とは言え、視聴者を強力な閃光にさらし、視聴者に不愉快な思いをさせてしまう。
【０２２１】
第４の発明は、以上の問題を鑑みてなされたものである。すなわち、第３の発明の回路の誤動作対策に関するものである。
【０２２２】
すなわち、第４の発明は、実際にランプを発光させる前に、導通状態になるスイッチの個数を数え、その数が所定の許容範囲内でない場合、強制的に発光を停止させることで、不適切な発光を未然に防ぐものである。以下、第４の発明についてより具体的に説明する。
【０２２３】
図２２は、第４の発明に係るＬＣＤの構成を示すブロック図である。図２２に示すように、第４の発明に係るＬＣＤは、点灯信号発生回路１０ｂとスイッチ１１との間に、保護回路１２が設けられている。この点において、第４の発明に係るＬＣＤは第３の発明に係るＬＣＤと異なる。なお、図２２においては、図１４と同一の機能および構成を有する部材に、同一の参照番号を付している
図２２の点灯信号発生回路１０ｂは、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３を保護回路１２に出力する。保護回路１２は、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３を監視し、異常がないことを確認後、スイッチ１１に有効な点灯信号ｑ０〜ｑ３を出力する。
【０２２４】
図２３は、保護回路１２の一構成例（「実施例４の１」とする）を示すブロック図である。
【０２２５】
図２３に示すように、保護回路１２は、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３の入力端子４０１…と、半加算器（HA:Half Adder）４０２…と、全加算器（Full Adder）４０３と、ダミーのバッファ４０４と、同時に発光可能な系統の数の設定手段４０５と、大小比較器（Magnitude Comparator）４０６と、ＡＮＤゲート４０７…と、有効な点灯信号の出力端子４０８…とを備えている。
【０２２６】
半加算器４０２および全加算器４０３は、同時に点灯される系統の数、言い換えるなら同時に導通するスイッチ１１（図２２）の個数を数える。また、バッファ４０４は、信号名を付け替えるためのダミーであり、実際の回路では省略してもよい。
【０２２７】
設定手段４０５は、同時に発光可能な系統の数を保持する。たとえば、図１７の総点灯電力Ｐの波形を参照すると、最大３系統が同時に発光しているので、この発光波形を採用する場合は、系統数として「３」を設定手段４０５に保持させればよい。
【０２２８】
大小比較器４０６は、同時に点灯される系統の数Ａ［２：０］が、同時に発光可能な系統の数（許容値）Ｂ［２：０］＝３以下ならば、値１をＡＮＤゲート４０７に出力し、そうでない場合は、値０を出力する。また、ＡＮＤゲート４０７は、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３と大小比較器４０６の出力値との論理積を取って、有効な点灯信号ｑ０〜ｑ３を出力端子４０８に出力する。
【０２２９】
このように、第４の発明では、各ランプの消費電力値（連続的なアナログ量）の総和を計算する代わりに、点灯する系統の個数を数えている。このため、ビット数の少ないディジタル回路で、保護回路１２を実現できる。たとえば、図２３の大小比較器４０６の精度は、わずか３ビットしかない。
【０２３０】
一般に、保護回路は、小規模であればあるほどよい。バグ、ノイズ、故障などで動作しない可能性が減るからである。また、第４の発明は、第３の発明において、スイッチ１１（図１４）を用いたＤ級増幅によってランプ８ｉ（図１４）が調光されていることを最大限に利用したものであるといえる。
【０２３１】
実施例４の１に係る保護回路１２の構成と動作は、以上のようになっている。したがって、同時に点灯される系統の数が、許容値を超えていなければ、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３がそのまま有効な点灯信号ｑ０〜ｑ３として出力される。この場合、第４の発明のＬＣＤは、第３の発明のＬＣＤと同じ動作をしているように見える。
【０２３２】
一方、同時に点灯される系統の数が、許容値を超えていれば、ランプ８ｉ（図２２）は、強制的に消灯される。これが、第４の発明に係る保護回路１２を設けたことによる効果である。
【０２３３】
また、実施例４の１に係る保護回路１２の回路例、すなわち図２３の構成は、あえて最適化されていない。このため、系統数が４でない場合でも、図２３を参考に論理を変更すれば、容易に本発明の試作品を作れる。実際には、論理設計を終えてから最適化すればよい。最適化すれば、回路規模が小さくなるので、コストダウンにつながるだけでなく、保護回路自体が誤動作したり故障したりする確率が減る。なお、最適化には公知技術を使えるので、図２３を最適化した回路についての詳細な説明は省略する。
【０２３４】
また、本発明においては、制御回路における論理は本質的な部分とならない。たとえば、点灯される系統数の代わりに、消灯される系統数を数え、それが所定の値を超えていなければ、ランプの点灯を停止するように制御回路を設計してもよい。その場合、論理が図２３の逆になる。
【０２３５】
また、本発明においては、回路の実装形態は本質的な部分とならない。たとえば、第４の発明に係るＬＣＤのブロック図である図２２は、制御回路２、点灯信号発生回路１０ｂ、および保護回路１２を異なるＩＣパッケージに分けて実装することを意味するものではない。これらの回路は、すべてディジタル回路で実現できるので、１個のＩＣで実現することは容易である。
【０２３６】
図２４は、保護回路１２のさらに他の構成例（「実施例４の２」とする）を示すブロック図である。
【０２３７】
図２４に示すように、実施例４の２に係る保護回路１２は、ＡＮＤゲート４０７ａと、インバータとＯＲゲートとからなる論理ゲート４０７ｂとを備えている。なお、図２４においては、図２３と同一の機能および構成を有する部材に同一の参照番号を付している。
【０２３８】
実施例４の２に係る保護回路１２では、同時に点灯される系統の数が、許容値を超えていなければ、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３は、そのまま有効な点灯信号ｑ０〜ｑ３として出力される。これは、実施例４の１と同じである。
【０２３９】
一方、同時に点灯される系統の数が、許容値を超えていれば、有効な点灯信号ｑ０・ｑ３が強制的にＬｏｗレベルに、点灯信号ｑ１・ｑ２が強制的にＨｉｇｈレベルになる。その結果、４系統のうち２系統が強制的に消灯され、残る２系統が強制的に点灯される。なお、強制的に点灯される系統数は、許容値以下にする必要がある。
【０２４０】
したがって、実施例４の１によって、全てのランプ８ｉ（図２２参照）が、強制的に消灯されることにより、電源回路７（図２２参照）のスイッチング動作が不安定になる場合は、実施例４の２にかかる保護回路１２の方が優れている。これは、実施例４の２に係る保護回路１２によれば、同時に点灯される系統の数が許容値を超えている場合に、全てのランプを消灯させずに、いくつかのランプを強制的に点灯させられるからである。
【０２４１】
なお、実施例４の２においても、保護回路１２に関して、正論理または負論理のいずれが採用されているかは本質的な部分ではない。すなわち、点灯される系統の数を数えても、消灯される系統の数を数えてもよい。
【０２４２】
また、図２５に示すように、点灯信号発生回路１０を備えているＬＣＤに対して、保護回路１２を適用することも可能である。なお、図２５に示すＬＣＤは、図２２に示すＬＣＤに関して点灯信号発生回路１０ｂを点灯信号発生回路１０に置き換えたものである。それ以外の構成に異同はない。
【０２４３】
すなわち、第４の発明に係る保護回路１２は、点灯信号発生回路１０（図３５、図３６参照）にも適用可能である。したがって、点灯信号発生回路１０そのものは、本発明の範囲外であるが、保護回路１２を具備するＬＣＤは、本発明に含まれる。
【０２４４】
なお、点灯信号発生回路１０は、〔背景技術〕欄の記載を参考にすれば容易に試作することができ、保護回路１２は、実施例４の１または実施例４の２を参考にすれば、容易に試作できる。
【０２４５】
以上のように、第４の発明の保護回路を、第３の発明または従来例に適用すれば、回路が誤動作しても、許容限度を超える多数のランプが同時に発光する事故を防止できる。また、第４の発明によって追加された論理回路の規模は大きくないので、低コストおよび高い信頼性が得られる。
【０２４６】
〔第５の発明〕
本出願に係る第５の発明について、図２６および図２７に基づき説明する。
【０２４７】
図２６は、第５の発明に係るＬＣＤの構成例（「実施例５の１」とする）を示すブロック図である。実施例５の１では、図２６に示すように、スイッチ１１…とランプ８ｉとの間に、電流制限素子１３…が設けられている。なお、図２６においては、図２２と同一の機能および構成を有する部材に同一の番号を付している。
【０２４８】
電流制限素子１３は、たとえば、無効電力のみを消費するインダクタやキャパシタを組み合わせて構成することができる。なお、本発明は、間欠的なパルス発光を採用しているので、有効電力を消費する抵抗器で電流制限をかける必要はない。
【０２４９】
たとえば、白熱ランプやハロゲンランプは、点灯時に過大な突入電流が流れる。しかしながら、電流制限素子１３によって、その突入電流による電源回路７の故障を防ぐことができる。さらに、電流制限素子１３は、ランプの故障や実装不良その他による短絡事故時に、無効電力を消費し、電力ラインの発煙や発火を防ぐ効果もある。
【０２５０】
また、電流制限素子１３の役割は、Ｄ級増幅回路が具備するＬＣパッシブフィルタとは違い、高調波を遮断することではない。そもそも、擬似ホールドパルスの周波数は、ＣＦＦを上回っているので、点灯波形を平滑化する必要はない。つまり、回路的に波形を平滑化しなくても、人の網膜上で点灯波形が平滑化される。
【０２５１】
それに、垂直同期信号に同期したインパルス波形の高調波を必要以上に除去すると、インパルス型発光の動画の品位改善効果が低下する。この意味でも、本発明は、単なるＤ級増幅回路とは異なる。
【０２５２】
図２７は、第５の発明に係るＬＣＤの他の構成例（「実施例５の２」とする）である。第５の発明では、図２７に示すように、スイッチ１１…と、電源回路７との間に電流制限素子１３が挿入されている。つまり、図２６に示したＬＣＤに対して、図２７に示すＬＣＤは、スイッチ１１と電流制限素子１３との順序が入れ替わっている点のみにおいてその構成が異なる。
【０２５３】
第５の発明に係るＬＣＤでは、点灯信号発生回路の種類は限定されない。つまり、点灯信号発生回路としては、図２６に示す構成のものを用いてもよいし、図３５に示す構成のものを用いてもよいし、図３６に示す構成のものを用いてもよい。また、保護回路１２（図２６）も、必ずしも備えられている必要はない。
【０２５４】
以上のように、第５の発明によれば、ランプに流れる突入電流を低減し、短絡事故から電力ラインを保護することができる。
【０２５５】
〔第６の発明〕
本出願に係る第６の発明について、図２８ないし図２９に基づき説明する。
【０２５６】
表示装置の用途が、ほとんど動画を表示する機会のない用途である場合、たとえば、各種施設の案内表示用に表示装置を用いる場合では、インパルス型発光は有害無益である。第６の発明は、そのような用途に好適な表示装置に関するものである。
【０２５７】
図２８は、第６の発明に係るＬＣＤの一構成例（「実施例６の１」とする）を示すブロック図である。
【０２５８】
実施例６の１に係るＬＣＤの構成を、第４の発明に係るＬＣＤの構成（図２２）との差異を中心に説明する。実施例６の１に係るＬＣＤでは、点灯信号発生回路１０ｂが点灯信号発生回路１０ｃに置き換えられ、制御回路２から点灯信号発生回路１０ｃへ垂直同期信号ｖｓが出力されていない。また、導光板９は、領域Ｌ０〜Ｌ３に分割されていない。
【０２５９】
これに伴い、スイッチ１１とランプ８ｉとの間における接続形態に関して、さらに自由度が上がる。たとえば、図面の上の方にあるスイッチ１１が、導光板９の上部にあるランプを制御する必要はない。すなわち、図２８に示すように、信号線ｐ０が、上から１番目と５番目にあるランプ８ｉを制御するようにしてもよい。また、図２８においては、図２２における部材と同一の機能および構成を有する部材に同一の参照符号を付している。
【０２６０】
図２９は、図２８のＬＣＤに設けられた点灯信号発生回路１０ｃの構成を示すブロック図である。図２９に示す点灯信号発生回路１０ｃの構成を、第３の発明に係る点灯信号発生回路１０ｂ（図１５参照）の構成との相違点を中心に説明する。
【０２６１】
図２９に示すように、点灯信号発生回路１０ｃは、カウンタ２０２ｐ…と、カウント周期と点灯時刻との設定手段２０３と、消灯時刻設定手段２０３ｆと、一致比較器２０４…・２０４ｆ…と、ＳＲフリップフロップ２０５…と、時間差設定手段２０７と、遅延回路２０８…とを備えている。なお、図２９においては、点線により同一の回路ブロック２０９を記載している。また、点灯信号発生回路１０ｃは、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３の出力端子１０６…を備えている。
【０２６２】
以上の回路の動作は、第３の発明に係る擬似ホールドパルスｈ０〜ｈ３の発生回路（図１５参照）と同じである。また、暫定の点灯信号ｐ０〜ｐ３は、臨界融合周波数ＣＦＦより高く設定しなければならない。その設定の仕方も、第３の発明と同様である。
【０２６３】
すなわち、第６の発明に係る点灯信号発生回路１０ｃは、垂直同期信号ｖｓに同期するインパルス成分を発生させる機能を持たないことを除いて、第３の発明に係る点灯信号発生回路１０ｂ（図１５参照）と同様の動作をする。
【０２６４】
また、第６の発明によれば、擬似ホールドパルスの発生回路２０９が複数系統あって、各系統の発光タイミングは、遅延回路２０８によって所定の時間差でずらされる。このため、点灯電力のピークが分散されるので、電源回路７の定格を引き下げられる。さらに、電源回路に流れる高調波も低減される。
【０２６５】
さらに、実施例６の１によれば、保護回路１２が設けられているので、点灯信号発生回路１０ｃが誤動作しても、電源回路に電気的衝撃が加わらない。
【０２６６】
なお、実施例６の１においても、点灯信号発生回路１０ｃにおいて正論理または負論理のいずれが採用されているかは問題ではない。すなわち、点灯される系統の数を数えてもよいし、消灯される系統の数を数えてもよい。
【０２６７】
さらに、実施例６の１において、消灯前後の消費電力が電力容量が電源回路７の電力容量以内に収まるのであれば、強制的に消灯される系統は、全系統であっても、一部の系統であってもよい。
【０２６８】
図３０は、第６の発明に係るＬＣＤの他の構成例（「実施例６の２」とする）を示すブロック図である。
【０２６９】
図３０に示すように、実施例６の２に係るＬＣＤでは、保護回路１２が省略されている。したがって、点灯信号ｐ０〜ｐ３は、保護回路を介することなく、直接スイッチ１１…に入力されている。なお、その他の点灯信号発生回路１０ｃの機能と動作は、実施例６の１と同様である。
【０２７０】
そもそもＬＣＤは、携帯可能な、いわゆるモバイル機器向けの表示装置として登場したものである。そのような用途では、動画ボケは、現在、問題にされていない。よって、垂直同期信号ｖｓに同期するインパルス成分はＬＣＤに不要である。
【０２７１】
また、ランプ８ｉの出力は、据え置き型の表示装置より低く、個数も少ない。このため、電源回路７に、全ランプ８ｉをデューティ１００％で点灯できる性能を持たせても、何の問題もない。その場合、実施例６の２のように、保護回路１２を省略できる。
【０２７２】
実施例６の１と実施例６の２のどちらを採用するかは、ＬＣＤの用途を考慮した上で決定すればよい。
【０２７３】
ところで、モバイル機器では、電池の駆動時間を延ばすため、リニアレギュレータ（シリーズレギュレータ）よりＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチングレギュレータ）が用いられることが多い。
【０２７４】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータは、定格より電力負荷が小さくなると、電池の利用効率が低下する。つまり、電力負荷の変動が少ない方が、その電力変換効率を高くしやすい。典型的な使用条件での電力負荷の大きさに合わせて、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成できるからである。これは、第６の発明によって、電力負荷を分散させ、平均化させれば、省電力化にもつながることを意味する。
【０２７５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、極端に電力負荷が減ると、誤動作することさえある。これは、電力負荷がなくなると、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作が停止するからである。
【０２７６】
図３１は、従来のＰＷＭ調光の動作波形である。図３１において、ｐ０〜ｐ３は、各系統の発光波形であり、Ｐは、全系統の総点灯電力である。図３１の総点灯電力Ｐの波形を参照すると、頻繁に負荷がなくなっていることがわかる。これでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作が不安定になる恐れがある。電源回路が不安定になれば、映像信号にノイズが乗って、いわゆるＳＮＲ（信号と雑音の電力の比率）が低下する。
【０２７７】
一方、図３２は、第６の発明に係るＬＣＤの動作波形である。図３２の各グラフの意味は、図３１と同じである。図３２の総点灯電力Ｐの波形を参照すればわかるように、負荷が皆無になる瞬間がなくなっている。このため、従来例（図３１）より、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作が安定する。
【０２７８】
以上述べたように、第６の発明によれば、総点灯電力のピークを分散させることで、電源回路７に流れる電流の高調波を低減し、負荷電流を均一化できる。本発明によって、高効率の電源回路を容易に設計できるようになる。また、電源回路の動作の安定化させることもできる。
【０２７９】
〔液晶表示装置の構成〕
蛍光ランプは、点灯と消灯を繰り返すたびに放電電極が劣化し、寿命が縮む。したがって、本発明におけるインパルス型発光に向いたランプは、半導体発光素子、たとえば、ＬＥＤが挙げられる。
【０２８０】
また、本発明を実施するには、複数の絵素が形成された非発光パネルが必要になる。そのパネルとしては、現在、液晶パネルが一般的である。特に、直視型液晶表示装置の場合、透過型液晶パネルを背後からバックライトで照明する構成にすれば、高画質化を図りやすい。また、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、アナログ多階調表示が可能で、各ゲートラインが順次選択・走査されるので、本発明にとって好適である。
【０２８１】
以上述べたように、本発明によって、アクティブマトリクス透過型液晶表示装置の高画質化を図ることができる。
【０２８２】
なお、インタレース（飛び越し）走査する場合は、フレームをフィールドに置き換えてもよい。また、カラーＬＣＤでは、ＲＧＢ３個の液晶セルを１つのピクセル（絵素）とみなしてもよい。また、１本のインパルス型発光を、高周波のＰＷＭ調光によって絞り、複数本としてもよい。インパルス発光が複数の閃光に分かれても、インパルス成分としては１つである。
【０２８３】
なお、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明する光源体とを備えているものであって、上記光源体は、上記映像信号の１フレームに１回発せられるパルス成分（以下パルス成分ｉ）と、フレーム周波数を上回る頻度で発せられるパルス成分（以下パルス成分ｈ）とが混合された発光によって、上記映像表示手段を照明するものであってもよい。
【０２８４】
また、上記パルス成分ｉの発光時間は、上記パルス成分ｈの発光時間よりも長くてもよい。
【０２８５】
また、上記パルス成分ｈの発光時刻は、上記パルス成分ｉの発光時刻に対して、固定の関係ではなくてもよい。
【０２８６】
また、上記パルス成分ｈの発光頻度は、１フレーム周期当たり２回以上であってもよい。
【０２８７】
また、上記パルス成分ｈの発光頻度は、臨界融合周波数を上回っていてもよい。
【０２８８】
また、上記パルス成分ｉの発光と、上記パルス成分ｈの発光は、同じ電力（仕事率、単位時間当たりのエネルギー）を光源体に供給してなされてもよい。
【０２８９】
また、上記パルス成分ｉの発光と、上記パルス成分ｈの発光は、物理的に同一の光源体によってなされてもよい。
【０２９０】
また、上記パルス成分ｉと上記パルス成分ｈとの混合は、論理回路によってなされてもよい。
【０２９１】
また、上記パルス成分ｉの発生回路と、上記パルス成分ｈの発生回路とは、いずれもディジタル回路で構成され、後者パルス成分ｈを発生させる回路のビット幅は、前者パルス成分ｉを発生させる回路のビット幅より小さくてもよい。
【０２９２】
また、上記パルス成分ｉおよび上記パルス成分ｈの発光波形を、両パルス成分の周波数より十分高い周波数で間欠化する調光機能を持つ光源体を画像表示装置に設けてもよい。
【０２９３】
また、本発明の画像表示装置は、上記パルス成分ｈの発光時間を固定する一方、発光頻度を増減させることで、画質を連続的に調整する機能を有していてもよい。
【０２９４】
また、本発明の画像表示装置は、上記パルス成分ｈの発生頻度を固定し、発光時間を増減させることで、画質を連続的に調整する機能を有していてもよい。
【０２９５】
また、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えているものであって、上記Ｋ個の光源体は、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉと、フレーム周波数を上回る頻度で発せられるパルス成分ｈとを混合して得られる発光波形によって、上記映像表示手段を照明するものであるとともに、独立に発光を制御可能なＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされ、上記パルス成分ｉの発光時刻は、上記Ｎ個の系統毎に、映像が走査されるタイミングに応じて制御される構成であってもよい。
【０２９６】
また、上記パルス成分ｈの発光時刻は、上記Ｎ個の系統毎に、互いに点灯時刻が分散するように制御されていてもよい。
【０２９７】
また、上記パルス成分ｈの発光時刻は、Ｍ個（２≦Ｍ≦Ｎ≦Ｋ、Ｍは整数）の系統毎に、互いに点灯時刻が分散するように制御されていてもよい。
【０２９８】
また、本発明の画像表示装置においては、有効な映像が画像表示手段にて表示されている間、具備する光源体がすべて同時に点灯する時間がなくてもよい。
【０２９９】
また、本発明の画像表示装置においては、有効な映像が画像表示手段にて表示されている間、具備する光源体がすべて同時に消灯する時間がなくてもよい。
【０３００】
また、本発明の画像表示装置は、上記パルス成分ｉおよびパルス成分ｈの発生回路と、光源体の発光を制御するスイッチとの間に保護回路を具備し、上記保護回路は、上記発生回路の出力信号のうち、同一の論理状態にある信号の本数を数え、その本数を所定の許容値と比較し、許容範囲内になければ、一部またはすべての光源体を消灯するものであってもよい。
【０３０１】
また、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えているものであって、上記Ｋ個の光源体は、上記映像信号の１フレームにつき１回発せられるパルス成分ｉからなる発光波形によって、上記映像表示手段を照明する画像表示装置であって、上記Ｋ個の光源体は、独立に発光を制御可能なＮ個（２≦Ｎ≦Ｋ、Ｎは整数）の系統にグループ分けされ、上記パルス成分ｉの発光時刻は、上記Ｎ個の系統毎に、映像が走査されるタイミングに応じて制御され、上記パルス成分ｉの発生回路と、光源体の発光を制御するスイッチの間に保護回路を具備し、上記保護回路は、上記発生回路の出力信号のうち、同一の論理状態にある信号の本数を数え、その本数を所定の許容値と比較し、許容範囲内になければ、一部またはすべての光源体を消灯する構成であってもよい。
【０３０２】
さらに、本発明の画像表示装置は、光源体の点灯を制御するスイッチと、上記光源体との間に、電流制限素子が設けられている構成であってもよい。
【０３０３】
さらに、本発明の画像表示装置は、光源体の点灯を制御するスイッチと、上記光源体の点灯電力を供給する電源との間に、電流制限素子が設けられている構成であってもよい。
【０３０４】
さらに、上記電流制限素子は、無効電力を消費する受動素子であってもよい。
【０３０５】
さらに、本発明の画像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する画像表示手段と、上記画像表示手段を照明するＫ個（Ｋ≧２、Ｋは整数）の光源体とを備えているものであって、上記Ｋ個の光源体は、フレーム周波数を上回る頻度で発せられるパルス成分ｈからなる発光波形によって、上記映像表示手段をものであって、上記パルス成分ｈの発光時刻は、上記Ｎ個の系統毎に、互いに点灯時刻が分散するように制御される構成であってもよい。
【０３０６】
さらに、本発明の画像表示装置は、上記パルス成分ｈの発生回路と、光源体の発光を制御するスイッチの間に保護回路を具備し、上記保護回路は、上記発生回路の出力信号のうち、同一の論理状態（点灯か消灯かを表す論理）にある信号の本数を数え、その本数を所定の許容値と比較し、許容範囲内になければ、一部またはすべての光源体を消灯する構成であってもよい。
【０３０７】
さらに、本発明の画像表示装置は、有効な映像が画像表示手段にて表示されている間、具備する光源体がすべて同時に点灯する時間がない構成であってもよい。
【０３０８】
さらに、本発明の画像表示装置は、有効な映像が画像表示手段にて表示されている間、具備する光源体がすべて同時に消灯する時間がない構成であってもよい。
【０３０９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３１０】
本発明によれば、液晶表示装置に代表されるホールド型電気−光変換特性を有する画像表示装置の表示品位を改善できる。さらに、動画の尾引きを改善できるとともに、フリッカ妨害を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３１１】
【図１】第１の発明に係る画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の発明の実施例１の１に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の発明の実施例１の１に係る点灯信号発生回路の動作波形を示す図である。
【図４】第１の発明の実施例１の１に係るランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図５】第１の発明により動画ボケが改善されることを定性的に説明するための図である。
【図６】第１の発明に係る画像表示装置のフリッカの定量的な説明図である。
【図７】第１の発明の実施例１の２に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第１の発明の実施例１の３に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第１の発明の実施例１の３に係る点灯信号発生回路の動作波形を示す図である。
【図１０】第１の発明の実施例１の４に係る点灯信号発生回路の構成を示す図である。
【図１１】第１の発明の実施例１の５に係る点灯信号発生回路の構成を示す図である。
【図１２】第２の発明の実施例２の１に係るランプの発光波形を示す図である。
【図１３】第２の発明の実施例２の２に係るランプの発光波形を示す図である。
【図１４】第３の発明に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３の発明の実施例３の１に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図１６】第３の発明の実施例３の１に係る点灯信号発生回路の動作波形を示す図である。
【図１７】第３の発明の実施例３の１に係るランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図１８】第３の発明の実施例３の１に係る効果を定量的に説明するための図である。
【図１９】第１の発明を適用して調光を絞った場合のランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図２０】第３の発明を適用して調光を絞った場合のランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図２１】第３の発明の実施例３の２に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図２２】第４の発明に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】第４の発明の実施例４の１に係る保護回路の構成を示すブロック図である。
【図２４】第４の発明の実施例４の２に係る保護回路の構成を示すブロック図である。
【図２５】第４の発明の実施例４の３に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２６】第５の発明の実施例５の１に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】第５の発明の実施例５の２に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】第６の発明の実施例６の１に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】第６の発明に係る点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３０】第６の発明の実施例６の２に係る画像表示装置のブロック図である。
【図３１】従来のＰＷＭ調光によるランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図３２】第６の発明に係るランプの発光波形および電力波形を示す図である。
【図３３】従来のホールド型発光表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３４】従来のホールド型発光表示装置の動画ボケを定性的に説明するための図である。
【図３５】従来のインパルス型発光表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３６】従来のインパルス型発光表示装置の点灯信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３７】従来のインパルス型発光表示装置の点灯信号発生回路の動作波形を示す図である。
【図３８】従来のインパルス型発光表示装置のランプの発光波形を示す図である。
【図３９】従来のインパルス型発光表示装置の動画ボケを定性的に説明するための図である。
【図４０】特許文献３のインパルス型発光表示装置の動画ボケを定性的に説明するための図である。
【符号の説明】
【０３１２】
５  液晶パネル（画像表示手段）
７  電源回路
１０・１０ａ・１０ｂ・１０ｃ  （パルス成分ｉおよびパルス成分ｈの発生回路）
８ｉ  ランプ（光源体）
１１  スイッチ
１２  保護回路
１３  電流制限素子
１０２  カウンタ（パルス成分ｉを発生させる回路）
１１０  ＯＲゲート（パルス成分ｉを発生させる信号とパルス成分ｈを発生させる信号とを合成する論理回路）
２０２ｐ  カウンタ（パルス成分ｈを発生させる回路）
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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